Cause, fattori, proprietà ed esempi di equilibrio ecologico

Lui Equilibrio ecologico È definito come uno stato, osservabile nelle comunità ecologiche negli ecosistemi, in cui la composizione e l'abbondanza di specie rimane relativamente stabili per molto tempo.

L'idea di un equilibrio naturale fa parte di molti sistemi e religioni filosofici. Ci sono coloro che sostengono l'ipotesi di Gaia, secondo la quale la biosfera fungerebbe da sistema che mantiene il coordinamento, come il supraorganism, l'equilibrio ecologico globale.

La nozione di equilibrio ecologico supporta molti atteggiamenti ambientali nel grande pubblico. Gli ecologi preferiscono pensare in termini di conservazione della biodiversità, sviluppo sostenibile e qualità ambientale.

Gli ecosistemi stabili, in cui esiste o sembrano esserci un chiaro equilibrio ecologico, abbondano di natura. Ecco perché sono prominentemente nella letteratura scientifica e informativa. Tuttavia, ci sono anche ecosistemi instabili a cui storicamente hanno prestato meno attenzione.

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Cause

L'equilibrio ecologico è il risultato della capacità delle comunità ecologiche di recuperare gradualmente, attraverso un processo di successione ecologica, la sua stabilità originale o il climax ecologico, che è stato perso a causa di un disturbo, sia ambientale, biotico o umano, biotico o umano che altera la composizione e l'abbondanza di specie.

Il termine "successione ecologica" si riferisce al processo di cambiamento direzionale di una comunità dopo aver subito un disturbo maggiore. Questo cambiamento avviene nelle fasi ed è espresso nella composizione e nell'abbondanza di specie, che tendono ad aumentare la loro diversità. La successione ecologica è stata studiata molto nelle comunità di piante.

Mentre una comunità attraversa le fasi della successione ecologica, si ritiene che non sia in equilibrio. Quando viene raggiunta la fase finale della successione, o climax ecologico, la composizione della comunità è stabile, per la quale si ritiene che sia in uno stato di relativo equilibrio.

L'equilibrio ecologico è uno stato stazionario dinamico (omeostasi). Il feedback tra le popolazioni compensa continuamente, cuscinando il suo effetto, piccoli cambiamenti nella composizione e abbondanze della popolazione della comunità causate da fattori abiotici e biotici. Di conseguenza, la comunità ritorna alla sua apparizione iniziale.

Fattori

L'equilibrio ecologico è il prodotto dell'interazione dinamica di due tipi di fattori. In primo luogo, disturbi esterni, rappresentati da eventi, di solito a breve durata, che causano cambiamenti nella composizione e nell'abbondanza di specie.

In secondo luogo, la neutralizzazione di questi cambiamenti da parte delle interazioni ecologiche tra le popolazioni che compongono la comunità.

I disturbi esterni possono essere fattori biotici che agiscono in modo episodico. Ad esempio, l'emergere di specie migratorie, come i parassiti dell'aragosta in Africa o i patogeni che causano epidemie.

I disturbi possono anche essere improvvisi fattori abiotici, come uragani, alluvioni o incendi.

Le interazioni ecologiche che determinano l'esistenza dell'equilibrio ecologico includono interazioni dirette (relazioni carnivoro/dighe, erbivoro/pianta, impollinatore/fiori, frugivoro/frutti, parassita/ospite) e indiretto (Esempio: carnivoro/pianta) tra le popolazioni che compongono ciascuno Comunità.

Come risultato di effetti di feedback inerenti a queste interazioni, viene corretta la variazione delle dimensioni di una popolazione, tornando al suo livello di equilibrio, in cui le oscillazioni nel numero di individui sono minime.

Gli effetti di feedback sono molto complessi e quindi particolarmente vulnerabili alla loro interruzione dovuta all'azione umana, in ecosistemi molto diversi, come giungle tropicali e barriere coralline.

Proprietà principali

Durante l'equilibrio ecologico, le comunità raggiungono la stabilità relativa o lo stato stazionario, nella composizione e nell'abbondanza di specie. Questa stabilità è definita in termini di quattro proprietà principali, vale a dire: costanza, resistenza, resilienza e persistenza. Quest'ultimo è anche noto come inerzia.

La costanza è la capacità di rimanere invariata. La resistenza è la capacità di non subire cambiamenti a causa di disturbi esterni o influenze. La resilienza è la capacità di tornare allo stato stazionario originale dopo il disturbo. La persistenza è la capacità delle popolazioni di essere conservate nel tempo.

La costanza può essere misurata mediante deviazione standard o variabilità annuale. Resistenza attraverso la sensibilità o capacità tampone. Resilienza durante il tempo di ritorno o l'entità della deviazione che consente questo ritorno. Persistenza nel tempo medio per l'estinzione di una popolazione o altri cambiamenti irreversibili.

Ad esempio, un ecosistema che varia cicle attorno a uno stato, come quello descritto dalle equazioni di Lotka-Volterra per descrivere l'interazione tra predatori e dighe, può essere descritto come resiliente e persistente

Tuttavia, non può essere considerato costante e resistente. In un caso come questo, sono soddisfatte due condizioni che consentono di essere considerato stabile.

Condizioni necessarie

L'assunzione della competizione tra le specie svolge un ruolo principale nel concetto di equilibrio ecologico. Questa ipotesi presuppone che nelle comunità vi sia un equilibrio tra produttività e respirazione, flusso di energia verso l'interno e l'esterno, i tassi di natalità e la mortalità e interazioni dirette e indirette tra le specie.

L'assunzione della competizione tra le specie presuppone anche che, anche nelle comunità che non si trovano nello stato del climax ecologico, c'è probabilmente un certo grado di equilibrio ecologico e che nelle Isole Oceaniche esiste un equilibrio tra immigrazione ed estinzione di specie ecologicamente equivalenti.

La sopravvivenza delle specie che compongono una popolazione dipende dalla persistenza di quelle stesse specie a livello di metapolazione. Lo scambio di individui e la ricolonizzazione tra popolazioni della stessa specie che abita le comunità vicine mantiene la diversità genetica e consente di rimediare alle estinzioni locali.

A livello di metapolazione, la sopravvivenza implica: a) popolazioni distribuite in microhabies discreti; b) microhabitat abbastanza vicini da consentire la sua ricolonizzazione da altri microhabitat; c) probabilità di una maggiore estinzione a livello di popolazione rispetto alla metaplazione; e d) bassa probabilità di estinzione simultanea in tutti i microhabitati.

Esempi

Considera il caso dei lupi che, dopo molti decenni di essere stati sterminati dagli agricoltori, sono stati reintrodotti nel Parco Nazionale degli Stati Uniti di Yellowstone per ripristinare l'equilibrio ecologico perduto a causa della sovrappopolazione di grandi mammiferi erbivori.

La crescita iniziale della popolazione di lobo ha ridotto radicalmente le popolazioni di mammiferi erbivori, che a loro volta hanno posto un limite alle dimensioni della popolazione del primo (meno erbivori implicano che molti lupi non hanno abbastanza cibo e muoiono di fame, o non produrre cuccioli).

I livelli più bassi e stabili di popolazioni erbivore grazie alla presenza di popolazioni di lobos anche stabili hanno permesso la ricomparsa delle foreste. Questo a sua volta consentiva la ricolonizzazione di Yellowstone per un gran numero di specie di uccelli e mammiferi forestali. In questo modo, il parco ha recuperato il suo splendore e la sua biodiversità originali.

Altri esempi di comunità in apparente equilibrio ecologico sono all'interno dei parchi nazionali e delle riserve marine in cui le leggi che le proteggono sono applicate o in aree remote con basse densità umane, in particolare quando gli abitanti sono indigeni che fanno scarso uso delle tecnologie moderne.

Conseguenze della tua perdita

L'attuale tasso di distruzione ambientale supera notevolmente la capacità degli ecosistemi di recuperare il loro naturale equilibrio ecologico.

La situazione è insostenibile e non può continuare a lungo senza danneggiare seriamente l'umanità. La perdita di biodiversità rende più difficile trovare specie per ricostituire le comunità naturali e gli ecosistemi.

Per la prima volta nella sua storia, l'umanità affronta tre pericolosi disturbi della scala planetaria: 1) cambiamento climatico, uno dei cui aspetti più ovvi è il riscaldamento globale; 2) la contaminazione e l'acidificazione degli oceani; e 3) una perdita enorme, a velocità senza precedenti, di biodiversità globale.

Questi disturbi di grande scala influenzeranno fortemente i membri più giovani delle generazioni attuali e delle generazioni future. Ci saranno grandi quantità di rifugiati climatici. Le risorse della pesca diminuiranno. Un mondo sarà visto da molte specie di piante selvatiche e animali a cui siamo abituati.

Come mantenerlo?

Su questo argomento, si consiglia la consultazione di lavoro di Ripple et al. (2017). Questi autori sottolineano che per raggiungere il passaggio a un equilibrio ecologico globale sarebbe necessario:

1) Crea riserve naturali che proteggono una frazione significativa degli habitat terrestri e acquatici del pianeta.

2) Fermare la conversione di foreste e altri habitat naturali nelle aree sotto lo sfruttamento intensivo.

3) Ripristina le comunità di piante autoctone su larga scala, in particolare foreste.

4) ripopolare grandi regioni con specie autoctone, in particolare FO.

5) Attuare politiche per porre rimedio alla disfaunazione, allo sfruttamento e al commercio di specie minacciate e alla crisi globale causata dal consumo di animali selvatici.

6) Ridurre gli sprechi alimentari.

7) Promuovere il consumo di cibo vegetale.

8) Ridurre la crescita della popolazione umana attraverso l'istruzione volontaria e la pianificazione familiare.

9) Educare i bambini nell'apprezzamento e nel rispetto della natura.

10) Investimenti monetari del canale verso un cambiamento ambientale positivo.

11) Progettare e promuovere le tecnologie verdi, riducendo i sussidi per il consumo di combustibili fossili.

12) Ridurre la disuguaglianza economica e garantire che prezzi, tasse e incentivi tengano conto del costo ambientale.

13) Unisci le nazioni per supportare questi obiettivi vitali.

Riferimenti

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