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Contabilità del ciclo del carbonio - Giorgio Nebbia -
Benché l'ANIDRIDE CARBONICA sia presente nell'atmosfera in concentrazione molto bassa (0,037 % in volume) la quantità di materia coinvolta nel ciclo del CARBONIO è molto grande.
La quantità di CARBONIO (espresso come elemento C, nelle sue varie forme di ANIDRIDE CARBONICA e di sostanze organiche) che viene ogni anno fissato dalla FOTOSINTESI e restituito all'atmosfera come ANIDRIDE CARBONICA, ammonta a circa 100 x 1015 g sulle terre emerse e a circa 100 x 1015 g nei mari e negli oceani.
E' molto grande anche la quantità di energia associata al ciclo del CARBONIO.
Si chiama produttività primaria lorda la quantità di energia per unità di superficie fissata in un anno per fotosintesi.
Si chiama produttività primaria netta la differenza fra la produttività primaria lorda e l'energia "perduta" per respirazione.
Rispetto ad una intensità totale della radiazione solare di circa 3.500 x 1021 J/anno sui circa 500 x 1012 m2 dell'intero pianeta, la produttività primaria netta ammonta a poco più di 4 x 1021 J/anno (circa la metà negli oceani e la metà sulle terre emerse).
Approssimativamente si può dire che la produttività primaria netta sulle terre emerse ammonta a circa 100 miliardi di t/anno di materia organica secca. Sempre in modo molto approssimativo si può dire che, nella maggior parte degli ecosistemi terrestri, la produttività primaria rispetto a 100 unità di energia che raggiunge una unità di superficie in un tempo unitaria, varia fra 0,1 e 0,5 unità.
La quantità di materia e di energia che resta incorporata negli individui viventi nel passaggio da un livello trofico all'altro varia fra il 5 e il 10 %.
Ciò significa che i consumatori primari aumentano di peso in ragione di circa il 5-10 % rispetto alla quantità di vegetali (produttori) ingeriti come alimenti.
Il resto del peso (tutti i pesi sono espressi come materia organica secca) degli alimenti viene utilizzato per i processi di respirazione e si trasforma in ANIDRIDE CARBONICA e in escrementi.
Analogamente l'aumento di peso dei consumatori secondari è di circa 5-10 % rispetto al peso dei consumatori primari di cui si sono nutriti.
Talvolta l'inventario della materia e dell'energia presenti nei vari livelli trofici viene rappresentato graficamente nelle "piramidi ecologiche".
Una piramide ecologica si può rappresentare graficamente come una successione di segmenti di lunghezza proporzionale al peso secco (o al corrispondente "contenuto energetico") della materia organica presente in un certo ECOSISTEMA al momento dell'osservazione.
Essa offre pertanto una descrizione statica della BIOMASSA di ciascun livello trofico.
Il segmento più lungo rappresenta il peso dei produttori; più corto è il segmento corrispondente al peso dei consumatori primari, e così via.
Il peso di materia organica secca di ciascun livello trofico è di circa il 5-10 % rispetto a quello del livello trofico precedente.
Vengono tracciate anche delle piramidi ecologiche in cui è indicata la popolazione (piramide degli effettivi) di organismi presenti in ciascun livello trofico. Tale popolazione è maggiore per i produttori e diminuisce passando ai consumatori primari e secondari.