27.4: Produktionseffizienz

Nettoproduktionseffizienz (NPE) ist die Effizienz, mit der Organismen Energie in Biomasse für die nächste trophische Ebene assimilieren. Aufgrund der niedrigen Stoffwechselraten und des geringeren Energieaufwands für thermoregulatorische Prozesse ist die NPE von ektothermen (wechselwarm) Organismen zehnmal höher als die von endothermen (gleichwarm) Organismen.

Die Nettoproduktionseffizienz

Energie fließt durch Ökosysteme, von einem Organismus zum nächsten. Allerdings steht nur die in einem Organismus als Biomasse gespeicherte Energie als Nahrung für die nächste trophische Stufe zur Verfügung. Der Rest der Energie geht mit der Zeit in den ausgeschiedenen Abfällen oder als Wärme in Stoffwechselprozessen als Nebenprodukt verloren. Die Effizienz, mit der Organismen diese nutzbare Energie in Biomasse assimilieren, wird als Nettoproduktionseffizienz (NPE) bezeichnet, also als der Prozentsatz der in der Biomasse gespeicherten Energie, die nicht für die Atmung verwendet wird. In einer Studie über ein Busch-Ökosystem in einer Wüster wurde zum Beispiel festgestellt, dass nur 0,016% der produzierten Energie von den Primärproduzenten in das Gewebe kleiner pflanzenfressender Säugetiere aufgenommen wurde und in diesem System für Fleischfresser zur Verfügung stand.

Endotherm vs. Ektotherm

Endotherme Tiere wie Vögel und Säugetiere weisen typischerweise eine geringe Produktionseffizienz auf, da größere Energiemengen zur Aufrechterhaltung konstant hoher Körpertemperaturen und hoher Stoffwechselraten aufgewendet werden. Andererseits ist die NPE für ektotherme Tiere aufgrund ihrer niedrigeren Stoffwechselraten und ihres thermoregulatorischen Verhaltens um eine Größenordnung höher. Daher muss ein Säugetier mehr Energie verbrauchen, um die gleiche Menge an Biomasse zu assimilieren, die ein Reptil aufnehmen würde.