영양 효율

영양단계 전달 효율(trophic level transfer efficiency, 줄여서 TLTE)는 한 영양단계에서 다음 단계로 전달되는 총 에너지의 측정치입니다. 물질대사 열로 인한 광범위한 에너지 손실로 인해, 원래 얻어진 에너지의 평균 10%만이 다음 단계로 전달됩니다. 이러한 에너지 손실 패턴은 먹이사슬에서 가능한 영양단계의 수를 심각하게 제한합니다.

영양단계 전달 효율

열역학 제2법칙에 따라 많은 양의 에너지가 생태계에서 손실되고, 또 에너지가 한 영양단계에서 다음 단계로 전달되고 변형되며 손실됩니다. 생물학적 체계에서, 한 유기체가 한 생물을 소비해 얻은 에너지는 해당 유기체가 다음 생물을 소비할 때 호흡을 통해 물질대사 열로 손실됩니다. 한 영양단계에서 다음 단계로의 에너지 전달을 측정하는 것을 영양단계 전달 효율이라고 하며, 이는 현재 영양단계의 에너지 생산력과 이전 단계의 에너지 생산력 사이의 함수입니다. 이 수치는 먹이사슬의 총 길이에 큰 영향을 미칩니다.

“10의 법칙(10s Rule)”

일반적으로 에너지의 약 10%만이 한 영양단계에서 다음 단계로 전달되며, 이 수치는 생태계에 따라 5~20%까지 달라질 수 있습니다. 즉, 획득된 에너지의 90%가 각 영양단계에서 손실되어 생태계에서 가능한 최대 영양단계 수에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 한 생태계가 태양으로부터 60만 Kcal의 태양 에너지를 공급받았다면, 1차 생산자는 6만 Kcal만을 초식동물에게 물려주게 될 것이고, 이는 2차 소비자들에게는 6,000Kcal, 3차 소비자들에게는 600Kcal, 4차 소비자들에게는 60Kcal밖에 전달되지 않을 것입니다. 늑대와 같은 최상위 포식자(하루 평균 2000Kcal 필요)는 하루에 칼로리 할당량을 충족시키기 위해 매우 많은 양의 2차 또는 3차 소비자를 소비해야 합니다.