هرم انرژی

در این مقاله به روشن کردن مفهوم هرم انرژی معروف به هرم اکولوژیکی می‌پردازیم و می‌کوشیم تا به برخی از افسانه‌های بدیهی درباره‌ی آن پایان دهیم.
طبق قانون اول ترمودینامیک "انرژی نه می‌تواند به وجود بیاید و نه می‌تواند از بین برود فقط می‌تواند از صورتی به صورت دیگر تبدیل شود". این قانون در باره‌ی توزیع انرژی در سیاره‌ی ما سخن می‌گوید. خورشید منبع اصلی انرژی است و انرژی را برای تمام موجودات زنده در این سیاره فراهم می‌کند. موجودات زنده به صورت مستقیم یا غیر مستقیم این انرژی را به دست می‌آورند. بر اساس این مفهوم هرم انرژی چنین تعریف می‌شود: نمایش گرافیکی سطوح تغذیه‌ای که توسط انرژی خورشید در اکوسیستم منتقل می‌شود.

هرم انرژی چیست؟

به زبان ساده، تمام موجودات زنده در کره‌ی زمین را می‌توان به صورت گسترده به چهار گروه طبقه ‌بندی کرد: تولید کنندگان اولیه (گیاهان)، مصرف کنندگان اولیه (گیاه خواران)، مصرف کنندگان ثانویه (گوشت خواران اولیه)، مصرف کنندگان ثالثیه (گوشت خواران ثانویه). گیاهان به عنوان موجودات فتو سنتز کننده در طبیعت، توانایی جذب انرژی خورشید و استفاده از آن را دارند. وقتی گیاه خواران از این گیاهان تغذیه می‌کنند، انرژی ذخیره شده درگیاهان را می‌گیرند، و این انرژی هنگام تغذیه‌ی گوشت خواران از گیاه خواران به آنها منتقل می‌شود. گوشت خواران ثانویه نیز از گوشت خواران اولیه تغذیه می‌کنند بنا بر این، در بالای زنجیره‌ی غذایی قرار می‌گیرند.

هرم انرژی چگونه عمل می‌کند؟

در یک اکوسیستم سالم، تعداد تولید کنندگان اولیه تعداد مصرف کنندگان اولیه، ثانویه و ثالثیه را به راحتی تحت ‌الشعاع قرار می‌دهد. در حقیقت، در این اکوسیستم مصرف کنندگان ثالثیه همیشه کمترین تعداد را دارند. دقیقأ به همین علت است که توزیع انرژی در اکوسیستم، هرم انرژی یا هرم اکولوژیکی نامیده می‌شود. نمایش گرافیکی این مفهوم را به شکل یک نمودار تصور کنید. گیاهان یا تولید کنندگان اولیه، با بالاترین تراکم، پایه‌ی هرم را تشکیل می‌دهند، در حالی که گوشت خواران، با کمترین تراکم، رأس آن را تشکیل می‌دهند. پس از آن زباله خواران، هستند، به عنوان مثال موجوداتی که از گیاهان مرده و موجودات زنده تغذیه می‌کنند. آنها مواد آلی پیچیده را تجزیه کرده و به خاک می‌افزایند، که در نهایت توسط آتوتروف‌ها (گیاهان) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

زنجیره‌ی غذایی جنگل گرمسیری

در جنگل‌های گرمسیری، گیاهان گرمسیری نقش تولید کنندگان اولیه را ایفا می‌کنند. حیوانات گیاه خوار مانند کاپی بارا (بزرگترین جونده‌ی جهان است و گاهی طولش به یک متر می‌رسد. این حیوان فاقد دم است. این جانور ظاهری خوکچه مانند دارد و خوکچه هندی از خویشاوندان دور او می‌باشد. کاپی بارا اغلب نزدیک آب یافت می‌شود) از این گیاهان تغذیه می‌کنند و از آنها انرژی به دست می‌آورند. به نوبت، گوشت خواران اولیه مانند پلنگ راه راه آمریکایی (یک گربه ‌سان وحشی است که در آمریکای مرکزی یافت می‌شود) از گیاه خواران تغذیه کرده و انرژی مورد نیاز خود را از آنها به دست می‌آورند. گوشت خواران ثانویه نظیر جگوار یا پلنگ خال دار آمریکایی (بزرگ‌ترین جانور از تیره‌ی گربه سانان در قاره‌ی آمریکا که حیوانات شکارچی رأس نیز هستند)، به طور مشابه از گیاه خواران و هم چنین گوشت خواران اولیه تغذیه می‌کنند و از آنها انرژی به دست می‌آورند. وقتی هر یک از این حیوانات می‌میرند، در نتیجه‌ی فعالیت‌های باکتریایی تجزیه و با خاک مخلوط می‌شوند. هنگامی که گیاهان جدید رشد می‌کنند، از مواد مغذی موجود در این خاک استفاده می‌کنند و کل چرخه از نو شروع می‌شود.
پیچیدگیهای این اهرام به گونه‌ای است که بی نظمی در هر یک از سطوح می‌تواند منجر به بی ‌نظمی در کل ساختار گردد. برای نمونه، کاهش جمعیت پلنگ راه راه و خال دار آمریکایی منجر به افزایش جمعیت کاپی بارا می‌شود. این کاپی باراها از گیاهان موجود درمنطقه تغذیه می‌کنند و باعث کاهش پوشش گیاهی می‌گردند.