Un ecosistema biologicamente vibrante dimostra elegantemente come un gruppo di organismi può adattarsi all'ambiente circostante. Nessun posto sulla Terra offre un ambiente perfetto privo di stress ambientali e limitazioni delle risorse; quindi, la ricerca ecologica cerca di capire i modi in cui gli organismi viventi sopravvivono e prosperano tra le caratteristiche non viventi - sia desiderabili che indesiderabili - del loro particolare ecosistema. Due esempi familiari di componenti ecologiche non viventi sono i modelli di precipitazione nelle Grandi Pianure americane e la composizione chimica di uno stagno ordinario.
Adattarsi all'ambiente
Gli aspetti di un ecosistema possono essere raggruppati in due grandi categorie: componenti biotiche e componenti abiotiche. I componenti biotici comprendono tutti gli organismi viventi e sono ulteriormente classificati in base alla loro funzione: produttori, come:
- batteri
- fungo
I componenti abiotici, indicati anche come fattori abiotici, includono le varie caratteristiche non viventi che influenzano le vite dei componenti biotici - per esempio, cosa mangiano, dove trovano l'acqua e come sopravvivono duramente tempo metereologico.
Panoramica sugli abiotici
I componenti abiotici coprono un'ampia gamma di condizioni fisiche, chimiche e climatiche. I componenti abiotici dominanti in molti ecosistemi sono i modelli meteorologici o sono influenzati dai modelli meteorologici: gli organismi negli ambienti naturali devono tollerare il tempo ogni giorno dell'anno; la maggior parte ha poca capacità di creare microclimi favorevoli per se stessa. Esempi inclusi:
- temperature ambiente
- variazioni stagionali
- precipitazione
- luce del sole
- vento
- umidità relativa
Anche le caratteristiche del suolo, come la consistenza, il contenuto di materia organica e la composizione minerale, sono fattori abiotici critici in molti ecosistemi terrestri. Fattori abiotici come la composizione chimica e il contenuto di nutrienti dell'acqua svolgono un ruolo simile negli ecosistemi acquatici.
L'influenza delle scarse precipitazioni
I modelli di precipitazione delle pianure americane erano importanti componenti abiotici degli ecosistemi delle praterie native in quelle regioni. Le Grandi Pianure, costituite da aree come il Kansas occidentale e la maggior parte del Nebraksa, hanno precipitazioni medie piuttosto basse, spesso inferiori a 16 pollici in un anno. Queste scarse precipitazioni, insieme ad altre caratteristiche abiotiche come il suolo insolitamente ricco e gli inverni ventosi, hanno portato a caratteristiche biotiche interessanti. Ad esempio, gli alberi avevano difficoltà a stabilirsi naturalmente durante le estati con lunghi periodi di siccità. Di conseguenza, gli alberi sono cresciuti principalmente vicino a corpi idrici e il resto del terreno si è sviluppato in una vasta distesa di erbe perenni resistenti alla siccità.
L'acqua e i suoi nutrienti
Le sostanze chimiche presenti in un corpo idrico influenzano direttamente quali organismi acquatici saranno più numerosi. Ad esempio, l'azoto è un nutriente minerale essenziale per le piante acquatiche e un componente delle proteine necessarie ai consumatori come il pesce. I cianobatteri spesso prosperano negli stagni carenti di azoto perché possono assorbire l'azoto dalla fornitura virtualmente illimitata nell'atmosfera. Il fosforo è anche un nutriente cruciale e i livelli naturalmente bassi di fosforo in molti corpi idrici aiutano a limitare la crescita delle alghe. Quando le forti piogge portano un deflusso ricco di fosforo in uno stagno, le alghe possono prosperare a spese di altre piante acquatiche.