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Nos ecossistemas, existe um fluxo de energia e de nutrientes como elos interligados de uma cadeia. Nela os “elos” são chamados de níveis tróficos e incluem os produtores, os consumidores (primários, secundários, terciários, etc.) e os decompositores.
Uma cadeia alimentar é um diagrama que ilustra os relacionamentos alimentares entre vegetais e animais em uma determinada área. Basicamente descreve quem come quem. É através dessa cadeia que a matéria orgânica e a energia são transportadas entre os diferentes níveis tróficos.
A cadeia alimentar marinha, assim como a terrestre, tem início com os organismos autótrofos, que através da fotossíntese (ou em menor escala da quimiossíntese) transformam a matéria inorgânica (nutrientes e CO2) em tecidos orgânicos vivos, fixando assim a energia provinda do sol, através da reação a seguir:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
No caso do ambiente marinho pelágico (coluna de água) esses organismos autótrofos são as microalgas, formadores do fitoplâncton. A partir do consumo dessas microalgas, os consumidores primários (zooplâncton) disponibilizam essa matéria orgânica para os níveis mais altos da cadeia. Peixes filtradores, tais como a sardinha e o arenque, por exemplo, alimentam-se do zooplâncton, fazendo o papel de consumidores secundários e são predados por peixes maiores, como atuns, que servirão de alimento para os animais do topo da cadeia como tubarões e baleias .
É importante lembrar que todos os organismos consomem energia para sustentarem os processos bioquímicos de seus corpos, se reproduzirem, locomoverem e realizarem excreção. Sendo assim, parte da energia fixada pelo fitoplâncton é perdida a cada nível trófico e a quantidade de níveis tróficos de uma cadeia alimentar é limitada. Além disso, todos esses organismos excretam, produzem fezes e muitas vezes morrem antes de serem consumidos. Essas fezes e organismos mortos são decompostos pelas bactérias que transformam a matéria orgânica novamente em matéria inorgânica (nutrientes), que será novamente utilizada para a produção primária, fechando assim o ciclo.