Los niveles tróficos productores, consumidores y descomponedores (véase el artículo sobre Estructura de un ecosistema), mantienen unas relaciones lineales mutuas denominadas cadenas alimenticias o tróficas, cuyos eslabones están ligados entre sí.
¿Cadena trófica o red trófica…?
Las múltiples interacciones existentes entre los individuos impide (salvo excepciones) definir individualmente con claridad una cadena trófica, ya que, según las circunstancias, un depredador puede al mismo tiempo ser presa. Por ello es más propio hablar de red alimentaria o trófica.
En una red alimentaria cada individuo ocupa un nudo en una intersección de relaciones tróficas. Pueden existir cadenas y redes que no comiencen en los productores, ejemplo de los descomponedores o las de hábitats cavernícolas y abisales. La forma de representar las redes tróficas es utilizando las denominadas pirámides tróficas. Su esquematización se realiza mediante una serie de rectángulos distribuidos en niveles superpuestos (representativos de los niveles tróficos), con los productores colocados en la base y los consumidores de máximo rango en la cima.
Todos los niveles aportan materia a los descomponedores, mientras que cada nivel vive a expensas del inferior. Según el parámetro tenido en cuenta (energía, materia, volumen..), se construyen pirámides de: números, biomasas o energía:
Pirámide de números
En esta pirámide los rectángulos son proporcionales al número de individuos por unidad de superficie o volumen que componen la biocenosis. Este esquema es poco utilizado por su poca representatividad, precisamente por las notables diferencias físicas entre individuos; nótese que un ciervo contaría como un saltamontes en el nivel de los herbívoros.
Pirámide de biomasas
Es una de las más utilizadas. Aquí se tiene en cuenta la cantidad de materia viva de cada nivel trófico. Los rectángulos son proporcionales a cada categoría. La masa total de los organismos de cada nivel es medido en gramos o kilogramos de todos los individuos, o en calorías o kilocalorías (contenido energético), uno u otro referidos a una unidad de superficie en centímetros cuadrados o hectáreas.
Pirámide de energías
Es un tipo de representación más complejo que los anteriores, pero que proporciona más información. En ella se muestra un rectángulo de longitud proporcional a la energía en kilocalorías por metro cuadrado, que se produce al quemar la materia orgánica del nivel por unidad de tiempo. Mediante una división transversal se representan las energías (biomasas) que se producen o consumen en el nivel, es decir, en una parte se muestra la energía que se produce para el nivel superior, y en la otra parte la energía que se desprende o gasta en el propio nivel.
La elaboración de pirámides tróficas y el estudio de las relaciones alimentarias, ha permitido comprobar que el ciclo de la energía es abierto, esto quiere decir que los ecosistemas están atravesados por un flujo omnidireccional de energía (sólo un 10% de la energía de cada nivel queda disponible para el siguiente), al contrario que el ciclo de la materia, que es cerrado.
Los bosques y arrecifes de coral generan mayor productividad, antagónicamente a lo que ocurre en los desiertos y alta mar.
La productividad ecológica
Productividad y eficiencia ecológica son términos relacionados con la transferencia de biomasa (energía) entre niveles tróficos: Se denomina productividad a la velocidad de producción de biomasa, es el resultado de dividir la biomasa inicial y la biomasa final transcurrido un tiempo determinado. Se divide en productividad primaria y secundaria:
Productividad primaria
Es la velocidad de almacenamiento de los productores en forma de materia orgánica. Puede dividirse en productividad bruta o productividad neta:
Productividad bruta
Se le denomina así cuando se considera la totalidad de la energía química almacenada por los productores en forma de materia orgánica (incluida la consumida en la respiración).
Productividad neta
También llamada de asimilación, es denominada así cuando sólo se tiene en cuenta el aumento final de biomasa de los productores. Habitualmente se mide en gramos de peso seco por metro cuadrado de superficie y día.
Productividad secundaria
Es la biomasa producida por los consumidores o descomponedores.
La eficiencia ecológica
Entre niveles tróficos se transfiere la biomasa con mayor o menor aprovechamiento. La eficiencia ecológica es el aprovechamiento de la energía que se transfiere entre un nivel y el siguiente; puesto que en la transferencia siempre se disipa calor, la eficiencia ecológica del ecosistema será mayor cuanto menor sea la pérdida de calorías.
La mayor productividad se genera en los ecosistemas con arrecifes de coral, estuarios y bosques tropicales; su antagonismo se encuentra en los desiertos áridos y alta mar.
