autor Petronela Coman-Comănescu, doctor biolog
CE ESTE UN ECOSISTEM
Botanistul englez Arthur George Tansley (1871-1955) a fost cel care a introdus conceptul de ecosistem în biologie.
Un ecosistem este o comunitate de organisme vii ceinteracționează cu mediul în care trăiesc. Deci, un ecosistem include toate ființele vii (plante, animale și alte organisme) dintr-o zonă dată, care interacționează între ele și cu mediul lor neviu (sol, climă, atmosferă, apă).
Între elementele unui ecosistem există o strânsă interdependență iar existența lui se bazează pe fluxuri de energie și pe reciclarea materiei. Atât energia, cât și materia sunt conservate și parcurg diferite rute prin ecosisteme. Materia este reciclată în cadrul ciclurilor nutrienților iar energia intră sub formă de lumină și iese sub formă de căldură.
Fluxurile de energie sunt căile pe care le poate parcurge energia într-un ecosistem. Energia vine de la Soare, dar nu se întoarce la Soare. Ea este absorbită de plante când se realizează fotosinteza, producându-se carbohidrați și realizându-se creșterea plantelor. Deci, energia Soarelui este transformată în energie chimică, energie ce este stocată în biomasă, reprezentată de orice plantă sau alt lucru viu. Energia este apoi trecută prin ecosistem, schimbându-și formele pe măsură ce organismele se metabolizează, produc deșeuri, se mănâncă unele pe altele și, în cele din urmă, mor și se descompun. De fiecare dată când energia își schimbă forma, o parte din ea este transformată în căldură.
Pentru că fluxul de energie este unidirecțional, fiecare ecosistem are nevoie de o sursă constantă de energie, de obicei de la soare, pentru a funcționa. Energia poate fi transmisă între organisme, dar nu poate fi reciclată deoarece o parte din ea se pierde sub formă de căldură în fiecare transfer.
Materia este reciclată prin ecosistemele Pământului. Aceiași atomi sunt folosiți din nou și din nou, asamblați în diferite forme chimice și încorporați în corpurile diferitelor organisme.
Producătorii, de exemplu plantele, captează nutrienți din părțile abiotice, transformând prin fotosinteză dioxidul de carbon în carbohidrați sau absorbind compușii de azot prin rădăcinile lor. Când un animal mănâncă planta, folosește moleculele plantei pentru energie și ca material de construcție pentru propriile celule, adesea rearanjând atomii și moleculele în forme noi. Când plantele și animalele efectuează respirația celulară, dioxidul de carbon este eliberat în atmosferă. În mod similar, atunci când excretă deșeuri sau mor, compușii lor chimici sunt utilizați pentru energie și materiale de construcție de bacterii și ciuperci. Acești descompunători eliberează molecule simple înapoi în sol și atmosferă, unde pot fi preluate din nou în următoarea rundă a ciclului.
DIN CE ESTE FORMAT UN ECOSISTEM
Dacă un ecosistem include toate ființele vii (plante, animale și alte organisme) dintr-o zonă dată, care interacționează între ele și cu mediul lor neviu (sol, climă, atmosferă, apă) putem spune că un ecosistem este format din două tipuri componente: abiotice și biotice.
Componentele abiotice sunt componentele nevii sau inerte precum apa, solul, aerul și rocile. În plus, există și alte elemente naturale, cum ar fi radiația solară, clima unei regiuni și deșeuri care sunt, de asemenea, considerate componente abiotice.
Componentele biotice includ toate viețuitoarele prezente în ecosistem, adică bacterii, licheni, ciuperci, plante sau animale, inclusiv oameni.
DE CÂTE FELURI SUNT ECOSISTEMELE
Ecosistemele sunt incredibil de diverse. Nu numai că ecosistemele pot varia în dimensiune, dar pot diferi și în aproape fiecare caracteristică biotică sau abiotică.
Unele ecosisteme sunt acvatice iar altele sunt terestre. Cele acvatice pot fi de apă sărată (marine) sau de apă dulce.
● Ecosistemele oceanice sunt cele mai comune pe Pământ, deoarece oceanele și organismele vii pe care le conțin acoperă 75% din suprafața Pământului.
● Ecosistemele de apă dulce sunt cele mai rare, acoperind doar 1,8% din suprafața Pământului.
● Ecosistemele terestre acoperă restul Pământului.
În funcție de metoda de formare, ecosistemele pot fi naturale și artificiale sau antropizate. Acestea din urmă sunt formate din plante și animale care trăiesc în condiții modificate sau create de om. Exemple de ecosisteme artificiale pot fi reprezentate de un teren de cultură, o grădină, un parc sau un lac de acumulare.
Unul dintre cele mai mari ecosisteme artificiale este orașul în care omul a creat fluxuri artificiale de energie reprezentate de conducte de gaz și apă, rețele de electricitate și de termoficare.
CE DIMENSIUNI AU ECOSISTEMELE
Ecosistemele pot fi de orice dimensiune. Poate fi o pădure întreagă sau un ochi de apă. Un ecosistem poate fi la fel de mare ca Marea Barieră de Corali sau la fel de mic ca rozeta unei bromelii în care se adună apa de ploaie iar variate microoerganisme trăiesc acolo pentru a menține curată această apă.
Întreaga suprafață a Pământului este acoperită de o serie de ecosisteme conectate. Astfel, ecosistemele nu sunt clar delimitate.
În funcție de scara la care se manifestă, ecosistemele pot fi de 3 tipuri:
1. Microecosisteme: ecosisteme în miniatură, cum ar fi un iaz, o băltoacă, un trunchi de copac sau un acvariu sau terariu.
2. Mezoecosisteme: ecosisteme la scară medie, cum ar fi o pădure sau un lac mare.
3. Macroecosisteme sau biomi: ecosisteme foarte mari sau o serie de ecosisteme interconectate cu factori biotici și abiotici similari. Pădurile tropicale, savanele, deșerturile, pădurile de conifere, pădurile de foioase și tundra sunt exemple de biomi, fiind organizate în general, pe baza tipurilor de plante și animale care trăiesc în ele. Chiar și în interiorul unui biom, poate exista o mare diversitate. Biomul deșertului Sahara, de exemplu, include o mare varietate de ecosisteme caracterizate toate de climă aridă și vreme caldă. Dar chiar dacă este vorba de un deșert biomul deșertului Sahara, de exemplu, este foarte diferit de biomul deșertului Gobi. Gobi este un deșert rece, cu zăpadă frecventă și temperaturi înghețate. Chiar dacă este vorba despre deșert, cele două conțin ecosisteme complet diferite.
IMPORTANȚA ECOSISTEMELOR
Serviciile ecosistemice sunt beneficiile pe care natura le oferă bunăstării umane. Depindem de natură și nu putem supraviețui fără ea. Fără ecosisteme sănătoase, apa noastră de băut nu este curată și nici aerul pe care îl respirăm.
Înțelegerea și estimarea serviciilor ecosistemice ne permit să să înțelegem dependența noastră de natură. Un exemplu este reprezentat de păduri, ce oferă mult mai mult decât lemn. Ele oferă reglarea calității aerului prin producerea de oxigen, sechestrarea carbonului pentru reglarea climei, precum și o mulțime de beneficii recreative și spirituale.
De mii de ani, oamenii au interacționat cu ecosistemele. Multe culturi s-au dezvoltat în jurul ecosistemelor din apropiere. Totuși, pe măsură ce populațiile umane au crescut, activitatea umană a început să afecteze din ce în ce mai multe ecosisteme unele fiind amenințate cu dispariția, de exemplu bariera de corali.
Cu toate acestea, oamenii de știință spun că ecosistemele se pot recupera după distrugere.
