di Adriano Madonna
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Luce, fitoplancton, nutrienti, organismi erbivori, organismi carnivori, batteri decompositori… Sono tutti elementi essenziali della cosiddetta piramide alimentare. Vediamo com’è fatta e come funziona.
“Pesce grande mangia pesce piccolo”. Quante volte abbiamo sentito e usato questa massima che riassume quella che scientificamente si chiama “piramide alimentare”! Ma che cosa c’è alla base della piramide? Qual è il suo primo gradino? Qual è il pesce più piccolo che dà il via alla catena di prede e predatori? In realtà, alla base della catena alimentare non c’è un piccolo pesce, poiché sott’acqua accade esattamente ciò che si osserva all’asciutto, dove al primissimo posto della catena della nutrizione c’è l’erba, ci sono le piante. Sott’acqua è la stessa cosa: al primo gradino della piramide alimentare ci sono organismi vegetali: in particolare il fitoplancton, che, ricordiamolo, è la parte vegetale del plancton.
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I vegetali si accrescono in quantità grazie alla fotosintesi clorofilliana, quindi alla base della vita e dei suoi livelli di produzione c’è la luce del sole. Il primo livello di produzione, dunque, deriva direttamente dalla luce e si chiama, appunto, “produzione primaria”. Se cercate in un testo di biologia la definizione di produzione primaria, leggerete che questa è “la velocità di trasformazione fotosintetica e chemiosintetica dell’energia luminosa in sostanza organica sotto forma di biomassa”. Svisceriamo questa definizione e traduciamola in maniera più semplice: la fotosintesi è quel processo per cui, partendo da acqua e diossido di carbonio (CO2), grazie all’energia luminosa le piante producono glucosio per il proprio nutrimento e ossigeno. Grazie al nutrimento, gli organismi vegetali crescono e si moltiplicano (aumento della biomassa), offrendo, così, una sorta di pascolo agli organismi erbivori. Questi ultimi costituiscono il secondo gradino della piramide alimentare e vengono definiti consumatori primari. Nel mondo del mare, gli erbivori sono rappresentati in special modo da enormi aggregazioni di minuscoli crostacei (appartenenti allo zooplancton, la parte animale del plancton)), tra cui i cosiddetti copepodi e, in Antartico, il famoso krill, banchi di milioni e milioni di minuscoli gamberetti di cui si nutrono, ad esempio, le balene.
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Gli erbivori costituiscono il cibo dei primi carnivori (consumatori secondari), di solito piccoli pesci, e questi verranno mangiati da pesci più grandi, fino ad arrivare verso l’apice della catena, dove possiamo collocare lo squalo.
La produzione secondaria
Abbiamo detto che quando, grazie alla fotosintesi clorofilliana, il fitoplancton produce altro fitoplancton, si ha la produzione primaria (in pratica, i vegetali producono altro tessuto vegetale). Quando, invece, i crostacei erbivori, mangiando il fitoplancton, producono altri organismi animali, si ha una produzione detta secondaria (gli animali, nutrendosi, producono altro tessuto animale). Componiamo, adesso, una catena alimentare semplice, considerando, in sequenza, il fitoplancton, gli organismi erbivori, un’acciuga, un muggine, un pesce serra e uno squalo. Nell’ordine: il fitoplancton viene mangiato dagli erbivori, gli erbivori vengono mangiati dall’acciuga, l’acciuga viene mangiata dal muggine, il muggine viene mangiato dal pesce serra e il pesce serra viene mangiato dallo squalo.
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Da un punto di vista di resa quantitativa, 100 grammi di fitoplancton producono 10 grammi di tessuto di organismo erbivoro, 10 grammi di tessuto di organismo erbivoro producono 1 grammo di tessuto di acciuga, 1 grammo di tessuto di acciuga produce 0.1 grammi di tessuto di muggine, 0.1 grammi di tessuto di muggine producono 0.01 grammi di tessuto di pesce serra e 0.01 grammi di tessuto di pesce serra producono 0.001 grammi di tessuto di squalo. In sintesi, ogni gradino della piramide alimentare sfrutta solo il 10 per cento delle risorse del gradino precedente.
L’oceano a due compartimenti
In oceanografia, il mare in senso lato si definisce oceano: non si tiene conto dei vari confini geografici e si considera “l’oceano mondiale”. Questo è diviso in due compartimenti: il compartimento superiore, che va dalla superficie fino a 150-200 metri di profondità, e il compartimento inferiore, da 150-200 metri fino al fondo. Tra i due compartimenti (o strati) c’è un netto elemento di divisione, detto termoclino. Il termoclino è una fascia d’acqua in cui si osserva un drastico abbassamento di temperatura e, di conseguenza, una densità maggiore, poiché più l’acqua è fredda più è densa, ma teniamo ben presente che densità è sinonimo di peso. Dire, dunque, che l’acqua fredda è più densa di quella calda significa che è più pesante. Questa precisazione è importante poiché nel parlare comune siamo soliti usare il termine densità per indicare la viscosità. Secondo una esatta terminologia, dunque, l’olio è meno denso dell’acqua (perché più leggero) ma più viscoso. Torniamo, comunque, a parlare del termoclino. Nell’oceano c’è un termoclino permanente, che divide i due compartimenti, ma ci sono anche altri termoclini, che si formano in funzione delle stagioni, detti, appunto, termoclini stagionali. In condizioni normali, in Mediterraneo, nel mese di aprile, si osserva un termoclino a 15 metri di profondità, che abbassa la temperatura dell’acqua da 14 a 4.5 gradi. Da giugno a fine agosto, invece, a 20 metri di profondità c’è un termoclino che porta la temperatura da 22 a 4 gradi.
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[La piramide alimentare (1) continua]
Dott. Adriano Madonna, Biologo Marino, ECLab Laboratorio di Endocrinologia Comparata, Università degli Studi di Napoli “Federico II”