Em um ecossistema, a matéria é conservada enquanto a energia flui através dela. A maneira e a eficiência desse fluxo podem ser representadas por níveis tróficos.

A principal fonte de energia para os ecossistemas é a luz solar, embora o sulfeto de hidrogênio das fontes hidrotermais também forneça energia. Estudar a maneira como a energia flui para cada nível trófico ajuda os ecologistas a criar estratégias para a gestão ambiental.
Definição da cadeia alimentar e dos níveis tróficos

Um nível trófico pode ser imaginado como um passo em uma pirâmide, com grupos empilhados representando os organismos e seu papel no ecossistema. Essa pirâmide trófica ajuda a organizar as várias interações entre esses organismos.
De um nível trófico para o próximo, apenas 10% da energia é convertida em biomassa. Os 90% restantes são perdidos.

Uma cadeia alimentar classifica os organismos de maneira linear, de acordo com seu papel na criação e no consumo de energia.
Níveis Tróficos Gerais

A base mais baixa de A cadeia alimentar é composta por organismos fotossintéticos, como plantas e fitoplâncton. Esses organismos são chamados produtores.
Os produtores convertem luz solar e moléculas inorgânicas em energia. Devido à sua capacidade de produzir seus próprios alimentos, os produtores também são chamados de autotróficos. Esses produtores compreendem o primeiro nível trófico. Estes podem ainda ser divididos em fotoautotróficos, que usam luz solar para alimentação e energia, e quimiotróficos, que usam moléculas inorgânicas na ausência de luz solar.

Os quimiotróficos podem ser encontrados em locais como fontes de ventilação do fundo do mar. A energia química do sulfeto de hidrogênio nessas fontes hidrotermais ajuda esses organismos a sintetizar moléculas orgânicas para o seu suprimento de energia.
Consumidores na cadeia alimentar

O próximo passo na cadeia alimentar pertence aos consumidores primários. Consumidores primários comem produtores. Consumidores primários são tipicamente pequenos animais, herbívoros que comem as plantas ou fitoplâncton. Os consumidores também são chamados heterotróficos e só podem atender às necessidades de energia comendo alimentos.

Os consumidores incorporam a energia dos produtores em sua própria biomassa. Consumidores primários compreendem o segundo nível trófico.

Consumidores secundários, ou carnívoros, comem consumidores primários. Eles geralmente são animais maiores, embora haja menos deles. Há alguma sobreposição em alguns animais onívoros, como ursos que comem frutas e salmão. Consumidores secundários compreendem o terceiro nível trófico.

Energia considerável é perdida nos níveis tróficos, portanto, na pirâmide do nível trófico, a maior energia perdida surge dos consumidores secundários. Em última análise, isso leva a um cenário em que há menos organismos no topo da pirâmide trófica, enquanto sua base contém muitas espécies.
Redes alimentares

As redes alimentares descrevem ainda mais as espécies inter-relacionadas em vários níveis tróficos. As redes alimentares mostram a natureza do fluxo de energia através dos ecossistemas. Eles podem ser bastante complexos e também são afetados pela sazonalidade dos alimentos. O urso mencionado acima representa um exemplo de animais com múltiplos papéis em um ecossistema.

Devido à natureza dinâmica de uma cadeia alimentar, pode ser uma ferramenta mais útil para descrever as interações em um ecossistema do que em um trófico. pirâmide. Dentro de algumas redes alimentares, existe um animal chamado espécie-chave. O restante do ecossistema depende da presença dessa espécie para permanecer intacta e sustentável. Quando removido, o ecossistema pode entrar em colapso.

As espécies-chave tendem a ser os principais predadores, como lobos e ursos pardos. Um predador superior é chamado predador de ápice. Um predador de ápice é essencialmente um consumidor terciário e recebe o quarto e último nível trófico da pirâmide.
Biodiversidade do ecossistema

Outro fator na estabilidade do ecossistema é o da biodiversidade. Quando há menos diversidade de espécies, um ecossistema sofre. Isso afeta os níveis tróficos se as espécies são removidas deles. O efeito cascata perturba o equilíbrio de todo o sistema.

Outra dinâmica em jogo na cadeia alimentar inclui os organismos chamados decompositores. Esses decompositores decompõem organismos mortos (vegetais e animais) e liberam nutrientes deles para o meio ambiente. Então esses minerais estão disponíveis para os principais produtores da pirâmide trófica.

Exemplos de decompositores incluem minhocas, fungos, insetos, fungos e bactérias. No entanto, isso não é considerado reciclagem de energia. Representa a liberação de energia e geralmente ocorre como calor.
A biomassa descreve a massa total de todos os organismos, vivos ou mortos, em um nível trófico. Cada nível trófico possui uma certa quantidade de biomassa.

A produtividade dos produtores primários se refere à quantidade de energia que eles podem trazer para outras criaturas vivas. Esse valor é considerado a produtividade primária líquida. A produtividade primária bruta representa a taxa em que os produtores primários fotossintéticos podem converter a energia do sol.
Problemas de bioacumulação

Bioacumulação ou biomagnificação referem-se a um aumento de materiais tóxicos subindo a pirâmide trófica. O material concentra-se nos tecidos dos animais. Um exemplo disso seria a contaminação com diclorodifeniltricloroetano (DDT). Esse produto químico se bioacumula no meio ambiente.

Com cada nível de consumidor, maiores concentrações de DDT se acumulam em seus corpos. No nível trófico mais alto, como as águias, essa bioacumulação produz efeitos devastadores na saúde e sobrevivência dos animais. O DDT foi proibido de usar na década de 1970, mas existem outros produtos químicos criados pelo homem que representam um risco para a saúde ambiental. Torna-se, portanto, importante identificar e remover essas substâncias do ambiente antes que essa contaminação ocorra.
A bioacumulação também ocorre com certos metais pesados que podem ser encontrados em peixes. É por isso que existem recomendações para limitar o consumo de certos peixes em pessoas em grupos vulneráveis, como crianças pequenas e mulheres grávidas.
Exemplos de nível trófico e redes alimentares

Para entender esses conceitos, ajuda para ter exemplos do mundo real. O oceano fornece uma boa demonstração dos níveis tróficos e teias alimentares. Como mencionado anteriormente, o fitoplâncton é um exemplo de produtores primários. O zooplâncton é consumidor secundário de fitoplâncton.
O terceiro nível trófico, de consumidor secundário, pertenceria a crustáceos que comem zooplâncton. E o quarto nível trófico seria peixe. Isso pode se estender ainda mais com animais como focas e até outros peixes que consomem esses peixes. Um predador de ápice como uma baleia orca levaria o nível trófico mais alto. Com cada nível, mais energia é perdida.

Exemplos de fotoautotróficos incluem bactérias, plantas e algas da fotossíntese. Eles convertem a energia do sol em ATP e NADP, que por sua vez é usado para produzir moléculas orgânicas como glicose.

Exemplos de quimioautotróficos incluem bactérias em cavernas ou as fontes hidrotermais mencionadas acima. Em torno desses respiradouros, heterótrofos como camarões, lagostas e mexilhões consomem os quimioutotróficos no fundo do oceano.
Exemplos de pirâmides tróficas

Em termos de exemplos de pirâmides tróficas do mundo real, existem vários tipos. Eles podem estar na posição vertical ou invertida.

Uma pirâmide vertical seria representada por pastagens, pois há menos organismos subindo para o nível superior. Um bioma de pastagem pode ter gramíneas como o nível mais baixo como produtor primário. O consumidor principal seria um gafanhoto. Um consumidor secundário seria um mouse. Um consumidor terciário seria uma cobra que come o rato. Um quarto consumidor quaternário e predador no ápice das pastagens seria um falcão que come a cobra.
Outro bioma com dinâmica semelhante pode ser um lago. O produtor seria algas e o consumidor primário seriam larvas de insetos. Um consumidor secundário seria um peixinho, e um terciário seria um sapo. O carnívoro final ou consumidor quaternário no bioma da lagoa seria um guaxinim que come o sapo.

Em um deserto, o principal produtor seria uma grama de cacto e seu consumidor primário seria uma borboleta. Um lagarto comeria a borboleta, tornando-a a consumidora secundária. Uma cobra consumiria o lagarto, classificando-o como um consumidor terciário. E um papa-léguas completaria o nível superior e o quarto, depois de comer a cobra.

Contrastando uma pirâmide vertical, em uma floresta temperada, a base da pirâmide seria feita apenas de árvores. Os principais consumidores, insetos, formariam uma grande parte da pirâmide.

Dada a delicada conectividade entre os organismos e o meio ambiente, torna-se crucial proteger o equilíbrio dos ecossistemas do mundo. Os efeitos do fluxo de energia, biomassa e bioacumulação desempenham um papel nas estratégias de gestão dos ecologistas para a conservação.

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