Piramidi ecologiche: di numeri, di biomassa, di energia

La struttura trofica di un ecosistema può essere descritta principalmente attraverso tre rappresentazioni grafiche:

  • le piramidi ecologiche
  • le reti alimentari
  • i compartimenti energetici

In questi appunti parleremo delle piramidi ecologiche.



3 tipi di piramidi ecologiche

Le piramidi ecologiche descrivono sinteticamente la struttura trofica di un ecosistema riportando graficamente l’importanza relativa dei differenti livelli trofici presenti.

Possono essere distinti tre tipi di piramidi ecologiche:

  • piramidi di numeri
  • piramidi di biomassa
  • piramidi di energia

Piramidi di numeri

In questo tipo di piramidi ogni livello trofico viene descritto dal numero di individui presenti. Le piramidi di numeri sono le più semplici da costruire perché basta stimare il numero di individui presenti ad ogni livello trofico.

Queste piramidi possono avere una forma rovesciata perché tendono a sovrastimare l’importanza degli individui di piccole dimensioni. Se ad esempio vogliamo costruire la piramide di numeri di un bosco ci saranno sicuramente più insetti erbivori che alberi, quindi la base di questa piramide sarà più piccola dei livelli trofici superiori.



Al contrario la base sarà molto ampia quando i produttori primari sono organismi particolarmente piccoli, come accade nelle strutture trofiche acquatiche in cui i produttori sono organismi fitoplanctonici.

Piramidi di biomassa

Le piramidi di biomassa  forniscono una descrizione della distribuzione della materia organica tra livelli trofici, quantificando la materia organica come massa secca o biomassa.

Esse tendono a sovrastimare l’importanza degli organismi di grandi dimensioni. In alcuni casi, quindi, le piramidi di biomassa possono avere una forma invertita (rovesciata) come nel caso in cui gli organismi dei livelli più bassi (i produttori) risultino in media molto più piccoli di quelli dei livelli superiori (i consumatori).

Ad esempio piramidi ecologiche di biomassa invertite si possono ottenere frequentemente nella rappresentazione di strutture trofiche nei laghi e in mare poiché, soprattutto durante il periodo invernale, la biomassa dei produttori (fitoplancton), che costituiscono la base della piramide, può risultare inferiore rispetto a quella dei consumatori (zooplancton), che sono al livello successivo. Questo fenomeno è detto paradosso del plancton.

Piramidi di energia

Le piramidi di energia descrivono la velocità con cui l’energia passa attraverso la catena alimentare e in esse viene riportato il flusso di energia e/o la produttività dei livelli trofici. Questo tipo di piramidi sono le migliori per rappresentare la struttura funzionale di una comunità perché, a differenze delle altre due, non dipendono né dal numero né dalle dimensioni degli individui presenti nella comunità stessa. La loro forma non sarà mai invertita.



Gran parte dell’energia disponibile ad un dato livello trofico viene persa nel passaggio al livello successivo sotto forma di calore. Si calcola che addirittura l’80-90% dell’energia disponibile ad un livello possa esser persa al passaggio tra due livelli trofici.

La perdita più alta si ha al primo livello trofico, poiché i produttori riescono a trasferire in materia organica meno dell’1% della luce solare disponibile.

Turnover e tempo di turnover

Il rapporto tra produttività (P) e biomassa (B) di un livello trofico fornisce una misura del tasso di rinnovo della biomassa stessa e prende il nome di turnover:

(T) T=P/B.

Il rapporto inverso ci dice quanto tempo è necessario perché la biomassa presente in un livello trofico si rinnovi completamente e prende il nome di tempo di turnover:

Tt = B/P.

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