Níveis Tróficos
O conjunto de indivíduos que se nutre no mesmo patamar alimentar, ou seja, alimentam se basicamente dos mesmos nutrientes estão colocados em um mesmo nível trófico.
- Os produtores estão colocados no 1º nível trófico.
- Os consumidores primários, aqueles que se alimentam dos produtores, são herbívoros e constituem o 2º nível trófico.
- Os consumidores secundários compõem o 3º nível trófico, sendo os carnívoros.
- Após esses existe o 4º nível trófico e assim por diante.
Os decompositores ocupam sempre o último nível da transferência de energia formando um grupo especial que degrada tanto produtores quanto consumidores.
Princípio de Gauss (ou princípio da exclusão competitiva):
O Princípio de Gauss diz respeito ao processo de competição inter específica que acontece quando duas espécies diferentes habitam um mesmo ambiente. Assim duas espécies não podem ocupar um mesmo nicho por muito tempo, uma delas irá sempre prevalecer, pois é mais adaptada àquele habitat. É também conhecido como princípio da exclusão competitiva.
Metabolismo e Tamanho de Indivíduos
A biomassa existente é o peso seco total, ou conteúdo calórico total dos organismos presentes em um determinado momento/local. A biomassa depende do tamanho dos indivíduos: quanto menos o organismo, maior seu metabolismo por grama (ou caloria) de biomassa. Algas, bactérias e protozoários podem ter taxa de metabolismo por grama (calorias) maior que a de grandes organismos (e.g. árvores e vertebrados). Isto aplica-se, tanto à fotossíntese, quanto à respiração.
Fonte de energia solar
O Sol é o principal doador de energia para a Terra. As radiações solares aquecem o solo, as massas de água e o ar, criando condições favoráveis à vida. A luz solar é captada pelos seres fotossintetizantes, representados principalmente por algas e plantas, e transferida ao longo das cadeias alimentares, permitindo a existência de praticamente todos os ecossistemas da Terra.
A energia luminosa do Sol chega ao mundo vivo, portanto, pela fotossíntese. As algas, as plantas e as bactérias fotossintetizantes captam a energia da luz e a convertem em energia química, que fica armazenada nas moléculas de substâncias orgânicas.
Ao comerem seres fotossintetizantes, os consumidores primários aproveitam a energia contida nas substâncias orgânicas ingeridas, usando-a em seus processos vitais e também para fabricar suas próprias substâncias. Os consumidores secundários, por sua vez, ao comerem os consumidores primários, usam as substâncias ingeridas como fonte de energia, e assim por diante. Portanto, a transferência de energia na cadeia alimentar é unidirecional: tem início com a captação da energia luminosa pelos produtores e termina com a ação dos decompositores, passando pelos diversos tipos de consumidores. Em uma cadeia alimentar, a quantidade de energia de um nível trófico é sempre maior que a energia que pode ser transferida ao nível seguinte. Isso ocorre porque todos os seres vivos consomem parte da energia do alimento para a manutenção de sua própria vida.
Essa energia se dissipa na forma de calor e não pode ser transferida ao nível trófico seguinte. Por exemplo, do total de matéria orgânica produzida por uma planta, cerca de 15% são degradados no processo de respiração celular, produzindo assim a energia necessária à manutenção dos processos vitais. Quando comem as plantas, portanto, os herbívoros têm à sua disposição apenas 85% da energia originalmente armazenada nas substâncias orgânicas produzidas pela fotossíntese.
Muitas vezes temos a impressão que a Terra recebe uma quantidade diária de luz, maior do que a que realmente precisa. De certa forma isto é verdade, uma vez que por maior que seja a eficiência nos ecossistemas, os mesmos conseguem aproveitar apenas uma pequena parte da energia radiante. Existem estimativas de que cerca de 34% da luz solar seja refletida por nuvens e poeiras; 19% seria absorvida por nuvens, ozônio e vapor de água. Do restante, ou seja 47%, que chega a superfície da terra boa parte ainda é refletida ou absorvida e transformada em calor, que pode ser responsável pela evaporação da água, no aquecimento do solo, condicionando desta forma os processos atmosféricos.
Além disso, quando um animal come uma planta ou um outro animal, parte da energia contida no alimento não é aproveitada, sendo perdida nas fezes. Por exemplo, um herbívoro consegue aproveitar apenas 10% da energia contida no alimento que ingere; o restante, cerca de 90%, é eliminado nas substâncias que compõem as fezes do animal. Da energia efetivamente aproveitada, cerca de 15% a 20% são empregados na manutenção do metabolismo, e o que sobra fica acumulado nas substâncias que compõem os tecidos corporais.
Quando um carnívoro come um herbívoro, ele aproveita aproximadamente 50% da energia disponível no alimento que ingere, sendo o restante eliminado nas fezes. Dessa metade aproveitada, 15% a 20% são utilizados na manutenção do metabolismo. O mesmo ocorre nos níveis tróficos seguintes.
Já sabemos que a luz solar representa a fonte de energia externa sem a qual os ecossistemas não conseguem manter-se. A transformação (conversão) da energia luminosa para energia química, que é a única modalidade de energia utilizável pelas células de todos os componentes de um ecossistema, sejam eles produtores, consumidores ou decompositores, é feita através de um processo denominado fotossíntese. Portanto, a fotossíntese - seja realizada por vegetais ou por microrganismos - é o único processo de entrada de energia em um ecossistema.
A fotossíntese utiliza apenas uma pequena parcela (1 a 2%) da energia total que alcança a superfície da Terra.
É importante salientar, que os valores citados acima são valores médios e nãos específicos de alguma localidade. Assim, as proporções podem - embora não muito - variar de acordo com as diferentes regiões do País ou mesmo do Planeta.
Um aspecto importante para entendermos a transferência de energia dentro de um ecossistema é a compreensão da primeira lei fundamental da termodinâmica que diz: "A energia não pode ser criada nem destruída e sim transformada". Como exemplo ilustrativo desta condição, pode-se citar a luz solar, a qual como fonte de energia, pode ser transformada em trabalho, calor ou alimento em função da atividade fotossintética; porém de forma alguma pode ser destruída ou criada.
Outro aspecto importante é o fato de que a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. Assim, nos exemplos dados anteriormente de cadeias alimentares, o gafanhoto obtém, ao comer as folhas da árvore, energia química; porém, esta energia é muito menor que a energia solar recebida pela planta. Esta perda nas transferências ocorrem sucessivamente até se chegar aos decompositores.
