Ekosysteemit ovat biologisia järjestelmiä, jotka koostuvat elävien organismien yhteisöstä (biokenoosi) ja fyysinen ympäristö, inertti mutta muuttuva (biotooppi). Ekosysteemissä muodostuu ravintoketjuja ja energiavirtoja sekä sisäisiä ja lajien välisiä suhteita, jotka muokkaavat ympäristöä ja populaatioita. Kaikki nämä tekijät ovat välttämättömiä ekologisen tasapainon ylläpitämiseksi.
Ekosysteemien on kyettävä pysymään ajassa jatkuvasti, mutta myös sopeutumaan luonnollisiin muutoksiin tehokkuudella ja pienillä häviöillä. Valitettavasti näiden järjestelmien sopeutumistarve on räjähtänyt viime vuosisatojen aikana ihmisten nopean kasvun ja kaiken siihen liittyvän vuoksi. Opi kanssamme kaikki mitä sinun tarvitsee tietää ekologisesta tasapainosta.
Mikä on ekologinen tasapaino?
Termi "ekologinen tasapaino" -luonnon tasapainoenglanniksi- viittaa joukkoon teorioita, joissa ekosysteemien pitkäaikaista ylläpitoa tutkitaan.Näiden oletusten mukaan mikä tahansa kiinteä ekosysteemi pysyy tasapainossa (homeostaasi) ja mahdolliset ulkoiset häiriöt korjataan a -painikkeella negatiivista palautetta.
Ekosysteemimalleissa jokainen eläin on suunniteltu koneeksi, joka maksimoi energiankulutuksensa saadakseen biomassaa muista organismeista. Toisin sanoen energia on "hinta", jonka elävät olennot maksavat pysyäkseen ympäristössä, olipa kyse metsästyksestä, ruokinnasta tai kilpailemisesta muiden lajien kanssa tietystä markkinaraosta.
Markkinoiden vertailujen perusteella ekosysteemin tasapaino saavutetaan lyhyellä aikavälillä, kun kaikki elävät olennot käyttävät ja tarvitsevat saman määrän energiaa / biomassaa kaikissa mahdollisissa markkinarakoissa. Jos laji kasvaa liian suureksi ja esiintyy epätasapainoa, sen saalistajien odotetaan myös kasvavan ja tasapainottavan epätasapainoa palautetta nimetty negatiiviseksi.
Ekosysteemin tasapaino saavutetaan, kun kaikki lajit "pyytävät" ja "antavat" tasapuolisesti tietyssä ympäristössä.
Stabiilisuusparametrit
Vaikka kaikki nämä termit vaikuttavat hyvin eteerisiltä, todellisuus on se On olemassa parametreja, jotka pystyvät kvantifioimaan ne. Ammatillisten lähteiden mukaan nämä ovat joitakin arvoja, jotka osoittavat ekosysteemin pysyvyyden ajan mittaan:
- Tekninen joustavuus:Tämän parametrin mukaan järjestelmä on elinkelpoisempi, mitä vähemmän kestää alkuperäisen tilansa saavuttaminen häiriön jälkeen. Jos se "kykenee" ratkaisemaan ongelmia nopeasti, ekosysteemi kärsii muutoksista mahdollisimman vähän.
- Varianssin vakaus: lajin populaatiomäärien vaihtelu ajan mittaan. Mitä enemmän tämä arvo vaihtelee, sitä todennäköisemmin se kuolee pois.
- Vähimmäisvakaus: lajien vähimmäistiheys maapallolla, mieluiten kaukana nollasta. ympäristöstä sukupuuttoon.
- Kestävyys: ekosysteemi on kestävä, kun lajit voivat selviytyä ulkoisista häiriöistä huolimatta.
Kaikki nämä parametrit heijastavat sitä, että tasapaino voi olla helpompi saavuttaa yhdessä ekosysteemissä kuin toisessa. Joka tapauksessa, mitä huonompi siellä asuvien populaatioiden "terveys" on, sitä todennäköisempää se on romahdus tapahtuu katastrofin tai häiriön jälkeen.
Saalistaja / saalis -vuorovaikutus
Ekosysteemin tasapaino säilyy myös elintarvikeketjuissa, koska avointa järjestelmää ei ylläpidetä ilman jatkuvaa energiavirtaa. Selittääkseen saaliin ja saalistajien välisen suhteen ympäristössä Lotka-Volterran yhtälöt tekevät seuraavat oletukset:
- Saalispopulaatiolla on jatkuva ravinnonlähde. Koska saalistajat ovat yleensä kasvissyöjiä, niiden populaatiorajaa ei saavuteta ravinnon puutteen vuoksi.
- Petoeläinten ruokamäärä riippuu täysin saaliskannasta.
- Väestömäärän muutosnopeus on suoraan verrannollinen väestön kokoon.
- Vuorovaikutusten aikana ympäristö ei muutu kummankaan osapuolen hyväksi.
- Petoeläimillä on rajaton ruokahalu, toisin sanoen he saalistavat niin paljon kuin voivat.
Vaikka nämä oletukset eivät täyty kaikissa tapauksissa, ne toimivat esimerkkinä tyypillisimmistä saalistaja / saalis -vuorovaikutuksen malleista. Yksinkertaisesti sanottuna yhtälö olettaa, että mitä enemmän padoja järjestelmässä on, lisää saalistajia syntyy metsästämään niitä. Kun saaliin populaatio on vähentynyt, saalistajien ylimäärä kuolee ruoan puutteen vuoksi.
Tämän olettamuksen mukaan saalistaja- ja saalispopulaatioilla on huiput ja laaksot ajan mittaan. Yksi laji on aina linjassa toisen kanssa.
Aineet, jotka häiritsevät ekosysteemin tasapainoa
Kuten voitte kuvitella, ekosysteemi pystyy "absorboimaan" muutoksia ja vaihteluja jossain määrin, mutta kun vahinko on liian suuri, korvaavat mekanismit voivat lakata toimimasta. Tässä on joitain toimia - etenkin ihmisperäisiä -, jotka voivat häiritä tätä ekosysteemin tasapainoa.
Massiivinen puiden kaataminen
Kuten sanomalehti kertooMaa,Maailma menetti 15,8 miljoonaa hehtaaria trooppisia metsiä vuonna 2017. Katastrofi lasketaan itsestään, jos otamme huomioon, että 80% maapallon biomassasta hiilen muodossa löytyy puista ja kasveista. Jos tällaiset määrät kasviaineita poistetaan yhdestä ekosysteemistä, troofiset ketjut vakautuvat peruuttamattomasti.
Eksoottisten lajien esittely
Lotka-Volterra-yhtälö voidaan toteuttaa järjestelmässä, jossa molemmat osapuolet ovat kehittyneet samassa ympäristössä tuhansien vuosien ajan. Kuitenkin, jos "saalis" -populaatio tulee ekosysteemiin, jossa sillä ei ole luonnollisia saalistajia, eksoottisilla lajeilla on erittäin vaarallinen invasiivinen potentiaali.
Vieraaseen ekosysteemiin sopeutunut laji voi kasvaa eksponentiaalisesti, jos se on vakiintunut riittävän hyvin. Näissä tapauksissa ekosysteemin tasapaino voi kadota ja ravintoketjut häiriintyä vakavasti.
Ihmisen rakenteet
Viljelysmaista, kaupungeista ja teollisuusalueista voi tulla mikroekosysteemejäitsestään, mutta eivät tästä syystä ne ovat hyödyllisiä systeemiselle ryhmälle, johon ne on perustettu. Ennen ekosysteemiin rakentamista on tehtävä aiemmat suunnitelmat ja ympäristövaikutusten arvioinnit, koska tämä minimoi vahingot ja estää tasapainon menetyksen.
Lajien häviäminen
Eksoottinen laji ympäristössä voi olla vaarallinen, mutta sama tai pahempaa on se, että jo perustettu katoaa. Kuten IUCN: n punaisella listalla on osoitettu, 28% arvioiduista lajeista on vaarassa, joten monet ekosysteemit ovat vaarassa, varsinkin jos häviävä laji tuo järjestelmään huomattavan määrän biomassaa.
Ekosysteemit eivät ole rikkoutumattomia
Kuten näet, termi "ekologinen tasapaino" on hieman eteerinen, mutta se voidaan mitata, jos otetaan huomioon joitakin elävien olentojen välisistä suhteista syntyviä numeerisia muuttujia. Toisin sanoen on mahdollista päätellä, voiko ympäristö pysyä vakaana vai ei ajan mittaan.
Näiden oletusten mukaan ekosysteemit pystyvät "vahvistumaan" jossain määrin haitallisen muutoksen jälkeen, mutta ne tuskin seuraavat ihmisten asettamaa muutosnopeutta. Jos tuotantomallit ja tapa käsitellä luontoa eivät muutu, joudumme kohtaamaan tulevaisuudessa selviytymisemme kannalta välttämättömien ympäristöjen menetyksen.