Food Web

Een voedselweb bestaat uit alle voedselketens in een enkel ecosysteem. Elk levend wezen in een ecosysteem maakt deel uit van meerdere voedselketens. Elke voedselketen is één mogelijk pad dat energie en voedingsstoffen kunnen afleggen als zij zich door het ecosysteem bewegen. Alle met elkaar verbonden en elkaar overlappende voedselketens in een ecosysteem vormen samen een voedselweb.
Trofische niveaus
Organismen in voedselwebben worden gegroepeerd in categorieën die trofische niveaus worden genoemd. Grofweg worden deze niveaus onderverdeeld in producenten (eerste trofisch niveau), consumenten, en afbrekers (laatste trofisch niveau).
Producenten
Producenten vormen het eerste trofische niveau. Producenten, ook wel autotrofen genoemd, maken hun eigen voedsel en zijn voor hun voeding niet afhankelijk van een ander organisme. De meeste autotrofen gebruiken een proces dat fotosynthese wordt genoemd om voedsel (een voedingsstof die glucose wordt genoemd) te maken uit zonlicht, kooldioxide en water.
Planten zijn het meest bekende type autotroof, maar er zijn vele andere soorten. Algen, waarvan de grotere vormen bekend staan als zeewier, zijn autotroof. Fytoplankton, kleine organismen die in de oceaan leven, zijn ook autotroof. Sommige soorten bacteriën zijn autotroof. Bacteriën in actieve vulkanen gebruiken bijvoorbeeld zwavel, geen kooldioxide, om hun eigen voedsel te produceren. Dit proces wordt chemosynthese genoemd.
Consumenten
De volgende trofische niveaus bestaan uit dieren die producenten eten. Deze organismen worden consumenten genoemd.
Consumenten kunnen carnivoren zijn (dieren die andere dieren eten) of omnivoren (dieren die zowel planten als dieren eten). Omnivoren, zoals mensen, consumeren vele soorten voedsel. Mensen eten planten, zoals groenten en fruit. We eten ook dieren en dierlijke producten, zoals vlees, melk en eieren. Wij eten schimmels, zoals paddenstoelen. We eten ook algen, in eetbare zeewieren zoals nori (gebruikt om sushirollen in te wikkelen) en zeesla (gebruikt in salades). Beren zijn ook omnivoren. Ze eten bessen en paddestoelen, maar ook dieren als zalm en hert.
Premaire consumenten zijn herbivoren. Herbivoren eten planten, algen, en andere producenten. Zij bevinden zich op het tweede trofische niveau. In een grasland-ecosysteem zijn herten, muizen en zelfs olifanten herbivoren. Zij eten grassen, struiken en bomen. In een woestijnecosysteem is een muis, die zaden en vruchten eet, een primaire consument.
In een oceaanecosysteem zijn veel soorten vissen en schildpadden herbivoren die algen en zeegras eten. In kelpwouden bieden zeewieren, bekend als reuzenkelp, beschutting en voedsel voor een heel ecosysteem. Zee-egels zijn krachtige primaire consumenten in kelpwouden. Deze kleine planteneters eten dagelijks tientallen kilo’s reuzenkelp.
De secundaire consumenten eten herbivoren. Zij bevinden zich op het derde trofische niveau. In een woestijnecosysteem kan een secundaire consument een slang zijn die een muis eet. In het kelpbos zijn zeeotters secundaire consumenten die op zee-egels jagen.
Tertiaire consumenten eten de secundaire consumenten. Zij bevinden zich op het vierde trofische niveau. In het woestijnecosysteem kan een uil of adelaar op een slang jagen.
Er kunnen meer niveaus van consumenten zijn voordat een keten uiteindelijk zijn toppredator bereikt. Top predatoren, ook wel apex predatoren genoemd, eten andere consumenten. Zij kunnen zich op het vierde of vijfde trofische niveau bevinden. Zij hebben geen natuurlijke vijanden, behalve de mens. Leeuwen zijn top roofdieren in het grasland ecosysteem. In de oceaan zijn vissen zoals de grote witte haai de top roofdieren. In de woestijn zijn bobcats en bergleeuwen toppredatoren.
Detritivoren en decomposanten
Detritivoren en decomposanten vormen het laatste deel van de voedselketens. Detritivoren zijn organismen die niet-levende resten van planten en dieren eten. Aaseters zoals gieren eten bijvoorbeeld dode dieren. Mestkevers eten uitwerpselen van dieren.
Decomposanten, zoals schimmels en bacteriën, maken de voedselketen compleet. Decomposers zetten organisch afval, zoals rottende planten, om in anorganisch materiaal, zoals voedingsrijke grond. Zij maken de kringloop van het leven rond door voedingsstoffen terug te brengen naar de bodem of de oceanen voor gebruik door autotrofen. Zo begint een hele nieuwe reeks voedselketens.
Voedselketens
Voedselwebben verbinden veel verschillende voedselketens, en veel verschillende trofische niveaus. Voedselwebben kunnen voedselketens ondersteunen die lang en ingewikkeld zijn, of juist heel kort.
Zo produceert gras op een open plek in het bos zijn eigen voedsel door fotosynthese. Een konijn eet het gras. Een vos eet het konijn op. Als de vos sterft, wordt zijn lichaam afgebroken door ontbindingsstoffen zoals wormen en paddestoelen, die het terugbrengen in de bodem waar het voedingsstoffen levert voor planten als gras.
Deze korte voedselketen is een onderdeel van het voedselweb van het bos. Bij een andere voedselketen in hetzelfde ecosysteem kunnen heel andere organismen betrokken zijn. Een rups kan de bladeren van een boom in het bos eten. Een vogel, zoals een mus, kan de rups opeten. Een slang kan dan op de mus jagen. Een adelaar, een roofdier van de top, kan op de slang jagen. Nog een vogel, een gier, eet het lichaam van de dode arend op. Tenslotte worden de resten door bacteriën in de bodem afgebroken.
Algen en plankton zijn de belangrijkste producenten in mariene ecosystemen. Kleine garnalen, krill genaamd, eten het microscopische plankton. Het grootste dier op aarde, de blauwe vinvis, eet elke dag duizenden tonnen krill. Top roofdieren zoals orka’s jagen op blauwe vinvissen. Als de lichamen van grote dieren zoals walvissen naar de zeebodem zinken, breken detritivoren zoals wormen het materiaal af. De voedingsstoffen die vrijkomen door het rottende vlees leveren chemicaliën voor algen en plankton om een nieuwe reeks voedselketens te starten.
Biomassa
Voedselwebben worden gedefinieerd door hun biomassa. Biomassa is de energie in levende organismen. Autotrofen, de producenten in een voedselketen, zetten de energie van de zon om in biomassa. Biomassa neemt af met elk trofisch niveau. Er is altijd meer biomassa in lagere trofische niveaus dan in hogere.
Omdat biomassa afneemt met elk trofisch niveau, zijn er altijd meer autotrofen dan herbivoren in een gezond voedselweb. Er zijn meer herbivoren dan carnivoren. Een ecosysteem kan geen groot aantal omnivoren ondersteunen zonder een nog groter aantal herbivoren, en een nog groter aantal autotrofen.
Een gezond voedselweb heeft een overvloed aan autotrofen, veel herbivoren, en relatief weinig carnivoren en omnivoren. Dit evenwicht helpt het ecosysteem biomassa te behouden en te recyclen.
Elke schakel in een voedselweb is verbonden met ten minste twee andere. De biomassa van een ecosysteem hangt af van hoe evenwichtig en verbonden het voedselweb is. Als een schakel in het voedselweb wordt bedreigd, worden sommige of alle schakels verzwakt of gestrest. De biomassa van het ecosysteem daalt.
Het verlies van plantenlevens leidt meestal tot een afname van de herbivorenpopulatie, bijvoorbeeld. Het plantenleven kan afnemen door droogte, ziekte, of menselijke activiteit. Bossen worden gekapt om timmerhout voor de bouw te leveren. Graslanden worden geplaveid voor winkelcentra of parkeerplaatsen.
Het verlies van biomassa op het tweede of derde trofische niveau kan een voedselweb ook uit balans brengen. Bedenk wat er kan gebeuren als een zalmstroom wordt omgeleid. Een zalmstroom is een rivier waarin zalmen zwemmen. Zalmstromen kunnen worden omgeleid door aardverschuivingen en aardbevingen, maar ook door de bouw van dammen en dijken.
Biomassa gaat verloren als zalmen uit de rivieren worden weggesneden. Omdat zij geen zalm meer kunnen eten, zijn omnivoren zoals beren gedwongen meer afhankelijk te worden van andere voedselbronnen, zoals mieren. De mierenpopulatie in het gebied krimpt. Mieren zijn meestal aaseters en detritivoren, dus worden er minder voedingsstoffen afgebroken in de bodem. De bodem is niet in staat om evenveel autotrofen te onderhouden, zodat biomassa verloren gaat. Zalm zelf is een roofdier van insectenlarven en kleinere vissen. Zonder zalm om hun populatie in toom te houden, kunnen aquatische insecten de plaatselijke plantengemeenschappen verwoesten. Er overleven minder planten en er gaat biomassa verloren.
Een verlies van organismen op hogere trofische niveaus, zoals carnivoren, kan ook een voedselketen verstoren. In kelpwouden zijn zee-egels de voornaamste consumenten van kelp. Zeeotters jagen op zee-egels. Als de zeeotterpopulatie krimpt als gevolg van ziekte of jacht, verwoesten zee-egels het kelpbos. Bij gebrek aan een gemeenschap van producenten, daalt de biomassa. Het hele kelpbos verdwijnt. Zulke gebieden noemt men egelsteppen.
Menselijke activiteit kan het aantal roofdieren verminderen. In 1986 hebben ambtenaren in Venezuela de Caroni rivier afgedamd, waardoor een enorm meer ontstond, ongeveer twee keer zo groot als Rhode Island. Honderden heuveltoppen veranderden in eilanden in dit meer. Met hun habitat gereduceerd tot kleine eilanden, konden veel landroofdieren niet genoeg voedsel vinden. Als gevolg daarvan floreerden prooidieren als brulapen, bladsnijdermieren en leguanen. De mieren werden zo talrijk dat ze het regenwoud verwoestten en alle bomen en andere planten doodden. Het voedselweb rond de Caroni-rivier werd vernietigd.
Bioaccumulatie
Biomassa neemt af naarmate je hoger in de trofische niveaus komt. Sommige soorten materialen, vooral giftige chemicaliën, nemen echter toe met elk trofisch niveau in het voedselweb. Wanneer een herbivoor bijvoorbeeld een plant of een andere autotrofe eet die bedekt is met pesticiden, dan worden die pesticiden opgeslagen in het vet van het dier. Wanneer een carnivoor meerdere van deze herbivoren opeet, neemt hij de pesticide chemicaliën op die in zijn prooi zijn opgeslagen. Dit proces wordt bioaccumulatie genoemd.
Bioaccumulatie vindt ook plaats in aquatische ecosystemen. Afvloeiing van stedelijke gebieden of boerderijen kan vol zitten met verontreinigende stoffen. Kleine producenten zoals algen, bacteriën en zeegras absorberen minieme hoeveelheden van deze verontreinigende stoffen. Primaire consumenten, zoals zeeschildpadden en vissen, eten het zeegras. Zij gebruiken de door de planten geleverde energie en voedingsstoffen, maar slaan de chemicaliën op in hun vetweefsel. Roofdieren op het derde trofische niveau, zoals haaien of tonijn, eten de vis. Tegen de tijd dat de tonijn door mensen wordt geconsumeerd, kan hij een opmerkelijke hoeveelheid biogeaccumuleerde gifstoffen hebben opgeslagen.
Omwille van bioaccumulatie zijn organismen in sommige vervuilde ecosystemen onveilig om te eten en mogen ze niet worden geoogst. Oesters in de haven van de Verenigde Staten New York City, bijvoorbeeld, zijn onveilig om te eten. De verontreinigende stoffen in de haven hopen zich op in de oesters, een filtervoeder.
In de jaren veertig en vijftig van de vorige eeuw werd een pesticide genaamd DDT (dichloor-difenyl-trichloorethaan) op grote schaal gebruikt om insecten te doden die ziekten verspreiden. Tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikten de geallieerden DDT om tyfus in Europa uit te roeien en malaria in het zuiden van de Stille Oceaan onder controle te houden. Wetenschappers geloofden dat ze een wondermiddel hadden ontdekt. DDT was grotendeels verantwoordelijk voor het uitroeien van malaria in plaatsen als Taiwan, het Caribisch gebied en de Balkan.
Helaas bioaccumuleert DDT in een ecosysteem en veroorzaakt het schade aan het milieu. DDT hoopt zich op in bodem en water. Sommige vormen van DDT breken langzaam af. Wormen, grassen, algen en vissen hopen DDT op. Toproofdieren, zoals adelaars, hadden grote hoeveelheden DDT in hun lichaam, afkomstig van de vissen en kleine zoogdieren die zij als prooi hadden.
Vogels met grote hoeveelheden DDT in hun lichaam leggen eieren met uiterst dunne schalen. Deze schalen braken vaak voordat de baby’s uit het ei waren gekomen.
DT was een belangrijke reden voor de achteruitgang van de zeearend, een roofdier dat zich voornamelijk voedt met vis en kleine knaagdieren. Tegenwoordig is het gebruik van DDT aan banden gelegd. Het voedselweb waarvan het deel uitmaakt, heeft zich in de meeste delen van het land hersteld.