Fødeeffektivitet og trofiske niveauer
Kredsløbet fra alger til gedder viser energiflow op igennem fødekæden. Vi opdeler hvert led i fødekæden i trofiske niveauer.
1. trofiske niveau er primærproducenterne fytoplankton (alger) og bundplanter.
2. trofiske niveau er vandlopper og dafnier.
3. trofiske niveau skaller, brasen og små aborrer.
4. trofiske niveau gedder og sandart.
Fire trofiske niveauer
Første trofiske niveau
. Trofiske niveau er alger og fastsiddende alger og bundplanter. De laver fotosyntese, og den samlede produktion af C6H12O6 kalder vi Brutto-Primær-Produktion (BPP), men planter har ligesom alle andre organismer brug for energi til at leve og formere sig – det er det ”tab” der sker som respiration i den lyse blå boks til venstre. Der sker også et tab af biomasse, når alger dør og falder til bunden og nedbrydes af bakterier – den grå boks til højre. Tilbage har vi den gule 100 % boks som er det plantebiomasse vi kan se i søen.
I figuren – ser vi en plantecelle. Ind kommer H2O og CO2, og ud kommer C6H12O6 og O2 – vi kender det som fotosyntesen. Som alle andre organismer sker der respiration døgnet rundt i mitokondriet, hvor der dannes ATP til cellens livsprocesser.
Fotosyntesen sker kun i sollys, og den dannede glukose kan enten bruges med det samme til respiration, eller omdannes til stoffer i cellen. Til natten bliver glukosen lagret som stivelse, som så senere kan indgå i respirationen.
Fotosyntese og respiration er to modsatrettede processer, hvor fotosyntesen bruger respirationens affaldsprodukt CO2, og respirationen bruger fotosyntesens affaldsprodukt O2. Derfor sker der en udveksling inde i plantecellen mellem grønkorn og mitokondrier.
Søens bundplanter (stadig 1. trofiske niveau)
Oligotrofe søer har flere bundplanter, og de har en gavnlig effekt på søens renhed.
Bundplanter har en gavnlig effekt på søen.
1. Planterne binder N og P fra vandet, så det ikke giver opblomstring af fytoplankton.
2. Mange af dem skygger for fytoplanktons fotosyntese og begrænser dem deres vækst.
3. De producerer oxygen, og de fører også oxygen til bundvandet, og det sediment deres rødder vokser i. Den oxygen er med til at binde fosforen i sedimentet. (læs mere under resturering af søer ved oxygenning af bundvand).
4. På overfalden af planterne lever bakterier, der nedbryder det organiske stof. En sø med planter på bunden giver større overflade, hvor de kan leve end hvis bunden var bar mudder. Desude vokser der alger på plantes blade, som snegle rasper af.
5. Planterne giver skjul for zooplankton, så fredfiskene ikke kan spise dem. Ved at zooplankton kan vokse sig større, bliver de mere effektive til at filtrere vandet. En dafnie der når at vokse sig dobbelt så stor, filtrerer mange gange flere alger.
6. Aborrer og skaller lever i konkurrence som små, og planterne giver en konkurrencefordel til aborrerne, så de kan vokse sig store. Når de bliver over 15 cm bliver de piscivore (fiskeædere), og er med til at skabe den gode cyklus. I et tusindbrødresamfund, når de aldrig at vokse sig store nok på grund af fødemangel.
7. De giver skjul for aborrer og gedder. Små aborrer bliver ikke spist, og gedden kan gemme sig mellem planterne, når den ligger på lur efter bytte. Gedder er kannibaler og spiser gerne artsfællerne, hvis de får øje på hinanden.
8. Et stabilt bundmateriale giver bedre stabilt leveforhold for muslinger, der filtrerer vandet for alger.
9. Holder på bundsedimentet, så det organiske stof og fosfor ikke hvirvles op i vandet, og gør det uklart og gøder fytoplankton.
10. Nogle bundplanter kan udskille kampstoffer der hæmmer fytoplankton.
2. trofiske niveau
Dafnier, snegle og vandlopper æder fytoplankton og fastsiddende alger. Men hvis de spiser 100 %, så bliver det kun omdannet til ca. 10 % dyr – resten går til respiration og nedbrydning. Vi siger at de har en fødeeffektivitet på 10 %. Det er en meget grov tommelfingerregel, for i tabellen til højre kan du se hvor meget effektiviteten varierer.
Dafnien er et krebsdyr og det vigtigste zooplankton i søen. Den findes i mange størrelser, og de største kan ses uden mikroskop. De filtrerer algerne fra vandet med deres antenner på hovedet.
De har en særpræget livscyklus, fordi de hurtigt skal have del i ædegildet, når forårets algeopblomstring sætter ind. Det har de løst ved at springe sex over i første omgang. En dafnie klækkes ud af et vinteræg, og det er altid hunner, og hun danner æg i rugehulen, som bliver til nye hunner. Ved at springe tidskrævende sex over, kan de formere sig lynhurtigt. Om sommeren skal dafnierne tænke på genetisk variation og dermed sex. Derfor fødes der også hanner, og der sker en parring med hunnerne. I efteråret udvikler hunnerne nogle hårdføre vinteræg, som kan overleve til næste forår og cyklus kan gentages.
På den måde har dafnierne taget det bedste fra to verdener. A. hurtig formering ved kloning, som dog gør dem sårbare fordi de er genetisk ens. B. formering ved sex, som giver variation og mulighed for bedre overlevelse og evolution.
3. trofiske niveau
Skaller, brasen og aborrer spiser zooplankton, og deres prædationstryk (hvor mange zooplankton de spiser) varierer med søens renhed. Skaller og brasen har normalt en konkurrencefordel i eutrofe søer, fordi de kan klare sig med mindre oxygen, og har lettere ved at klare sig, når der er få bundplanter. De udgør fødegrundlaget for især gedder, men også sandart. I oligotrofe søer er de få og store, mens de i eutrofe søer ofte er mange og små.
Skallen er en meget almindelig ferskvandsfisk som findes overalt. I helt nye søer er de også blandt de første. De spredes til søer ved at deres æg hæfter sig til fjerene på fugle, som transporterer dem fra sø til sø.
4. trofiske niveau
Rovfisk er vigtige for at holde bestanden af skaller nede. Når de spiser andre fisk kalder man den piscivore. Gedden, aborren og sandarten er de mest almindelige.
Når aborren bliver over 15 cm træder den også ind som piscivor i 4. trofiske niveau, og spiser skaller.
Gedden er kongen af rovfisk i danske søer. Den er grådig og kan spise fisk lige så store som sig selv, og kan selv spise ællinger.
Gedder jager vha. synet, men også deres sidelinjesystem og er en sit-and-wait prædator, dvs. den sidder mellem siv og planter og venter på at byttet svømmer forbi, og med sin kraftige hale kan den skyde sig frem i raketfart og fange byttet.
Gedden klarer sig ikke godt i eutrofe (forurenede) søer. Man har man troet at det var fordi rovfiskene ikke kunne se byttet, men det har vist sig at være forkert. Fiskens følsomme sidelinje, som gør at de kan registrere de mindste bevægelser i vandet – også i total mørke.
En anden rovfisk som er i familie med aborren er sandarten. Det er ikke en oprindelig dansk fisk, men den er ved at blive mere almindelig, fordi den jager vha. lugtesansen og derfor klarer sig bedre i grumsede søer end gedden.