la catena può essere analizzata in termini energetici PRODUTTORI: utilizzando la luce solare come fonte di energia sono grado di sintetizzare la materia organica partendo da sostanze inorganiche tramite il processo di fotosintesi clorofilliana CONSUMATORI: prendono l energia nutrendosi di altri organismi viventi DECOMPOSITORI: (principalmente batteri, protozoi, funghi) che ottengono la loro energia sia demolendo tessuti organici morti, sia assorbendo materia organica disciolta. Rimettono in circolazione la materia organica.
Flussi di energia e produttività La fonte di energia sulla quale si basa la vita sul nostro pianeta è il Sole. L energia che da esso deriva ha due componenti fondamentali: e elettromagnetica. Nel comparto abiotico dell'ecosfera la componente dell energia del Sole riscalda la superficie terrestre e l'atmosfera, attivando così la circolazione dell'aria (con venti e movimenti verticali) ed il ciclo dell'acqua.
Nel comparto biotico il flusso di energia elettromagnetica genera il ciclo del carbonio, grazie alla presenza di organismi con interdipendenza energetica e diverso metabolismo energetico: i produttori sono preferenzialmente organismi riduttori (producono ossigeno) mentre i consumatori sono organismi ossidatori (consumano ossigeno). E opportuno precisare che anche i produttori consumano ossigeno in quanto anche essi compiono la respirazione cellulare per produrre energia, ma la produzione di ossigeno supera il consumo. attraverso le catene alimentari l'energia viene trasmessa, da gruppi di organismi ad altri e da individuo a individuo Questi passaggi si definiscono vie di flusso energetico
Le catene alimentari sono numerose, in quanto diversi consumatori si nutrono di più tipi di cibo. Gli animali che appartengono a più di una catena alimentare collegano una catena all altra formando una rete alimentare. Tutte le specie animali sono importanti per la rete alimentare di cui fanno parte. Se una pianta o un animale si estingue e sparisce dalla rete alimentare, le conseguenze si riflettono su tutta la rete e provocano un danno ambientale gravissimo.
I rapporti fra organismi che appartengono a una catena o a una rete alimentare, si possono rappresentare con uno schema a forma di piramide.
I rapporti fra organismi che appartengono a una catena o a una rete alimentare, si possono rappresentare con uno schema a forma di piramide. Osservando la piramide si può notare: 1 - che è suddivisa in livelli 2 - che il numero di organismi diminuisce salendo verso l alto.
In qualunque piramide alimentare i produttori sono sempre più numerosi dei consumatori primari, che a loro volta sono più numerosi dei consumatori secondari e così via. Il numero dei produttori deve sempre essere maggiore dei consumatori di primo livello per far sì che il cibo sia sufficiente per tutti. Se avvenisse il contrario, cioè se gli erbivori fossero troppi rispetto alle piante, le piante sparirebbero e gli erbivori morirebbero. Di conseguenza, i carnivori dei livelli superiori si troverebbero in difficoltà per mancanza di cibo. La piramide ti fa capire che l equilibrio ecologico si mantiene solo se la quantità di nutrimento di ogni livello è sufficiente ad alimentare i consumatori del livello successivo. In questo tipo di rappresentazione, di solito, mancano i decompositori che, essendo soprattutto funghi e batteri, sono numericamente superiori anche ai produttori. La loro posizione sarebbe in basso, al di sotto dei produttori. Può accadere che l equilibrio ecologico si rompa per cause naturali. In genere questo avviene a causa di qualche mutamento climatico: stagioni troppo fredde o troppo calde possono danneggiare o favorire qualche popolazione.
Il numero dei produttori deve sempre essere maggiore dei consumatori di primo livello per far sì che il cibo sia sufficiente per tutti. Se avvenisse il contrario, cioè se gli erbivori fossero troppi rispetto alle piante, le piante sparirebbero e gli erbivori morirebbero. Di conseguenza, i carnivori dei livelli superiori si troverebbero in difficoltà per mancanza di cibo.
La piramide fa capire che l equilibrio ecologico si mantiene solo se la quantità di nutrimento di ogni livello è sufficiente ad alimentare i consumatori del livello successivo.
Può accadere che l equilibrio ecologico si rompa per cause naturali. In genere questo avviene a causa di qualche mutamento climatico: stagioni troppo fredde o troppo calde possono danneggiare o favorire qualche popolazione. Di fronte ai mutamenti dell equilibrio ambientale, gli organismi sopravvivono solo se riescono ad adattarsi a questi cambiamenti. Spesso, il processo di adattamento dura moltissimo tempo e dà origine ad un fenomeno detto evoluzione. Le specie che non riescono ad adattarsi rischiano l estinzione
Le catene alimentari, per essere in equilibrio, devono avere una struttura a piramide, chiamata, appunto, piramide alimentare Se uno dei gradini della piramide, cioè uno degli anelli della catena alimentare, si modifica, l equilibrio biologico si rompe, e la natura stessa deve pensare a ristabilirlo. Ma ciò è possibile solo se lo squilibrio è limitato, non se esso è causato dall intervento dell uomo (che inquina, disbosca, ecc.) o da gravi eventi naturali.
Solo lo 0,02% della luce del sole che raggiunge l'atmosfera viene utilizzata nella fotosintesi; tuttavia è da questa piccola frazione che dipendono tutti gli organismi della biosfera. 10 100 1000 Consumatori terziari Consumatori secondari Consumatori primari 10000 Produttori Biomassa (g/m 2 )
La produzione primaria netta mondiale di massa secca o biomassa (massa secca di sostanza vivente relativa ad una popolazione o ad un certo livello trofico), per anno, è stimata in miliardi di tonnellate. Una quantità approssimativamente uguale viene di nuovo ossidata ad anidride carbonica ed acqua nello stesso intervallo di tempo: vi è perciò un bilanciamento fra produzione e consumo.