Pirámide ecológica

Una pirámide ecológica (también pirámide trófica, pirámide de Elton, pirámide de energía o, a veces , pirámide alimentaria ) es una representación gráfica diseñada para mostrar la biomasa o bioproductividad en cada nivel trófico en un ecosistema determinado.

Una pirámide de energía muestra cuánta energía se retiene en forma de nueva biomasa en cada nivel trófico, mientras que una pirámide de biomasa muestra cuánta biomasa (la cantidad de materia viva u orgánica presente en un organismo) está presente en los organismos. También hay una pirámide de números que representan el número de organismos individuales en cada nivel trófico. Las pirámides de energía normalmente son verticales, pero otras pirámides pueden estar invertidas o tomar otras formas.

Las pirámides ecológicas comienzan con los productores en la parte inferior (como las plantas) y avanzan a través de varios niveles tróficos (como los herbívoros que comen plantas, luego los carnívoros que comen carne, luego los omnívoros que comen plantas y carne, y así sucesivamente). El nivel más alto es la parte superior de la cadena alimentaria.

La biomasa se puede medir con una bomba calorimétrica.

Pirámide de energía

Una pirámide de energía o pirámide de productividad muestra la producción o rotación (la tasa a la que se transfiere energía o masa de un nivel trófico al siguiente) de biomasa en cada nivel trófico. En lugar de mostrar una instantánea única en el tiempo, las pirámides de productividad muestran el flujo de energía a lo largo de la cadena alimentaria. Las unidades típicas son gramos por metro cuadrado por año o calorías por metro cuadrado por año. Al igual que los demás, este gráfico muestra los productores en la parte inferior y los niveles tróficos superiores en la parte superior.

Cuando un ecosistema está saludable, este gráfico produce una pirámide ecológica estándar. Esto se debe a que, para que el ecosistema se sostenga, debe haber más energía en los niveles tróficos inferiores que en los niveles tróficos superiores. Esto permite que los organismos en los niveles inferiores no solo mantengan una población estable, sino que también transfieran energía hacia arriba en la pirámide. La excepción a esta generalización es cuando partes de una red trófica son sustentadas por aportes de recursos externos a la comunidad local. En pequeños arroyos boscosos, por ejemplo, el volumen de los niveles más altos es mayor de lo que podría soportar la producción primaria local.

La energía generalmente ingresa a los ecosistemas desde el Sol. Los productores primarios en la base de la pirámide utilizan la radiación solar para impulsar la fotosíntesis que produce alimentos. Sin embargo, la mayoría de las longitudes de onda de la radiación solar no se pueden utilizar para la fotosíntesis, por lo que se reflejan de vuelta al espacio o se absorben en otro lugar y se convierten en calor. Solo del 1 al 2 por ciento de la energía del sol es absorbida por procesos fotosintéticos y convertida en alimento. Cuando la energía se transfiere a los niveles tróficos superiores, en promedio, solo alrededor del 10 % se utiliza en cada nivel para construir biomasa, convirtiéndose en energía almacenada. El resto se destina a procesos metabólicos como el crecimiento, la respiración y la reproducción.

Ventajas de la pirámide de energía como representación:

• Tiene en cuenta la tasa de producción durante un período de tiempo.
• Dos especies de biomasa comparable pueden tener períodos de vida muy diferentes. Por lo tanto, una comparación directa de sus biomasas totales es engañosa, pero su productividad es directamente comparable.
• La cadena de energía relativa dentro de un ecosistema se puede comparar utilizando pirámides de energía; también se pueden comparar diferentes ecosistemas.
• No hay pirámides invertidas.
• Se puede añadir el aporte de energía solar.

Desventajas de la pirámide de energía como representación:

• Se requiere la tasa de producción de biomasa de un organismo, lo que implica medir el crecimiento y la reproducción a lo largo del tiempo.
• Todavía existe la dificultad de asignar los organismos a un nivel trófico específico. Además de los organismos en las cadenas alimentarias, existe el problema de asignar los descomponedores y detritívoros a un nivel particular.

Pirámide de biomasa

Una pirámide de biomasa muestra la relación entre la biomasa y el nivel trófico al cuantificar la biomasa presente en cada nivel trófico de una comunidad ecológica en un momento particular. Es una representación gráfica de la biomasa (cantidad total de materia viva u orgánica en un ecosistema) presente por unidad de área en diferentes niveles tróficos. Las unidades típicas son gramos por metro cuadrado o calorías por metro cuadrado. La pirámide de biomasa puede estar "invertida". Por ejemplo, en un ecosistema de estanque, la cosecha permanente de fitoplancton, los principales productores, en cualquier punto dado será menor que la masa de los heterótrofos, como peces e insectos. Esto se explica porque el fitoplancton se reproduce muy rápidamente, pero tiene vidas individuales mucho más cortas.

Pirámide de números

Una pirámide de números muestra gráficamente la población, o abundancia, en términos del número de organismos individuales involucrados en cada nivel de una cadena alimenticia. Esto muestra el número de organismos en cada nivel trófico sin tener en cuenta sus tamaños individuales o biomasa. La pirámide no es necesariamente vertical. Por ejemplo, se invertirá si los escarabajos se alimentan de la salida de los árboles del bosque, o si los parásitos se alimentan de animales huéspedes grandes.

Historia

El concepto de pirámide de números ("pirámide eltoniana") fue desarrollado por Charles Elton (1927). Posteriormente, también sería expresada en términos de biomasa por Bodenheimer (1938). La idea de pirámide de productividad o energía se basa en trabajos de G. Evelyn Hutchinson y Raymond Lindeman (1942).