Во сколько раз накопится пестицид в конце пищевой цепи: расчёт биоаккумуляции в озере

Решение по шагам

1. 1

   Шаг 1. Понимаем, почему концентрация растёт

   Здесь два процесса идут навстречу друг другу.

   Биомасса убывает. Усваивается лишь 10 % съеденного, поэтому, чтобы нарастить 1 кг собственного тела, хищник должен съесть примерно 10 кг жертв.

   Яд не убывает. Он стойкий: не разрушается и не выводится, значит весь пестицид из этих 10 кг остаётся в теле хищника.

   Концентрация — это масса яда, делённая на массу тела:

   $$C = \frac{m_{\text{яда}}}{m_{\text{тела}}}$$

   Тот же яд, что был «размазан» по 10 кг жертвы, оказывается собран в 1 кг хищника — концентрация вырастает в 10 раз. Это биоаккумуляция (биомагнификация).

2. 2

   Шаг 2. Записываем закон роста концентрации и считаем переходы

   $$C_{n+1} = 10 \cdot C_n, \qquad C_n = C_1 \cdot 10^{\,n-1}$$

   Считаем звенья цепи: фитопланктон (1) → зоопланктон (2) → плотва (3) → щука (4) → скопа (5). Звеньев 5, а переходов на один меньше — 4. Именно показатель 4, а не 5, встанет в степень десятки.

   Обратите внимание: поток энергии по цепи убывает, а концентрация стойкого яда — растёт.