A ogni stadio di una catena alimentare, l'energia viene persa nell'ambiente a causa dell'inefficienza del trasferimento energetico. Le ragioni principali includono:
- Utilizzo energetico dagli organismi: Gli organismi usano energia per metabolismo, crescita e riproduzione. Gran parte dell'energia ottenuta dal livello trofico precedente viene usata per queste attività, risultando in perdita.
- Respirazione cellulare: Il processo con cui gli organismi convertono materia organica in energia non è efficiente al 100%. Parte dell'energia viene persa come calore.
- Consumo incompleto: Non tutta la biomassa di un organismo a un livello trofico viene consumata dal livello successivo. Parti come ossa, pelliccia e cellulosa vegetale possono rimanere non mangiate o indigeribili.
- Decomposizione e respirazione: Decompositori (batteri, funghi) decompongono materia organica morta, liberando energia come calore. I microrganismi consumano anche energia durante la loro respirazione.
- Limitazioni del trasferimento energetico: L'efficienza del trasferimento tra livelli trofici è tipicamente intorno al 10%. Solo il 10% dell'energia disponibile passa al livello successivo; il 90% restante è perso come calore e energia inutilizzabile.
Questi fattori combinati portano a una riduzione graduale dell'energia disponibile a ogni livello trofico. Più in alto nella catena alimentare si trova un organismo, meno energia ha a disposizione. Questo limita la lunghezza delle catene alimentari e il numero di livelli trofici che un ecosistema può sostenere.