La definizione di fattori abiotici e biotici

Insieme, i fattori abiotici e biotici costituiscono un ecosistema. I fattori abiotici sono le parti non viventi di un ambiente. Questi includono cose come la luce del sole, la temperatura, il vento, l'acqua, il suolo e gli eventi naturali come tempeste, incendi ed eruzioni vulcaniche. I fattori biotici sono le parti viventi di un ambiente, come piante, animali e microrganismi. Insieme, sono i fattori biologici che determinano il successo di una specie. Ciascuno di questi fattori ha un impatto sugli altri e un mix di entrambi è necessario per la sopravvivenza di un ecosistema.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

Fattori abiotici e biotici insieme costituiscono un ecosistema. I fattori abiotici o non viventi sono quelli come il clima e la geografia. I fattori biotici sono organismi viventi.

I fattori abiotici possono essere climatici, legati al tempo, o edafici, legati al suolo. I fattori climatici includono la temperatura dell'aria, il vento e la pioggia. I fattori edafici includono la geografia come la topografia e il contenuto di minerali, nonché la temperatura del suolo, la consistenza, il livello di umidità, il livello di pH e l'aerazione.

I fattori climatici influiscono notevolmente su quali piante e animali possono vivere all'interno di un ecosistema. I modelli e le condizioni meteorologiche prevalenti determinano le condizioni in cui ci si aspetta che le specie vivranno. I modelli non solo aiutano a creare l'ambiente, ma hanno anche un impatto sulle correnti d'acqua. I cambiamenti in uno di questi fattori, come quelli che si verificano durante fluttuazioni occasionali come El Niño, hanno un impatto diretto e possono avere effetti sia positivi che negativi.

I cambiamenti nella temperatura dell'aria influenzano la germinazione e i modelli di crescita delle piante, nonché i modelli di migrazione e ibernazione negli animali. Mentre i cambiamenti stagionali si verificano in molti climi temperati, i cambiamenti imprevisti possono avere risultati negativi. Sebbene alcune specie possano adattarsi, i cambiamenti improvvisi possono comportare una protezione inadeguata da condizioni gravi (ad esempio, essere senza un cappotto di pelliccia invernale) o senza scorte di cibo sufficienti per durare un stagione. In alcuni habitat, come nelle barriere coralline, le specie potrebbero non essere in grado di migrare verso un luogo più ospitale. In tutti questi casi, se non sono in grado di adattarsi, muoiono.

I fattori edafici influenzano le specie vegetali più degli animali e l'effetto è maggiore sugli organismi più grandi che su quelli più piccoli. Ad esempio, variabili come l'elevazione influiscono sulla diversità delle piante più di quella dei batteri. Questo si vede nelle popolazioni di alberi forestali dove l'elevazione, la pendenza del terreno, l'esposizione alla luce solare e il suolo giocano un ruolo nel determinare la popolazione di particolari specie arboree in una foresta. Entrano in gioco anche fattori biotici. La presenza di altre specie arboree ha un impatto. La densità di rigenerazione degli alberi tende ad essere maggiore nei luoghi in cui sono presenti altri alberi della stessa specie nelle vicinanze. In alcuni casi, la presenza di alcune altre specie di alberi nelle vicinanze è associata a livelli di rigenerazione inferiori.

Le masse terrestri e l'elevazione influenzano il vento e la temperatura. Ad esempio, una montagna può creare un frangivento, che influisce sulla temperatura dall'altra parte. Gli ecosistemi a quote più elevate sperimentano temperature più basse rispetto a quelli a quote più basse. In casi estremi, l'elevazione può causare condizioni artiche o subartiche anche a latitudini tropicali. Queste differenze di temperatura possono rendere impossibile per una specie di viaggiare da una adatta ambiente a un altro se il percorso tra richiede viaggiare attraverso altitudini mutevoli con inospitale condizioni.

Minerali come i livelli di calcio e azoto influenzano la disponibilità di fonti di cibo. Il livello di gas come ossigeno e anidride carbonica nell'aria determina quali organismi possono vivere lì. Anche le differenze di terreno come la consistenza del suolo, la composizione e le dimensioni dei granelli di sabbia possono influire sulla capacità di sopravvivenza di una specie. Ad esempio, gli animali scavatori richiedono determinati tipi di terreno per creare le loro case, e alcuni organismi richiedono un terreno ricco mentre altri fanno meglio in terreni sabbiosi o rocciosi.

In molti ecosistemi, i fattori abiotici sono stagionali. Nei climi temperati, le normali variazioni di temperatura, le precipitazioni e la quantità di luce solare giornaliera influenzano la capacità degli organismi di crescere. Ciò ha un impatto non solo sulla vita delle piante, ma anche sulle specie che si affidano alle piante come fonte di cibo. Le specie animali possono seguire un modello di attività e letargo o possono adattarsi alle mutevoli condizioni attraverso cambiamenti di pelo, dieta e grasso corporeo. Le mutevoli condizioni incoraggiano alti tassi di diversità tra le specie in un ecosistema. Questo può aiutare a stabilizzare le popolazioni.

La stabilità ambientale di un ecosistema ha un impatto sulla popolazione di specie che lo chiamano casa. Cambiamenti imprevisti possono modificare indirettamente la rete alimentare poiché le condizioni mutevoli la rendono più o meno ospitale e influenzano l'affermarsi di una particolare specie. Mentre molti fattori abiotici si verificano in modo piuttosto prevedibile, alcuni si verificano raramente o senza preavviso. Questi includono eventi naturali come siccità, tempeste, inondazioni, incendi ed eruzioni vulcaniche. Questi eventi possono avere un grande impatto sull'ambiente. Fintanto che non si verificano con grande frequenza o su un'area troppo vasta, questi eventi naturali hanno dei benefici. Se distanziati in modo ottimale, questi eventi possono essere altamente benefici e ringiovanire l'ambiente.

Siccità prolungate hanno un impatto negativo su un ecosistema. In molte aree, le piante non possono adattarsi ai cambiamenti dei modelli di pioggia e muoiono. Ciò colpisce anche gli organismi più a monte della catena alimentare che sono costretti a migrare in un'altra area o ad apportare modifiche alla dieta per sopravvivere.

I temporali forniscono le precipitazioni necessarie, ma forti piogge, nevischio, grandine, neve e forti venti possono danneggiare o distruggere alberi e piante, con risultati ambientali contrastanti. Mentre possono verificarsi danni agli organismi, questo assottigliamento di rami o foreste può aiutare a rafforzare le specie esistenti e fornire spazio per la crescita di nuove specie. D'altra parte, le piogge abbondanti (o il rapido scioglimento delle nevi) possono causare erosioni localizzate, indebolendo il sistema di supporto.

Le inondazioni possono essere utili. Le acque alluvionali forniscono nutrimento alle piante che altrimenti potrebbero non ricevere abbastanza acqua. I sedimenti che possono essersi depositati nei letti dei fiumi vengono ridistribuiti e reintegrano i nutrienti nel terreno, rendendolo più fertile. Il terreno appena depositato può anche aiutare a prevenire l'erosione. Naturalmente anche le inondazioni causano danni. Le alte acque alluvionali possono uccidere animali e piante e la vita acquatica può essere spostata e morire quando le acque si ritirano senza di loro.

Il fuoco ha anche effetti sia dannosi che benefici su un ecosistema. La vita vegetale e animale può essere ferita o morire. La perdita di strutture radicali vive può provocare erosione e successiva sedimentazione dei corsi d'acqua. Possono essere prodotti gas nocivi e possono essere trasportati dai venti, colpendo anche altri ecosistemi. Il particolato potenzialmente dannoso che finisce nei corsi d'acqua può essere consumato dalla vita acquatica, con un impatto negativo sulla qualità dell'acqua. Tuttavia, anche il fuoco può ringiovanire una foresta. Favorisce una nuova crescita rompendo i tegumenti aperti e innescando la germinazione o spingendo i baccelli degli alberi nella chioma ad aprirsi e rilasciare i semi. Il fuoco ripulisce il sottobosco, riducendo la competizione per le piantine e fornendo un letto fresco per i semi ricchi di sostanze nutritive.

Le eruzioni vulcaniche inizialmente provocano la distruzione, ma i ricchi nutrienti nel suolo vulcanico in seguito avvantaggiano la vita delle piante. D'altra parte, un aumento dell'acidità e della temperatura dell'acqua può essere dannoso per la vita acquatica. Gli uccelli possono sperimentare l'habitat perduto e i loro schemi di migrazione possono essere interrotti. Un'eruzione costringe anche più gas nell'atmosfera che possono avere un impatto sui livelli di ossigeno e influenzare i sistemi respiratori.

Tutti gli organismi viventi, dagli organismi microscopici all'uomo, sono fattori biotici. Gli organismi microscopici sono i più abbondanti di questi e sono ampiamente distribuiti. Sono altamente adattabili e i loro tassi di riproduzione sono rapidi, consentendo loro di creare una grande popolazione in breve tempo. La loro dimensione va a loro vantaggio; possono essere dispersi rapidamente su una vasta area, sia attraverso fattori abiotici come il vento o le correnti d'acqua, sia viaggiando all'interno o su altri organismi. La semplicità degli organismi aiuta anche nella loro adattabilità. Le condizioni necessarie per la crescita sono poche, quindi possono prosperare facilmente in una maggiore varietà di ambienti.

I fattori biotici influenzano sia il loro ambiente che l'un l'altro. La presenza o l'assenza di altri organismi influenza se una specie ha bisogno di competere per cibo, riparo e altre risorse. Diverse specie di piante possono competere per luce, acqua e sostanze nutritive. Alcuni microbi e virus possono causare malattie che possono essere trasmesse ad altre specie, riducendo così la popolazione. Gli insetti utili sono i principali impollinatori delle colture, ma altri hanno il potenziale per distruggere le colture. Gli insetti possono anche portare malattie, alcune delle quali possono essere trasmesse ad altre specie.

La presenza di predatori ha un impatto sull'ecosistema. L'effetto che questo ha dipende da tre fattori: il numero di predatori in un dato ambiente, come interagiscono con la preda e come interagiscono con altri predatori. L'esistenza di più specie di predatori in un ecosistema può o non può avere un impatto reciproco, a seconda sulla loro fonte di cibo preferita, la dimensione dell'habitat e la frequenza e la quantità di cibo necessario. L'impatto maggiore si ha quando due o più specie consumano la stessa preda.

Cose come il vento o le correnti d'acqua possono trasferire i microrganismi e le piccole piante e consentire loro di iniziare nuove colonie. Questa diffusione delle specie può essere vantaggiosa per l'ecosistema nel suo insieme in quanto può significare un maggiore approvvigionamento alimentare per i consumatori primari. Tuttavia, può essere un problema quando le specie consolidate sono costrette a competere con quelle nuove per le risorse e quelle specie invasive prendono il sopravvento e perturbano l'equilibrio dell'ecosistema.

In alcuni casi, i fattori biotici possono impedire ai fattori abiotici di svolgere il loro lavoro. Una sovrappopolazione di una specie può avere un impatto sui fattori abiotici e avere un effetto negativo su altre specie. Anche il più piccolo organismo, come il fitoplancton, può devastare un ecosistema se gli viene permesso di sovrapporsi. Questo si vede nelle "fioriture di alghe brune" dove un numero eccessivo di alghe si accumula sulla superficie del acqua e impedire alla luce solare di raggiungere l'area sottostante, uccidendo efficacemente tutta la vita sotto il acqua. Sulla terra, una situazione simile si verifica quando la chioma di un albero cresce per coprire una vasta area, impedendo efficacemente al sole di raggiungere la vita vegetale sottostante.

L'Artico e l'Antartico non solo hanno temperature estremamente fredde, ma queste temperature variano anche in base alla stagione. Nel Circolo Polare Artico, la rotazione della Terra consente al sole minimo di raggiungere la superficie, determinando una breve stagione di crescita. Ad esempio, la stagione di crescita nell'Arctic National Wildlife Refuge è di soli 50-60 giorni con un intervallo di temperatura compreso tra 2 e 12 gradi Celsius. Con il Circolo Polare Artico orientato lontano dal sole, gli inverni hanno giornate brevi, con temperature che vanno da -34 a -51 gradi Celsius (da -29 a -60F). I venti forti (fino a 160 km/ora, o circa 100 miglia all'ora) colpiscono piante e animali esposti con cristalli di ghiaccio. Mentre il manto nevoso offre vantaggi isolanti, le condizioni estreme non consentono la crescita di nuove piante.

I fattori biotici sono pochi nell'Artico. Le condizioni consentono solo piante basse con strutture radicali poco profonde. La maggior parte di questi ha foglie da verde scuro a rosso che assorbono più luce solare e si riproducono asessualmente, attraverso gemme o clonazione, piuttosto che sessualmente tramite semi. La maggior parte della vita vegetale cresce appena sopra il permafrost, poiché il terreno si trova diversi centimetri al di sotto. A causa dell'estate molto breve, piante e animali si riproducono rapidamente. Molti animali sono migratori; quelli che vivono nell'Arctic National Wildlife Refuge tendono ad avere appendici più piccole e corpi più grandi rispetto alle loro controparti meridionali che consentono loro di stare al caldo. La maggior parte dei mammiferi ha anche uno strato isolante di grasso e un rivestimento protettivo che resiste al freddo e alla neve.

All'altro estremo della temperatura, i deserti aridi pongono anche sfide per i fattori biotici. Gli organismi viventi hanno bisogno di acqua per sopravvivere e i fattori abiotici in un deserto (temperatura, luce solare, topografia e composizione del suolo) sono inospitali per tutte tranne poche specie. L'intervallo di temperatura della maggior parte dei principali deserti americani va da 20 a 49 gradi Celsius (da 68 a 120F). I livelli di precipitazioni sono bassi e le precipitazioni sono incoerenti. Il terreno tende ad essere grossolano e roccioso con poca o nessuna acqua sotterranea. C'è poco o nessun baldacchino e la vita delle piante tende ad essere breve e sparsa. Anche la vita animale tende ad essere più piccola e molte specie trascorrono le loro giornate in una tana, emergendo solo durante le notti più fresche. Mentre questo ambiente è favorevole per le piante grasse come i cactus, le piante poichiloidriche sopravvivono mantenendo uno stato dormiente tra le piogge. Dopo una pioggia, diventano fotosinteticamente attivi e si riproducono rapidamente prima di assumere nuovamente lo stato dormiente.