11. Efficienze ecologiche

(1)

Efficienze ecologiche

 La percentuale di energia trasferita da un livello trofico all’altro viene definita

“efficienza ecologica”

 Si distinguono:

1. Efficienza di assimilazione 2. Efficienza di produzione 3. Efficienza di consumo

(2)

Efficienze ecologiche

C = P + R + F + U

In un consumatore si ha:

C = quantità di cibo consumato

= energia prelevata dal livello trofico inferiore

P = quantità di nuovi tessuti prodotti = energia incorporata nella biomassa

R = perdita di energia con la respirazione

F = perdita di energia sottoforma di feci

(3)

P + R = produzione lorda = en. assimilata = A

Efficienze ecologiche

A può essere utilizzata per:

crescita

riproduzione adulti giovani

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rappresenta la percentuale dell’energia assunta col cibo che può essere

effettivamente utilizzata dall’organismo.

Efficienza di assimilazione

EA = A/C x 100

In media, gli erbivori presentano un’efficienza di

assimilazione del 40-50%, mentre i carnivori

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dipende dalla qualità del cibo e dalla capacità di digerirlo.

Efficienza di assimilazione

EA = 20% per detritivori EA = 40-50 % per erbivori

EA = 60-70 % per erbivori che consumano semi e frutta EA = ~ 80 % per carnivori

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rappresenta la percentuale dell’energia assimilata che viene utilizzata per la

produzione di biomassa.

Efficienza di produzione

EP = P/A x 100

In media, gli animali endotermi, uccelli e mammiferi

presentano un’efficienza di produzione dell’ 1-3%, mentre i vertebrati ectotermi presentano

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dipende dalla quantità di

energia persa per respirazione.

Efficienza di produzione

EP = 1-3 % negli animali endotermi, uccelli e mammiferi EP = 10 % negli animali ectotermi

EP = 21% negli invertebrati erbivori EP = 28% negli invertebrati carnivori

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Per valutare l’efficienza di

trasferimento dell’energia da un livello trofico all’altro è

necessario misurare

l’efficienza di consumo.

(9)

Rappresenta, a livello degli erbivori ad

esempio, la percentuale della produzione primaria totale che viene ingerita dagli

erbivori.

Efficienza di consumo

produzione vegetale ingerita produzione vegetale totale

In media, le foreste presentano un’efficienza di

consumo del 5%, mentre le praterie presentano un’efficienza di consumo del 25% e le comunità acquatiche dominate da fitoplancton del 50%.

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rappresenta la percentuale di

biomassa del livello trofico precedente che viene usata dagli organismi del

livello trofico successivo.

Efficienza di consumo

EC = 80 % nei vertebrati

(11)

rappresenta la percentuale di produzione biomassa del livello trofico precedente che viene usata dagli organismi del

livello trofico successivo.

Efficienza ecologica (Lindeman, 1942)

EE = P_n/P_n-1 x 100

In media, l’efficienza ecologica è del 10% per ciascun livello trofico.

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Le efficienze ecologiche limitano la lunghezza delle catene alimentari

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PPL/R

 PPL/R ai diversi livelli trofici, rappresenta un indice della maturità di un sistema.

PPL/R > 1 sistema nei primi stadi di sviluppo con bilancio energetico positivo

PPL/R = 1 sistema maturo

con stato energetico stabile

PPL/R < 1 sistema in condizioni sfavorevoli con bilancio energetico negativo

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Magnificazione biologica

 Radionuclidi (cesio, iodio…)

 Sostanze di sintesi (DDT, pesticidi…)  Metalli in traccia (piombo, mercurio…)

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(17)

(18)

Bioaccumulo del mercurio

0,1 ppm di mercurio zooplancton

1 ppm “ acciuga

10 ppm “ tonno

10-100 ppm “ delfino

}

stessa nicchia trofica