Pyramide écologique - Ecological pyramid
Une pyramide écologique (également pyramide trophique , pyramide Eltonian , pyramide d'énergie , ou parfois pyramide alimentaire ) est une représentation graphique destinée à montrer la biomasse ou bioproductivité à chaque niveau trophique dans une donnée écosystème .
Une pyramide d'énergie montre combien d'énergie est retenue sous forme de nouvelle biomasse à chaque niveau trophique, tandis qu'une pyramide de biomasse montre combien de biomasse (la quantité de matière vivante ou organique présente dans un organisme) est présente dans les organismes. Il existe également une pyramide de nombres représentant le nombre d'organismes individuels à chaque niveau trophique. Les pyramides d'énergie sont normalement verticales, mais d'autres pyramides peuvent être inversées ou prendre d'autres formes.
Les pyramides écologiques commencent par les producteurs en bas (comme les plantes) et passent par les différents niveaux trophiques (comme les herbivores qui mangent des plantes, puis les carnivores qui mangent de la chair, puis les omnivores qui mangent à la fois des plantes et de la chair, etc.). Le niveau le plus élevé est le sommet de la chaîne alimentaire .
La biomasse peut être mesurée par une bombe calorimétrique .
Pyramide d'énergie
Une pyramide d'énergie ou une pyramide de productivité montre la production ou le chiffre d'affaires (le taux auquel l'énergie ou la masse est transférée d'un niveau trophique au suivant) de la biomasse à chaque niveau trophique. Au lieu de montrer un seul instantané dans le temps, les pyramides de productivité montrent le flux d' énergie à travers la chaîne alimentaire . Les unités typiques sont les grammes par mètre carré par an ou les calories par mètre carré par an. Comme pour les autres, ce graphique montre les producteurs en bas et les niveaux trophiques supérieurs en haut.
Lorsqu'un écosystème est sain, ce graphique produit une pyramide écologique standard . En effet, pour que l'écosystème se maintienne, il doit y avoir plus d'énergie aux niveaux trophiques inférieurs qu'il n'y en a aux niveaux trophiques supérieurs. Cela permet aux organismes des niveaux inférieurs non seulement de maintenir une population stable, mais également de transférer de l'énergie vers le haut de la pyramide. L'exception à cette généralisation est lorsque des portions d'un réseau trophique sont soutenues par des apports de ressources provenant de l'extérieur de la communauté locale . Dans les petits cours d'eau boisés, par exemple, le volume des niveaux plus élevés est supérieur à ce qui pourrait être supporté par la production primaire locale .
L'énergie pénètre généralement dans les écosystèmes à partir du Soleil. Les producteurs primaires à la base de la pyramide utilisent le rayonnement solaire pour alimenter la photosynthèse qui produit de la nourriture. Cependant, la plupart des longueurs d'onde du rayonnement solaire ne peuvent pas être utilisées pour la photosynthèse , elles sont donc réfléchies dans l'espace ou absorbées ailleurs et converties en chaleur. Seulement 1 à 2 pour cent de l'énergie du soleil est absorbée par les processus photosynthétiques et convertie en nourriture. Lorsque l'énergie est transférée à des niveaux trophiques supérieurs, en moyenne seulement 10 % environ sont utilisés à chaque niveau pour construire de la biomasse, devenant ainsi de l'énergie stockée. Le reste va aux processus métaboliques tels que la croissance, la respiration et la reproduction.
Avantages de la pyramide de l'énergie en tant que représentation :
- Il tient compte du taux de production sur une période de temps.
- Deux espèces de biomasse comparable peuvent avoir des durées de vie très différentes . Ainsi, une comparaison directe de leurs biomasses totales est trompeuse, mais leur productivité est directement comparable.
- La chaîne énergétique relative au sein d'un écosystème peut être comparée à l'aide de pyramides d'énergie ; différents écosystèmes peuvent également être comparés.
- Il n'y a pas de pyramides inversées.
- L'apport d'énergie solaire peut être ajouté.
Inconvénients de la pyramide de l'énergie en tant que représentation :
- Le taux de production de biomasse d'un organisme est requis, ce qui implique de mesurer la croissance et la reproduction dans le temps.
- Reste la difficulté d'attribuer les organismes à un niveau trophique précis. En plus des organismes dans les chaînes alimentaires, il y a le problème d'assigner les décomposeurs et les détritivores à un niveau trophique particulier.
Pyramide de biomasse
Une pyramide de biomasse montre la relation entre la biomasse et le niveau trophique en quantifiant la biomasse présente à chaque niveau trophique d'une communauté écologique à un moment donné. C'est une représentation graphique de la biomasse (quantité totale de matière vivante ou organique dans un écosystème) présente en unité de surface à différents niveaux trophiques. Les unités typiques sont les grammes par mètre carré ou les calories par mètre carré. La pyramide de la biomasse peut être « inversée ». Par exemple, dans un écosystème d'étang, la récolte sur pied de phytoplancton , les principaux producteurs , à un moment donné sera inférieure à la masse des hétérotrophes , tels que les poissons et les insectes. Cela s'explique par le fait que le phytoplancton se reproduit très rapidement, mais a des vies individuelles beaucoup plus courtes.
Pyramide de nombres
Une pyramide de nombres montre graphiquement la population, ou l'abondance, en termes de nombre d'organismes individuels impliqués à chaque niveau d'une chaîne alimentaire. Cela montre le nombre d'organismes dans chaque niveau trophique sans aucune considération pour leurs tailles individuelles ou leur biomasse. La pyramide n'est pas nécessairement droite. Par exemple, il sera inversé si les coléoptères se nourrissent de la production d'arbres forestiers ou si les parasites se nourrissent de gros animaux hôtes.
Histoire
Le concept de pyramide des nombres ("pyramide eltonienne") a été développé par Charles Elton (1927). Plus tard, elle sera également exprimée en termes de biomasse par Bodenheimer (1938). L'idée de pyramide de productivité ou d'énergie s'appuie sur les travaux de G. Evelyn Hutchinson et Raymond Lindeman (1942).
Voir également
Les références
Bibliographie
- Odum, EP 1971. Fondements de l'écologie. Troisième édition. WB Saunders Company , Philadelphie,