- Energienutzung durch Organismen: Organismen nutzen Energie für verschiedene Prozesse wie Stoffwechsel, Wachstum und Fortpflanzung. Für diese Aktivitäten wird ein erheblicher Teil der aus der vorherigen trophischen Ebene gewonnenen Energie verbraucht, was zu Energieverlusten führt.
- Zellatmung: Die Zellatmung, der Prozess, durch den Organismen organische Stoffe in Energie umwandeln, ist nicht zu 100 % effizient. Bei diesem Prozess geht ein Teil der Energie als Wärme verloren.
- Unvollständiger Verbrauch: Nicht die gesamte Biomasse eines Organismus auf einer trophischen Ebene wird von Organismen auf der nächsten trophischen Ebene verbraucht. Einige Teile wie Knochen, Fell und Pflanzenzellulose können ungefressen oder unverdaulich bleiben.
- Zersetzung und Atmung: Zersetzer wie Bakterien und Pilze zersetzen abgestorbene organische Stoffe und setzen dabei Energie in Form von Wärme frei. Darüber hinaus verbrauchen die am Abbau beteiligten Mikroorganismen bei ihren eigenen Atmungsprozessen einen Teil der Energie.
- Einschränkungen der Energieübertragung: Die Energieübertragungseffizienz zwischen trophischen Ebenen liegt typischerweise bei etwa 10 %. Das bedeutet, dass nur 10 % der auf einer Ebene verfügbaren Energie an die nächste Ebene weitergegeben werden. Die restlichen 90 % gehen als Wärme und andere Formen nicht nutzbarer Energie verloren.
Diese kombinierten Faktoren führen zu einer schrittweisen Verringerung der verfügbaren Energie auf jeder trophischen Ebene in einer Nahrungskette. Je weiter oben in der Nahrungskette ein Organismus steht, desto weniger Energie steht ihm zur Verfügung. Dies begrenzt die Länge der Nahrungsketten und die Anzahl der trophischen Ebenen, die ein Ökosystem unterstützen kann.