Caracteristici, tipuri, factori, exemple ale ecosistemului artificial

4125
Egbert Haynes

ecosistem artificial Este una ale cărei componente biotice au fost determinate de oameni în scopuri specifice, cum ar fi producția agricolă. Acestea trebuie menținute în condiții de mediu controlate.

Termenul de ecosistem sau sistem ecologic se referă la o unitate naturală, semi-naturală sau artificială care include toate ființele vii sau factorii biotici dintr-o anumită zonă, care interacționează cu componentele fizice și chimice ale mediului său sau cu factorii abiotici.

Sursa: pixabay.com

Ecosistemele se caracterizează prin faptul că au o varietate definită de factori biotici, sau biodiversitate, și prin propriile tipare de energie și flux de nutrienți în și între factorii lor biotici și abiotici. Ele pot fi clasificate ca naturale, semi-naturale și artificiale.

Spre deosebire de cele artificiale, ecosistemele naturale sunt cele care nu au fost perceptibil modificate de oameni. Ecosistemele semi-naturale sunt cele care își păstrează o parte semnificativă din biodiversitatea originală, în ciuda faptului că au fost semnificativ modificate de oameni.

Indice articol

  • 1 Caracteristici
  • 2 Factori biotici
  • 3 Factori abiotici
  • 4 Tipuri și exemple reale
    • 4.1 Ecosisteme artificiale terestre
    • 4.2 Ecosisteme acvatice artificiale
    • 4.3 Ecosisteme artificiale închise
  • 5 Relevanță pentru viitorul vieții terestre
  • 6 Referințe

Caracteristici

Ecosistemele artificiale au o mare varietate de caracteristici, care variază în funcție de scopul pentru care au fost concepute. În general, împărtășesc următoarele:

- Ele găzduiesc o biodiversitate mai mică decât cea a ecosistemelor naturale și semi-naturale. Componenta sa biotică este puternic dominată de specii extraterestre sau extraterestre introduse de oameni. Prezintă lanțuri alimentare simplificate. Diversitatea genetică este foarte scăzută, chiar și la speciile introduse.

- Din punctul de vedere al nevoilor umane, acestea sunt mai productive, sau mai ușor de utilizat, decât ecosistemele naturale. Din acest motiv, au permis o creștere enormă a populației umane mondiale.

- Acestea sunt vulnerabile la degradare și sunt atacate de dăunători, cu pierderi de utilitate pentru oameni, din cauza absenței biodiversității și a mecanismelor de autoreglare caracteristice ecosistemelor naturale. Reciclarea nutrienților este foarte limitată.

- Depind de intervenția umană pentru persistența lor. Când sunt abandonate, ele tind, într-un proces numit succesiune ecologică, să revină progresiv la starea ecosistemelor naturale..

În funcție de gradul de intervenție umană și de speciile de colonizare disponibile, acest ultim proces permite recuperarea unei părți din complexitatea inițială și biodiversitatea..

Factori biotici

În ecosistemele artificiale, plantele și animalele constau în principal din acele specii pe care oamenii doresc să le prezinte. Speciile originale din zonă sunt eliminate pentru a crea spațiu pentru speciile dorite sau pentru a se asigura că acestea din urmă beneficiază monopolistic de factorii abiotici disponibili..

În ecosistemele artificiale, speciile native sau introduse care pradă speciile dorite, sau care concurează cu ele pentru factorii abiotici, sunt considerate dăunători, urmărind eliminarea lor sau, cel puțin, controlul lor sistematic..

În ecosistemele artificiale, oamenii tolerează prezența acelor specii native sau introduse care nu afectează negativ speciile dorite. În cazul anumitor specii native sau introduse care beneficiază speciile dorite, de exemplu, acționând ca biocontrolori de dăunători, prezența lor este uneori promovată.

Oamenii sunt factorul biotic cel mai determinant al ecosistemelor artificiale, fiind responsabili de crearea și întreținerea lor și de traiectoria pe care o urmează. De exemplu, un ecosistem artificial, cum ar fi un câmp de cultură, poate fi reconvertit de oameni într-un alt tip de ecosistem artificial, cum ar fi un parc urban..

Factori abiotici

Factorii abiotici, cum ar fi clima și solurile, ale ecosistemelor artificiale extinse sunt de obicei aceiași cu cei ai ecosistemelor naturale care i-au precedat în zona pe care o ocupă..

Factorii abiotici de origine complet umană includ îngrășăminte, pesticide, poluanți chimici, căldură generată de consumul de energie electrică și combustibil fosil, zgomot, gunoi plastic, poluare luminoasă și deșeuri radioactive. Exemple ale acestora din urmă sunt în catastrofele de la Cernobîl și Fukushima.

Un tip rar de ecosistem artificial este constituit de sisteme ecologice închise, cum ar fi capsulele spațiale, care sunt ecosisteme în care nu este permis schimbul de materiale cu exteriorul. Aceste ecosisteme sunt, în general, de dimensiuni mici și au scopuri experimentale..

În sistemele ecologice închise, factorii abiotici sunt determinați de experimentator. Dacă obiectivul este menținerea vieții umane sau animale, deșeurile, cum ar fi dioxidul de carbon sau fecalele și urina, sunt factori abiotici care trebuie, cu participarea unui organism autotrof, să fie transformați în oxigen, apă și alimente..

Tipuri și exemple reale

Ecosistemele artificiale pot fi clasificate în multe moduri. Cea mai obișnuită clasificare le împarte în terestre și acvatice. Cu toate acestea, este de asemenea posibil să le împărțim în urbane, suburbane și extraurbane, sau deschise și închise.

Desigur, este de asemenea posibil să combinați aceste clasificări pentru a realiza caracterizări precise. Acest lucru ar avea, de exemplu, un ecosistem artificial artificial terestru deschis sau un ecosistem artificial extraurban acvatic închis..

Ecosisteme terestre artificiale

Sunt foarte frecvente, deoarece oamenii sunt organisme terestre. Cea mai mare suprafață este ocupată de ceea ce este cunoscut sub numele de agroecosisteme, printre care se numără fermele agricole și zootehnice.

Importanța agroecosistemelor este atât de mare încât în ​​cadrul ecologiei există o subdisciplină numită agroecologie, care studiază relațiile plantelor cultivate și ale animalelor domestice cu mediul neînsuflețit..

Parcurile și grădinile publice și private sunt, de asemenea, importante. Având nevoie de îngrijire constantă, cum ar fi îndepărtarea așa-numitelor buruieni, parcuri și grădini demonstrează incapacitatea de autoreglare și autoconservare tipică ecosistemelor artificiale..

Orașele sunt, de asemenea, ecosisteme artificiale, aflate în expansiune explozivă, adesea în detrimentul agroecosistemelor.

Alte exemple de ecosisteme artificiale terestre sunt plantațiile forestiere pentru producția de lemn și celuloză pentru hârtie, ferme de porci și păsări de curte, sere pentru producția de legume, leguminoase și flori, grădini zoologice, terenuri de golf etc. și terarii pentru creșterea amfibienilor și reptile artropode.

Ecosisteme acvatice artificiale

Cu toții am auzit de acvarii, orezare, canale de irigații, canale fluviale, hidroponie, rezervoare, iazuri pentru acvacultură de pești și creveți, iazuri urbane și agricole, cuști plutitoare pentru acvacultură de pești marini și iazuri de oxidare pentru tratatul de canalizare. Acestea sunt exemple de ecosisteme acvatice artificiale.

Modificarea de către om a hidrosferei sau a unei părți a planetei ocupate de oceane, lacuri, râuri și alte corpuri de apă, pentru a crea deliberat sau accidental ecosisteme artificiale, are o mare importanță ecologică și economică..

Dependența noastră de corpurile de apă, de plantele și animalele acvatice, precum și de funcțiile lor ecologice, este esențială pentru supraviețuirea noastră. Hidrosfera găzduiește o biodiversitate foarte bogată, asigură hrană, oxigenează atmosfera și servește pentru recreere și turism..

Poluarea mării și a râurilor cu materiale plastice și nenumărate deșeuri de tot felul creează ecosisteme artificiale autentice cu o biodiversitate foarte redusă, cum ar fi marea insulă de gunoi din Pacific, care este deja de trei ori mai mare decât Franța. Se estimează că până în anul 2050 oceanele planetei vor avea mai mult plastic decât pești.

Ecosisteme artificiale închise

Planeta Pământ în ansamblu poate fi considerată un sistem ecologic închis numit ecosferă. Datorită modificării puternice și în creștere a omului, care, printre altele, produce schimbări climatice anormale și va duce la pierderea a milioane de specii, ecosfera ar putea deveni un sistem ecologic artificial închis.

Oamenii au creat sisteme ecologice închise în scopuri experimentale. Pe lângă capsule și laboratoare spațiale, acestea includ cele dezvoltate în proiecte (Biosphere 2, MELiSSA și BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) cu obiectivul de a experimenta cu sprijinul vieții în condiții de izolare a mediului..

La o scară foarte mică, terariile și acvariile pot fi utilizate pentru a crea ecosisteme artificiale închise care adăpostesc plante și animale. Un recipient închis sau o sticlă, care conține alimente sau băuturi care au fost contaminate cu microorganisme, reprezintă, de asemenea, exemple de ecosisteme artificiale închise..

Relevanță pentru viitorul vieții terestre

Atunci când ocupă suprafețe întinse, în special în regiunile tropicale bogate în endemisme biologice, ecosistemele artificiale provoacă o mare pierdere a biodiversității. Această problemă este ilustrată de boom-ul din plantațiile de palmieri africani din Indonezia și de cultivarea boabelor de soia și a animalelor din Amazon.

Creșterea populației umane necesită expansiunea permanentă a ecosistemelor artificiale în detrimentul lumii naturale.

În parte, această extindere ar putea fi redusă prin îmbunătățirea eficienței productive a ecosistemelor artificiale existente și prin modificarea obiceiurilor de consum (de exemplu, consumul de mai puține produse din carne) pentru a reduce amprenta umană..

Ecosistemelor artificiale le lipsește capacitatea de autoreglare. Acest lucru s-ar aplica și ecosferei dacă ar deveni un ecosistem artificial gigantic, cu consecințe catastrofale, nu numai în ceea ce privește dispariția a milioane de specii, ci și pentru supraviețuirea umană..

Utilizarea durabilă, adică utilizarea resurselor naturale la o rată mai mică decât capacitatea lor de reînnoire, implică tot ce este posibil pentru a conserva cât mai multe ecosisteme naturale unice și pentru a face ecosistemele artificiale să păstreze unele dintre caracteristicile proprietăților benigne ale ecosistemele naturale.

Referințe

  1. Chapin, F. S. III, Matson, P. A., Vitousek, P. M. Principiile ecologiei ecosistemelor terestre. Springer, New York.
  2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Ecosisteme acvatice artificiale. Apă, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096.
  3. Fulget, N., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, C. 1999. Melissa: strategie globală de control al ecosistemului artificial prin utilizarea modelelor primelor principii ale compartimentelor. Progrese în cercetarea spațială, 24, 397-405.
  4. Jørgensen, S. E., ed. 2009. Ecologia ecosistemelor. Elsevier, Amsterdam.
  5. Korner, C., Arnone, J. A. Ill. 1992. Răspunsuri la dioxidul de carbon crescut în ecosistemele tropicale artificiale. Știință, 257, 1672-1675.
  6. Molles, M. 2013. Ecologie: concepte și aplicații. McGraw-Hill, New York.
  7. Nelson, M., Pechurkin, N. S, Allen, J. P., Somova, L. A., Gitelson, J. I. 2009. Sisteme ecologice închise, susținerea vieții spațiale și biosfere. În: Wang, L. K., ed. Manual de inginerie a mediului, volumul 10: Biotehnologia mediului. Humana Press, New York.
  8. Quilleré, I., Roux, L., Marie, D., Roux, Y., Gosse, F., Morot-Gaudry, J. F. 1995. Un ecosistem artificial artificial bazat pe o asociație pește / bacterie / plantă. 2. Performanță. Agricultură, ecosisteme și mediu, 53, 9-30.
  9. Ripple, W. J., Wolf, C., Newsome, T. M., Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, M. I., Laurance, W. F. și 15.364 oameni de știință din 184 de țări. Avertismentul oamenilor de știință din lume către umanitate: un al doilea aviz. BioScience, 67, 1026-1028.
  10. Rönkkö, M. 2007. Un ecosistem artificial: dinamică emergentă și proprietăți realiste. Viața artificială, 13, 159-187.
  11. Savard, J.-P. L., Clergeau, P., Mennechez, G. 2000. Conceptele de biodiversitate și ecosistemele urbane. Peisaj și urbanism, 48, 131-142.
  12. Swenson, W., Wilson, D. S., Elias, R. 2000. Selecția ecosistemului artificial. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 97, 9110-9114.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.