A pirâmide de energia e a regra dos 10%

Das 20 819 kcal produzidas pelas plantas de Silver Springs por metro quadrado em um ano, 21 kcal, cerca de 0.1%, chegaram aos predadores de topo.

A maior parte da energia não é transferida

Quando um coelho come grama, não transforma cada caloria em coelho. Parte da grama não é digerida e sai nas fezes. Muito do que é digerido é consumido para manter o coelho vivo, aquecido e em movimento, e essa energia termina como calor. Só o restante forma tecido novo, e apenas esse tecido pode alimentar a raposa. A OpenStax relaciona essa perda à segunda lei da termodinâmica: sempre que a energia muda de forma, parte vira calor que os seres vivos não conseguem reutilizar.

A National Geographic Education resume isso na regra dos 10 por cento: em média, apenas cerca de 10% da energia de um nível trófico passa ao seguinte. Comece com 10 000 kcal nas plantas e os herbívoros recebem cerca de 1000, os carnívoros 100 e os carnívoros de topo 10. Cada nível tem dez vezes menos. Por isso o diagrama tem forma de pirâmide, larga na base e estreita no topo.

Números medidos: Silver Springs

Em meados do século XX, Howard T. Odum mediu o fluxo de energia em Silver Springs, um rio da Flórida alimentado por nascentes. A OpenStax apresenta a produção anual de cada nível: 20 819 kcal por metro quadrado para produtores, 3368 para consumidores primários, 383 para secundários e 21 para terciários. Calculando as etapas, você obtém cerca de 16.2%, 11.4% e 5.5%. O mundo real não segue exatamente os 10%, mas a forma é a mesma: cada nível contém uma pequena fração do que está abaixo.

A OpenStax também define a eficiência de transferência entre níveis tróficos: produção de um nível dividida pela produção do nível inferior, vezes 100. Para a primeira etapa em Silver Springs, cita 1103 de 7618 kcal, cerca de 14.48%. Livros diferentes fazem os cálculos de formas um pouco diferentes, por isso vale conferir de quais números uma razão foi obtida.

Por que as cadeias alimentares são curtas

Como tão pouca energia passa por cada etapa, a OpenStax observa que, após quatro a seis transferências, não sobra energia suficiente para sustentar outro nível. Não há predador que viva apenas de águias. Animais de sangue quente ampliam a perda. Uma lagarta que come folhas transforma cerca de 18% da energia absorvida no próprio corpo, enquanto um esquilo que come bolotas pode conseguir apenas 1.6%, pois tanto é gasto em calor corporal.

Pirâmides invertidas

Ecólogos desenham três tipos de pirâmide. A pirâmide de números conta indivíduos; em uma floresta temperada no verão, poucas árvores sustentam muitos insetos, por isso a base é estreita. A pirâmide de biomassa pesa a matéria viva; no Canal da Mancha, o fitoplâncton pesa 4 g por metro quadrado e o zooplâncton que o come, 21 g, pois o plâncton é consumido quase tão depressa quanto cresce. A pirâmide de energia mede o fluxo ao longo do tempo e sempre tem a base mais larga, pois nenhum nível pode transferir mais energia do que recebeu.