De grootteverdeling van organismen in een meer maakt het mogelijk om robuuste conclusies te trekken over de energie-efficiëntie in het voedselweb, zoals onderzoekers van het Leibniz-Instituut voor Zoetwaterecologie en Binnenvisserij (IGB) en internationale collega's nu empirisch hebben aangetoond. Deze relatie stelt wetenschappers in staat om een ​​beter en directer begrip te krijgen van biologische processen en verstoringen die van invloed zijn op aquatische ecosystemen.

Elke enkele habitat kan slechts een bepaald aantal grote organismen huisvesten, omdat deze zich moeten voeden met kleinere wezens. in ecologie, dit verband wordt beschreven door de trofische overdrachtsefficiëntie (TTE):ongeveer negentig procent van de energie gaat verloren van het ene niveau van de voedselketen naar het volgende of, met andere woorden, nog maar tien procent over. Indien, bijvoorbeeld, een roofvogel verslindt een konijn, het kan slechts tien procent van de energie gebruiken, die het konijn nodig had om te groeien en te leven, om zijn eigen gewicht te verhogen – de meeste energie, dan, Is verloren. IGB-onderzoekers hebben nu onderzocht hoe groot deze belangrijke modelparameter eigenlijk is in natuurlijke ecosystemen van meren, en hoe het zich verhoudt tot de bevolkingsdichtheid van organismen van verschillende groottegroepen. "Natuurlijk, er zijn al onderzoeken gedaan naar de trofische overdrachtsefficiëntie en grootteverdeling, maar ze waren op een kleinere schaal dan onze studie:we analyseerden alle trofische niveaus, van bacteriën tot grote vissen, " zegt Dr. Thomas Mehner, hoofdauteur van de studie en hoofd van de Food Web Ecology and Fish Communities Research Group bij IGB.

Beschikbaar voedsel wordt minder efficiënt gebruikt dan verwacht

De onderzoekers deden onderzoek naar voedselwebben in twee kleine, ondiepe en voedselrijke meren in Noord-Duitsland, elk verdeeld in twee gesloten systemen voor een periode van een jaar door het installeren van een gordijn door het midden van elk meer. De lange periode van deling betekende dat de belangrijkste groepen organismen zich in beide helften anders ontwikkelden, waardoor de wetenschappers gegevens kunnen verzamelen voor in totaal vier verschillende aquatische ecosystemen. De onderzoekers bepaalden de biomassa en grootte van alle organismen die in de meren aanwezig zijn. In aanvulling, het team berekende de trofische overdrachtsefficiëntie voor alle niveaus van de voedselketen in het meer. Om dit te behalen, ze vergeleken primaire en bacteriële productie met secundaire productie (d.w.z. de toename van biomassa op consumentenniveau).

"We kwamen erachter dat de energie-efficiëntie lager is dan algemeen wordt aangenomen:namelijk, ruim onder de tien procent. Met andere woorden, beschikbare voedsel wordt veel minder efficiënt gebruikt dan verwacht, " meldt Thomas Mehner. De TTE's die in alle vier de meersystemen werden bepaald, waren min of meer even laag. de voorspellingen van de ecologische theorieën met betrekking tot het verband tussen de TTE en grootteverdeling werden bevestigd:wanneer de trofische overdrachtsefficiëntie onder de tien procent daalt, dit komt overeen met een steeds steilere dalende curve in het model. Bijgevolg, de biomassa van de grotere organismen daalde ook sterker dan verwacht in alle vier de meerhelften. Bijvoorbeeld, de onderzoekers telden aanzienlijk minder verbruikers in het water dan bij een hogere TTE zou worden verwacht.

Het feit dat de relatie tussen de trofische overdrachtsefficiëntie en de grootteverdeling stabiel is, opent nieuwe mogelijkheden voor het onderzoek van aquatische ecosystemen. In plaats van veel moeite te doen om de TTE te identificeren, het is vermoedelijk voldoende om bevolkingsdichtheden en grootteverdelingen te meten. "De trofische overdrachtsefficiëntie is een belangrijke parameter, maar we weten vaak niet hoe groot deze parameter is. We konden aantonen dat de grootteverdeling, die gemakkelijker te bepalen is en vaker wordt toegepast, kan voldoende zijn om de energetische toestand en efficiëntie van een ecosysteem te evalueren, " Mehner vat de relevantie van de bevindingen samen. Als resultaat, de grootteverdeling kan worden gebruikt als een "tool" om informatie te verkrijgen, zoals over de impact van de opwarming van de aarde, de invasie van uitheemse soorten, habitatveranderingen of menselijke exploitatie van ecosysteemfuncties.