🔺 La regla del 10 % y las pirámides ecológicas

A dónde se va el 90 %

Cuando un conejo come pasto, no convierte en conejo toda la energía del pasto. Ni de lejos. Usa la mayor parte en vivir: en moverse, en respirar, en mantener su temperatura, en fabricar y reparar tejidos. Toda esa energía termina disipada como calor, y el calor no se lo puede comer nadie.

Además, una parte del pasto ni siquiera se digiere y sale como desecho, y otra parte de la planta el conejo nunca la comió: raíces, tallos duros, lo que quedó en el suelo.

Lo único que queda disponible para el siguiente nivel es lo que se incorporó al cuerpo del conejo. Y eso, en promedio, es alrededor del 10 % de lo que había en el nivel anterior. Esa es la regla del 10 %.

Conviene decir que es una regla general y no una ley: el porcentaje real varía bastante entre ecosistemas y entre grupos de organismos, y va del 5 % al 20 % en muchos casos medidos. Se usa el 10 % porque es un promedio razonable y porque con él las cuentas salen redondas.

Dato: La energía que un ecosistema captura de verdad es sorprendentemente poca. De toda la luz solar que llega a una hoja, las plantas convierten en materia orgánica alrededor del 1 %. Todo lo demás se refleja, atraviesa o se convierte en calor.

La cuenta, y lo que explica

Haz la cuenta con un millón de unidades de energía en los productores. En el segundo nivel quedan 100 000. En el tercero, 10 000. En el cuarto, 1 000. En el quinto, 100.

Ese último número es la respuesta a la pregunta de por qué las cadenas alimentarias son cortas. Con 100 unidades disponibles, en el sexto nivel habría 10, y en el séptimo una. Sencillamente no queda energía suficiente para sostener a nadie más. Por eso casi ninguna cadena natural pasa de cuatro o cinco niveles.

Y explica la segunda observación: por qué los depredadores tope son siempre escasos y necesitan territorios enormes. Debajo de cada águila tiene que haber una cantidad gigantesca de productores, porque el 99.9 % de esa energía se perdió en el camino. Un ecosistema no puede tener muchos depredadores tope aunque quiera.

Dato: Los animales de sangre caliente pierden más que los de sangre fría, porque gastan energía en sostener su temperatura. Por eso una cadena de peces o insectos puede permitirse un nivel más que una de mamíferos.

Las tres pirámides, y la que sale al revés

Hay tres maneras de dibujar un ecosistema por niveles, y no siempre coinciden.

La PIRÁMIDE DE ENERGÍA mide cuánta energía hay en cada nivel. Esta SIEMPRE tiene forma de pirámide, sin excepciones, porque la energía siempre disminuye hacia arriba: eso lo garantiza la física, no la biología.

La PIRÁMIDE DE BIOMASA mide la masa de materia viva de cada nivel. Casi siempre es una pirámide, pero puede salir invertida, y ahí está el caso interesante.

La PIRÁMIDE DE NÚMEROS cuenta individuos. Se invierte con facilidad: un solo árbol grande puede alimentar a miles de insectos, así que el nivel de arriba tiene muchísimos más individuos que el de abajo.

El caso que hay que entender es la pirámide de biomasa invertida del mar abierto. Ahí, la biomasa de fitoplancton en un momento dado puede ser MENOR que la de los animales que se lo comen, lo cual parece imposible. La explicación es que el fitoplancton se reproduce en horas: aunque en cualquier instante haya poco, a lo largo de un mes produce muchísimo, porque se renueva una y otra vez. Lo que la foto muestra es el saldo de un instante; lo que sostiene al ecosistema es la producción acumulada.

Quien entendió el flujo de energía ve esto sin problema. Quien memorizó la figura de la pirámide, se atora.

Dato: La pirámide de energía es la única que no puede invertirse nunca, y el motivo no es ecológico sino termodinámico: la energía no se crea, y en cada transferencia una parte se degrada a calor. Ninguna excepción biológica puede saltarse eso.

Lo que la cuenta dice sobre producir alimentos

La regla del 10 % tiene una consecuencia directa sobre la agricultura, y conviene verla como lo que es: una cuenta de eficiencia energética, no una recomendación sobre qué debe comer nadie.

Si una superficie de tierra produce cierta cantidad de energía en forma de maíz, alimentar personas directamente con ese maíz aprovecha esa energía en el segundo nivel trófico. Si en vez de eso el maíz se le da a un animal y después la persona come al animal, la persona está en el tercer nivel, y por la regla del 10 % recibe alrededor de una décima parte de la energía.

Por eso, hablando solo de energía, producir un kilo de carne exige varias veces más superficie de cultivo, más agua y más energía que producir un kilo de grano. El número exacto varía muchísimo según el animal, el sistema de producción y la región, así que las cifras concretas hay que tomarlas con cuidado.

Y hay que decir el resto del asunto, porque una cuenta a medias también engaña. Hay terrenos donde no crece ningún cultivo y sí pasto, y ahí un rumiante convierte en alimento algo que nosotros no podríamos aprovechar. La ganadería de traspatio aprovecha residuos. Y la alimentación de las personas involucra nutrientes, cultura, economía y disponibilidad, no solo calorías.

Lo que la biología aporta es el dato de eficiencia. Qué hacer con él es una decisión que le toca a cada quien y a cada sociedad.

Dato: La misma lógica explica un dato de pesca: para producir un kilo de atún —un depredador de nivel alto— hacen falta del orden de mil kilos de plancton en la base de su cadena. Cuanto más arriba comes, más ecosistema hay detrás de cada bocado.