Fluxo de energia, cadeias e teias alimentares

Quem come quem: cadeias alimentares e níveis tróficos

Toda cadeia alimentar começa com um ser vivo capaz de produzir o próprio alimento e termina em quem não é comido por mais ninguém. Cada "degrau" é um nível trófico.

A seta não significa "come": ela aponta no sentido em que a energia e a matéria seguem, do alimento para quem o consome. Os decompositores atuam em todos os níveis, devolvendo ao ambiente os nutrientes de restos e cadáveres, o que permite que a matéria seja reciclada.

Teias alimentares

Na natureza, quase nenhum animal come uma única coisa. As várias cadeias de um ambiente se cruzam e formam uma teia alimentar. Em uma teia, o mesmo organismo pode ocupar níveis tróficos diferentes, conforme o que ele está comendo.

No exemplo, o gavião é consumidor secundário quando come o preá (capim → preá → gavião) e consumidor quaternário quando come a cobra (capim → gafanhoto → sapo → cobra → gavião).

A energia que se perde: regra dos 10% e pirâmides

A energia do Sol entra nos ecossistemas pela fotossíntese. Mas, a cada passagem de um nível trófico para outro, só uma pequena parte chega ao próximo nível. Boa parte é usada na respiração celular (para viver, se mover e manter a temperatura), sai como calor, ou ainda está em partes não ingeridas e em excretas.

Por isso o fluxo de energia é unidirecional: ele entra como luz, passa pelos níveis e sai como calor, sem retornar. A matéria, ao contrário, é reciclada pelos decompositores.

Desenhando cada nível com largura em degraus decrescentes (sem escala exata), obtemos a pirâmide de energia.

A pirâmide de energia nunca é invertida, porque a energia sempre diminui de um nível para o seguinte. É também por isso que as cadeias têm poucos níveis (em geral 4 ou 5): no topo, a energia que sobra não sustenta mais um degrau.

Existem outras pirâmides. A pirâmide de biomassa mostra a massa de seres vivos em cada nível, e a pirâmide de números mostra quantos indivíduos há em cada um. Estas duas podem aparecer invertidas: uma única árvore enorme sustenta milhares de insetos herbívoros, então a base da pirâmide de números é estreita. Mesmo assim, a pirâmide de energia do ambiente continua com a base larga, pois a árvore armazena e fixa muita energia e os insetos usam só uma fração dela.

Consequências do fluxo de energia

Biomagnificação

Alguns poluentes, como metais pesados (mercúrio) e certos pesticidas, não são degradados nem eliminados pelo organismo. Eles se acumulam nos tecidos. Como um peixe grande come muitos peixes pequenos, que comeram muitas algas, o poluente se concentra a cada nível. Esse aumento de concentração ao longo da cadeia é a biomagnificação (ou magnificação trófica).

A ligação com a energia é direta: para ganhar $1$ kg de massa, um consumidor precisa ingerir muito mais que $1$ kg de alimento, já que boa parte vira calor. A energia é "perdida", mas o poluente, que não é gasto na respiração, fica. Quem está no topo ingeriu o poluente de milhares de organismos da base.

Para uma comunidade ribeirinha que come esses peixes, o risco à saúde é maior: o mercúrio, por exemplo, afeta o sistema nervoso. Por isso, monitorar a qualidade da água e orientar o consumo de peixes de topo de cadeia são medidas de saúde pública.

Escolhas alimentares

Se cada nível perde cerca de $90\%$ da energia, comer mais perto da base da cadeia aproveita melhor a energia fixada pelas plantas. Um cereal ou uma leguminosa (arroz, feijão) é consumo no nível de produtor. A carne bovina exige que o boi (consumidor primário) coma muito capim ou ração, de modo que, para a mesma energia, a produção de carne em geral ocupa mais área cultivada.

De volta ao início: a onça-pintada e os outros predadores de topo são poucos porque, a cada degrau, só cerca de $10\%$ da energia continua disponível. A base, com produtores e herbívoros, tem muito mais energia e, por isso, muito mais indivíduos.

Resumo

• Cadeia alimentar: sequência produtor → consumidores; as setas indicam o sentido da energia. Decompositores atuam em todos os níveis e reciclam a matéria.

• Teia alimentar: várias cadeias interligadas; um mesmo organismo pode ocupar níveis tróficos diferentes.

• Regra dos 10%: só cerca de $10\%$ da energia passa de um nível para o seguinte; o resto vira calor, restos e excretas.

• Fluxo de energia: unidirecional (Sol → seres vivos → calor); a matéria circula, a energia não.

• Pirâmides: a de energia nunca é invertida; as de números e de biomassa podem ser.

• Biomagnificação: poluentes não degradáveis se concentram ao longo da cadeia; o risco é maior no topo, inclusive para o ser humano.