door Meagan Ando, SRC intern
de tien procent regel voor Energieoverdracht tussen niveaus van een trofisch systeem is er een die al lange tijd wordt gebruikt om de energiedynamiek van ecosystemen te bestuderen. Maar om het te begrijpen, moet men een basiskennis hebben van een voedselketen (figuur 1)., Voedselketens beschrijven de overdracht van energie van zijn bron in planten, via herbivoren, tot carnivoren en op hogere orde roofdieren (Sinclair et al. 2003). Deze verschillende “niveaus” zijn bekend als trofische niveaus, die goed wordt gedefinieerd als de positie binnen de voedselketen of energiepiramide dat een organisme kan worden gevonden. Maar hoeveel energie wordt er door elk niveau doorgegeven? Hier komt de tien procent-regel van pas.
figuur 1: een voorbeeld van een voedselketen., Het eerste trofische niveau bestaat uit primaire producenten die energie verzamelen van de zon, die zal worden doorgegeven aan herbivoren, dan meerdere niveaus van carnivoren (bron: nau.edu).
Voedselwebben zijn vaak vrij kort, waardoor veel wetenschappers lange tijd in de war waren. Ooit afgevraagd waarom zo ‘ n grote walvis zich voedt met zulke kleine planktonische organismen, zoals krill? Het bewijs voor het evolutionaire voordeel van deze strategie ligt binnen de definitie van de tien procent-regel., Wanneer energie wordt doorgegeven door een ecosysteem van het ene trofische niveau naar het volgende, zal slechts 10% van de energie die het eerste organisme ontvangt daadwerkelijk worden doorgegeven. De manier waarop dit fenomeen te bestuderen heeft zeker zijn problemen gepresenteerd, want het is duidelijk onmogelijk om daadwerkelijk visualiseren de overdracht van energie. Echter, de primaire manier om te bepalen wat mariene organismen eten is het bestuderen van hun maaginhoud, dat is precies wat Reilly et al. 2004 wel.,het was bekend dat de International Whaling Commission (IWC) en de Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources (CCAMLR) een gemeenschappelijke nieuwsgierigheid deelden in het idee van de voedingsecologie van baleinwalvissen. Dit was in belangrijke mate te wijten aan hun belangen in de inspanningen om managementbeslissingen binnen een ecosysteemcontext te plaatsen (Reilly et al. 2004). De meest efficiënte manier voor hen om hun prooibronnen te bepalen was om de consumptie van krill door verschillende soorten baleinwalvissen in het zuidelijke deel van de Atlantische Oceaan te schatten tijdens het zomervoedingsseizoen in het jaar 2000., Om deze schattingen met succes te kunnen maken, moesten gevolgtrekkingen worden gemaakt met betrekking tot hoe vaak de walvissen daadwerkelijk hun magen vulden. Dit omvatte dagelijkse verandering in de massa van het voormaaggehalte, die uiteindelijk schattingen opleverde van 3,2-3,5% van het lichaamsgewicht per dag (Figuur 2) (Reilly et al. 2004). Om door te gaan met de energie testen, namen vier schepen deel aan het onderzoek om de maaginhoud te wegen van walvissen die helaas werden gedood voor commerciële of onderzoek walvisvangst.,
Figuur 2: dagelijkse consumptiecijfers bepaald door de vier modellen met betrekking tot verschillende baleinwalvissen (bultrug, Vin, rechts, Sei en blauw) (Reilly et al. 2004).
in totaal werden 730 waarnemingen van walvisachtigen geregistreerd, waaronder 1.753 afzonderlijke individuen. Er werd vastgesteld dat 83% van de jaarlijkse energie-inname voor de walvissen in deze regio plaatsvond tijdens deze
120 dagen voedselperiode in het zomerseizoen. De range van het totale verbruik was 4-6% van de staande krill voorraad (Reilly et al. 2004)., Dit percentage werd afgeleid uit het feit dat het oorspronkelijke bestand ongeveer 44 miljoen ton krill omvatte, waarvan de walvissen tussen de 1,6 miljoen en 2,7 miljoen ton aten (Reilly et al. 2004). Dankzij deze cijfers konden de wetenschappers verbanden leggen tussen het geconsumeerde voedsel en de totale hoeveelheid energie die een walvis nodig heeft om dagelijkse lichaamsfuncties uit te voeren om te overleven. Het stelde hen ook in staat om conclusies te trekken op basis van waar ze zich voeden om bedreigde dieren beter te beschermen en om de citaten voor de commerciële exploitatie van krill, omdat het hun belangrijkste voedselbron is, aan te passen.,
met dit alles in het achterhoofd, is het nog steeds niet logisch waarom zo ‘ n groot dier zich zou voeden met enkele van de kleinste organismen in de oceaan. Blauwe vinvissen, die 20-30 meter lang kunnen zijn, voeden zich met garnaalachtige krill van slechts 2-3 centimeter lang. Zoals hierboven vermeld wordt slechts tien procent van de energie verkregen uit het ene trofische niveau doorgegeven aan het volgende trofische niveau. Daarom is gebleken dat ecosystemen met langere voedselketens soms minder stabiel zijn dan ecosystemen met kortere voedselketens (Sinclair et al. 2003)., Daarom is het voordeliger voor de walvis om dieren te eten op een trofisch niveau waarin er meer energie beschikbaar is om te worden opgenomen. Hill et al. 2018 ‘ s leerboek dierlijke fysiologie beschrijft dit concept in meer diepte. Daarin contrasteren ze twee verschillende mogelijke mechanismen waarmee een walvis voedsel kan krijgen. De ene is voor de walvis om vis te eten die iets kleiner is dan zijzelf. Deze vissen kunnen mogelijk vissen eten die iets kleiner zijn dan zijzelf, enzovoort. In dit geval zijn er veel trofische niveaus waar de energie doorheen moet voordat de walvis wordt bereikt., Om de tien procent regel direct toe te passen, kunnen we zeggen dat de primaire producent 10.000 eenheden energie produceert verkregen uit de zon. De schaaldieren die zich voeden met de producent zullen 1.000 eenheden energie opwekken, waarvan de kleine vissen die zich voeden slechts 100 eenheden energie zullen produceren. De grotere vis die zich voedt met deze vis zal slechts 1 eenheid energie produceren, wat misschien niet genoeg is om de grote walvis in leven te houden. Dit is de reden waarom baleinwalvissen evolutionair zijn geëvolueerd tot suspension feeders, met behulp van Baleinplaten om grote hoeveelheden water op te nemen en door te ziften om kleine krill te vinden., De baleinwalvissen kunnen organismen eten die veel kleiner zijn dan zijzelf, wat de trofische niveaus tussen primaire producent en de walvis zelf kan verminderen, waardoor de energie beschikbaar is voor de walvispopulatie 1.000 eenheden, in tegenstelling tot slechts 1. Kortom, het inkorten van de voedselketen zal op zijn beurt de voedselenergie die beschikbaar is voor de walvissen met een factor 1.000 verhogen (Figuur 3) (Hill et al. 2018).
Figuur 3: kortere voedselketens uitputten de beschikbare energie voor walvissen minder dan langere voedselketens. (Hill et al. 2018).,door een beter inzicht te krijgen in de manier waarop walvissen, of welk dier dan ook, energie verkrijgen via voedsel, kunnen we nieuwe methoden implementeren om ze beter te beschermen. Nu bijvoorbeeld bekend is dat krill een uiterst belangrijke rol speelt bij het overleven van de blauwe vinvis, kunnen agentschappen nieuwe strategieën voor ecologisch beheer implementeren om er zeker van te zijn dat krillpopulaties niet significant worden beïnvloed door antropogene effecten. Ze lijken misschien onzichtbare wezens die in de oceaan drijven, maar voor baleinwalvissen betekenen ze veel meer.,
geciteerde werken
Sinclair, Michael en G. Valdimarsson. 2003. Verantwoorde visserij in het mariene ecosysteem. Voedsel en landbouw organisatie van de Verenigde Naties 8: 125-131.