Les relations «qui mange qui» symbolisées dans le modèle d'une chaîne alimentaire donnent aux écosystèmes de la Terre certaines de leurs structures véritablement fondamentales. La chaîne alimentaire en action visible peut être un aigle plongeant sur un jackrabbit ou un requin déglutissant à travers une école de hareng, mais vous pouvez également visualiser un mouvement sous-jacent plus intrinsèque; celle de l'énergie, générée à l'origine par les réactions nucléaires du Soleil, qui traverse un écosystème pour alimenter les forces vitales de ce système.
L'énergie dans les écosystèmes

L'énergie électromagnétique du soleil alimente presque tous les écosystèmes de la planète , bien qu'il existe des communautés d'eau profonde qui exploitent plutôt l'énergie fournie par les évents hydrothermaux. Les plantes vertes «fixent» l'énergie solaire entrante; c'est-à-dire qu'ils le capturent et le convertissent au cours du processus de photosynthèse en énergie chimique contenue dans les glucides. L'énergie contenue dans les liaisons chimiques de ces composés nourrit ensuite d'autres organismes qui, pour l'obtenir, consomment des plantes ou des créatures phytophages, dont les invertébrés, les champignons et les microbes qui décomposent les matières organiques mortes.

Parce que la décomposition produit des éléments essentiels nutriments inorganiques utilisés par les plantes pour conduire la photosynthèse, la matière passe
à travers un écosystème. L'énergie, en revanche, n'est pas recyclée mais circule plutôt dans le système: la mécanique de la vie - en utilisant l'énergie chimique pour alimenter les processus critiques qui maintiennent l'organisation d'un organisme - produisent de la chaleur comme sous-produit ultime, et cela ne peut pas être reconverti en une forme d'énergie utilisable par les formes de vie. Ainsi, les plantes ont besoin d'un apport constant de lumière solaire pour alimenter la photosynthèse, et les organismes non photosynthétiques ont besoin d'un apport constant de nourriture pour obtenir de nouvelles énergies.
Producteurs, consommateurs et décomposeurs

Parce qu'ils fabriquent de l'énergie chimique utilisable à partir des Le rayonnement électromagnétique du soleil, les plantes vertes et d'autres organismes photosynthétiques tels que les algues et les cyanobactéries sont appelés «producteurs». Les organismes non photosynthétiques qui dépendent directement ou indirectement de l'énergie fixée par les producteurs sont les «consommateurs» d'un écosystème. Un herbivore tel qu'un cerf ou la tortue mange des plantes pour obtenir cette énergie; c'est un consommateur principal
car il consomme le producteur lui-même. Un animal qui se nourrit d'un herbivore, comme un carnivore comme une araignée ou un tigre, est un consommateur secondaire
; les carnivores mangent aussi d'autres carnivores, bien sûr - un grand hibou cornu s'attaquant à une belette, par exemple - vous pouvez donc également parler de consommateurs tertiaires
.

De nombreux animaux, des gilets jaunes au brun les ours mangent des matières végétales et animales; ces omnivores
servent donc à la fois de consommateurs primaires et secondaires. Les décomposeurs sont une classe spéciale de consommateurs qui se nourrissent de matières végétales et animales mortes, convertissant les matières organiques en gaz et minéraux inorganiques qui peuvent être recyclés sous forme de nutriments dans le système.

Gardez à l'esprit que la chaîne alimentaire ne fonctionne pas n'impliquer qu'un organisme en consommant complètement un autre. Les herbivores ne détruisent souvent pas les plantes individuelles qu'ils parcourent ou broutent, et de nombreux parasites ne tuent pas carrément les organismes hôtes dont ils tirent leur subsistance. En outre, il existe de nombreuses relations mutualistes dans lesquelles une forme de vie tire son énergie d'une autre tout en fournissant une sorte de service en échange; par exemple, les champignons qui colonisent les racines des plantes et en tirent de l'énergie tout en augmentant la capacité de la plante à absorber l'eau et les nutriments.
Chaînes alimentaires et pyramides de la biomasse

La voie de l'énergie des producteurs aux consommateurs pour se décomposer une chaîne alimentaire. Un simple pourrait englober l'herbe à l'impala au guépard. En réalité, les organismes mangent souvent et sont mangés par plusieurs autres organismes, ce qui fait d'un réseau alimentaire
- essentiellement un tas de chaînes alimentaires entrelacées - le modèle le plus détaillé, mais la structure linéaire de base d'une chaîne alimentaire est toujours utile pour suivre le flux d'énergie de l'écosystème. Chaque échelon d'une chaîne alimentaire représente un niveau trophique
: un producteur occupe le niveau trophique basal, un consommateur primaire le suivant et ainsi de suite.

Un concept connexe est la biomasse
ou pyramide énergétique
, qui symbolise la proportion relative d'organismes à différents niveaux trophiques dans un écosystème. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une règle stricte et rapide, les producteurs sont généralement beaucoup plus nombreux que les consommateurs primaires et les consommateurs primaires sont largement plus nombreux que les consommateurs secondaires. Cela est dû à l'inefficacité inhérente du transfert d'énergie à travers un écosystème. En moyenne, la photosynthèse fixe bien moins de 1% de l’énergie solaire entrante de la Terre, et seule une petite partie de l’énergie chimique qui en résulte s’injecte dans la chaîne alimentaire; une grande partie de la plante utilise pour elle-même. À chaque étape de la chaîne alimentaire, l’énergie est «brûlée» pour la respiration d’un organisme et perdue en chaleur, des quantités décroissantes sont donc disponibles pour les consommateurs à des niveaux trophiques supérieurs. Une approximation standard est que seulement 10% de l'énergie stockée à un niveau trophique passe au suivant. En gros, c'est pourquoi un seul orque a besoin, via les maillons intermédiaires de la chaîne alimentaire, par exemple, les crevettes, les poissons et les phoques, d'une multitude de plancton pour subvenir à ses besoins.