Fissaidee 2

Il Secondo principio della termodinamica, enunciato di Kelvin-Plank, afferma che:

“È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia quello di trasferire calore da un corpo più freddo a uno più caldo senza l'apporto di lavoro esterno”

Come si collega questo principio al funzionamento degli ecosistemi? Se una macchina produce lavoro (biomassa) acquistando calore (energia) da una sorgente fredda (livello trofico sottostante), per tornare alle condizioni iniziali (sopravvivere) dovrà cedere una parte di calore, e non tutto quello assorbito potrà quindi essere trasformato in lavoro (biomassa). Per ogni livello trofico non avremo quindi un rendimento energetico del 100%, una parte verrà sempre persa sotto forma di calore (metabolismo).

\( \rightarrow \) La forma delle piramidi di energia evidenzia come ogni livello trofico contenga una minore quantità di energia rispetto a quello sottostante.

Ma quali sono i fattori che determinano quanta energia si trasferisce da un livello trofico al successivo?

Sembrerebbe che la quantità di energia che viene trasferita ai livelli trofici più alti dipenda dalla PPN (produttività primaria netta) iniziale, ovvero dalla quantità di energia che i produttori primari hanno fissato nella loro biomassa.

In realtà le cose non sono così semplici, infatti dobbiamo tenere conto di quanta biomassa prodotta da un livello trofico viene consumata da quello successivo e del valore nutrizionale degli autotrofi, del detrito e delle prede, che determinano l’efficienza dei trasferimenti energetici tra i livelli trofici. La figura mostra le vie di ingresso e di uscita dell’energia, quello che risulta è un flusso determinato dal fatto che l’energia continua a entrare nel sistema come energia luminosa, ed esce da ogni livello trofico come calore respiratorio.