Energia trofica

In ecologia e scienze ambientali l'energia non passa intatta da un livello trofico al successivo. Circa il dieci percento dell'energia disponibile a un dato livello viene tipicamente trasferita ai consumatori che se ne nutrono — la classica regola del dieci percento, detta anche efficienza ecologica di Lindeman. Studenti, docenti e biologi di campo hanno bisogno di un metodo rapido e deterministico per rispondere a quante energia resta per i consumatori secondari se i produttori immagazzinano diecimila chilocalorie, o come un'efficienza del quindici percento modifica il bilancio di una catena alimentare. Questo calcolatore moltiplica l'energia del livello inferiore per la frazione di trasferimento elevata al numero di passi ascendenti, usa per impostazione predefinita un'efficienza del dieci percento e restituisce l'energia del livello superiore, il fattore cumulato e la percentuale dell'energia originale che rimane.

Cosa significa la regola del dieci percento e come si trasferisce l'energia

Un livello trofico è una posizione alimentare in una catena o rete alimentare: i produttori (piante e altri autotrofi) formano la base, i consumatori primari (erbivori) si nutrono dei produttori, i secondari degli erbivori, e così via. A ogni passo gli organismi destinano gran parte dell'energia assimilata a respirazione, crescita, calore e consumo incompleto delle prede, così solo una frazione diventa biomassa disponibile per il livello successivo.

La sintesi classica di Lindeman e molti modelli da manuale approssimano quella frazione a circa il dieci percento, scritta come efficienza ecologica o di trasferimento di 0.1. La relazione a un passo è quindi E_next uguale a E_current per 0.1. Quando Lei sale di più di un livello, la stessa frazione si moltiplica di nuovo: due passi lasciano circa l'uno percento dell'energia originale, tre passi circa un decimo di percento, e così via.

Il calcolatore non converte unità né inventa fattori biomassa-energia; applica il trasferimento geometrico puro così Lei può usare numeri da manuale o stime di campo senza assunti nascosti su taglia o dieta dell'organismo.

Dove un calcolatore di energia trofica rende utile studio e lavoro sul campo

I corsi di ecologia delle scuole superiori e dell'università chiedono spesso di costruire piramidi energetiche e stimare quanta energia dei produttori sostiene un predatore di vertice dopo due o tre trasferimenti. Un calcolatore deterministico marca come errati i casi di energia zero, passi frazionari o efficienze impossibili invece di inventare un numero in silenzio.

Pianificatori della conservazione e analisti della pesca a volte necessitano di un bilancio di primo ordine: data una produzione primaria stimata e un'efficienza di trasferimento assunta, quanta energia potrebbe sostenere uno stock commerciale di predatori dopo due passi trofici? Il parametro opzionale di efficienza consente test di sensibilità al cinque, dieci o venti percento senza riscrivere un foglio di calcolo.