Ekosystémy jsou biologické systémy tvořené společenstvím živých organismů (biocenóza) a fyzické prostředí, inertní, ale měnící se (biotop). V rámci ekosystému se vytvářejí potravinové řetězce a energetické toky a také vnitrodruhové a mezidruhové vztahy, které modulují prostředí a populace. Všechny tyto faktory jsou nezbytné pro udržení ekologické rovnováhy.
Ekosystémy musí být schopny zůstat v čase neustále, ale také se přizpůsobovat přirozeným změnám s účinností a minimálními ztrátami. Adaptivní potřeba těchto systémů bohužel v posledních stoletích explodovala, a to díky rychlému růstu lidí a všemu, co z toho vyplývá. Naučte se s námi vše, co potřebujete vědět o ekologické rovnováze.
Co je ekologická rovnováha?
Termín „ekologická rovnováha“ -rovnováha přírodyanglicky- odkazuje na soubor teorií, ve kterých je prozkoumána dlouhodobá údržba ekosystémů.Podle těchto postulací zůstává jakýkoli pevný ekosystém v konstantní rovnováze (homeostáze) a veškeré vnější rušení bude opraveno pomocí a negativní zpětná vazba.
V ekosystémových modelech je každé zvíře koncipováno jako strojní zařízení, které maximalizuje využití energie k získávání biomasy z jiných organismů. Jinými slovy, energie je „cena“, kterou živé bytosti platí za pobyt v prostředí, ať už jde o lov, hledání potravy nebo soutěžení s jinými druhy o konkrétní místo.
Po tržních přirovnáních je dosaženo krátkodobé rovnováhy ekosystémů, když všechny živé bytosti využívají a vyžadují stejné množství energie / biomasy ve všech možných mezerách. Pokud druh vyroste příliš velký a dojde k nerovnováze, očekává se, že se zvýší i jeho predátoři, kteří nerovnováhu regulují zpětná vazba pojmenovaný negativní.
Rovnováhy ekosystému je dosaženo, když se všechny druhy v konkrétním prostředí „ptají“ a „dávají“ stejně.
Parametry stability
Ačkoli všechny tyto pojmy vypadají velmi étericky, realita je taková existují parametry, které je lze kvantifikovat. Jak uvádějí profesionální zdroje, toto jsou některé z hodnot, které ukazují na trvalost ekosystému v průběhu času:
- Inženýrská odolnost:Podle tohoto parametru je systém životaschopnější, čím méně potřebuje k dosažení původního stavu po narušení. Pokud je „schopen“ rychle řešit problémy, ekosystém utrpí v důsledku změn minimální škody.
- Odchylka stability: kolísání počtu populací druhu v průběhu času. Čím více bude tato hodnota kolísat, tím je pravděpodobnější, že vymře.
- Minimální stabilita: minimální globální hustota druhů, ideálně daleko od 0. Jinými slovy, čím stabilnější a rozsáhlejší jsou živé populace v ekosystému - v rámci „normálního“ - tím obtížnější bude pro negativní událost vést ke konkrétní části z prostředí do zániku.
- Udržitelnost: ekosystém je udržitelný, pokud jsou druhy schopné přežít navzdory vnějším poruchám.
Všechny tyto parametry odrážejí, že rovnováhy lze v jednom ekosystému dosáhnout snáze než v jiném. V každém případě platí, že čím horší je „zdraví“ populací, které ji obývají, tím je to pravděpodobnější kolaps nastává po katastrofě nebo narušení.
Interakce predátor / kořist
Ekosystémová rovnováha je udržována také v potravinových řetězcích, protože bez konstantního toku energie není udržován žádný otevřený systém. Abychom vysvětlili vztah mezi kořistí a predátory v prostředí, rovnice Lotka-Volterra stanoví následující předpoklady:
- Populace kořisti má stálý zdroj potravy. Jelikož druhy, které jsou predátorem, jsou obvykle býložravé, jejich populační limit není dosažen kvůli nedostatku potravy.
- Množství potravy dravců závisí zcela na populaci kořisti.
- Rychlost změny počtu obyvatel je přímo úměrná velikosti populace.
- Během interakcí se prostředí nemění tak, aby upřednostňovalo obě strany.
- Predátoři mají neomezenou chuť k jídlu, to znamená, že kořistí, jak mohou.
Ačkoli tyto předpoklady nejsou ve všech případech splněny, slouží jako příklad nejtypičtějších modelů interakce dravec / kořist. Jednoduše řečeno, rovnice předpokládá, že čím více přehrad je v systému, narodí se více dravců, aby je ulovili. Jakmile se populace kořisti sníží, přebytek dravců zemře na nedostatek potravy.
Podle této postulace populace dravců a kořisti vykazují v průběhu času vrcholy a údolí. Jeden druh je vždy v souladu s druhým.
Činidla narušující rovnováhu ekosystému
Dokážete si asi představit, že ekosystém je do určité míry schopen „absorbovat“ změny a variace, ale když je poškození příliš velké, kompenzační mechanismy mohou přestat fungovat. Zde jsou některé akce - zejména lidského původu -, které mohou narušit tuto ekosystémovou rovnováhu.
Masivní kácení stromů
Jak ukazují novinyZemě,svět ztratil v roce 2017 15,8 milionu hektarů tropických lesů. Katastrofa se počítá sama, vezmeme -li v úvahu, že 80% pozemské biomasy ve formě uhlíku se nachází ve stromech a rostlinách. Pokud je takové množství rostlinné hmoty odstraněno z jednoho ekosystému, jsou trofické řetězce nevratně destabilizovány.
Představení exotických druhů
Rovnici Lotka-Volterra lze splnit v systému, ve kterém se obě strany vyvíjely ve stejném prostředí po tisíce let. Pokud však populace „kořisti“ vstoupí do ekosystému, ve kterém nemá žádné přirozené predátory, exotické druhy budou mít velmi nebezpečný invazivní potenciál.
Druh přizpůsobený cizímu ekosystému může exponenciálně růst, pokud je dostatečně dobře ustaven. V těchto případech může dojít ke ztrátě rovnováhy ekosystémů a vážnému narušení potravinových řetězců.
Lidské stavby
Zemědělská půda, města a průmyslové oblasti se mohou stát mikroekosystémůsamy o sobě, ale ne z tohoto důvodu jsou prospěšné pro systémovou skupinu, ve které byly usazeny. Před vybudováním ekosystému je nutné provést předchozí plány a posouzení dopadů na životní prostředí, protože to minimalizuje poškození a předchází ztrátě rovnováhy.
Ztráta druhů
Exotický druh v prostředí může být nebezpečný, ale stejné nebo horší je, že ten, který již byl zaveden, zmizí. Jak naznačuje Červený seznam IUCN, 28% hodnocených druhů je v nebezpečí, proto je ohroženo mnoho ekosystémů, zejména pokud druh, který zmizí, poskytuje systému značné množství biomasy.
Ekosystémy nejsou nerozbitné
Jak můžete vidět, termín „ekologická rovnováha“ je poněkud éterický, lze ji však kvantifikovat, pokud se vezmou v úvahu některé číselné proměnné, které vyplývají ze vztahů mezi živými bytostmi. Jinými slovy, je možné odvodit, zda prostředí může zůstat stabilní nebo ne v průběhu času.
Podle těchto postulací jsou ekosystémy schopné se do určité míry "zafixovat" po škodlivé změně, ale jen stěží sledují rychlost změn, kterou stanovili lidé. Pokud se nezmění produkční modely a způsob, jakým pojímáme přírodu, možná budeme muset v budoucnu čelit ztrátě prostředí, která jsou nezbytná pro naše přežití.
