1. La segunda ley de la termodinámica: Esta ley fundamental establece que en cada transferencia o transformación de energía, cierta energía se pierde como calor inutilizable. Esto significa que a medida que la energía fluye a través de un ecosistema, una porción se disipa y no puede ser utilizada por organismos en el siguiente nivel trófico. Esto a menudo se representa como una regla del 10%, lo que sugiere que solo alrededor del 10% de la energía de un nivel trófico se transfiere al siguiente.
2. Consumo ineficiente y digestión: Los organismos no consumen toda la energía disponible a nivel trófico. Por ejemplo, los depredadores pueden no atrapar a todas sus presas, y los herbívoros pueden no comer todas las partes de una planta. Además, no todos los alimentos consumidos son digeridos y asimilados. Una porción significativa de la energía en los alimentos se pierde como productos de desecho (por ejemplo, heces).
En resumen: La baja tasa de transferencia de energía dentro de los ecosistemas es una consecuencia de las leyes físicas fundamentales y las limitaciones biológicas. Esta ineficiencia explica por qué las cadenas alimenticias generalmente tienen un número limitado de niveles tróficos (generalmente cuatro o menos).