Ecosistema: definizione, tipi, struttura ed esempi

Il mondo naturale è composto da tipi molto diversi di ambienti fisici e organismi adattati in modo univoco a viverci. Un'altra parola per questo concetto in biologia è an ecosistema.

Questo articolo ti fornirà spiegazioni chiare sugli ecosistemi e offrirà esempi interessanti.

I biologi definiscono un ecosistema come una comunità di organismi viventi e il loro ambiente fisico, che include entrambi biotico e abiotico fattori.

Fattori biotici sono esseri viventi in un sistema ecologico interdipendente come piante, animali, microbi e funghi.

Fattori abiotici sono cose non viventi come acqua, luce solare, riparo, rocce, minerali, suolo e clima.

Lo studio scientifico e la classificazione di piante e animali risalgono ad Aristotele nell'antica Grecia. All'inizio del 1800, Darwin descrisse la competizione tra specie ed evoluzione attraverso la selezione naturale. Ernst Haeckel ha coniato la parola ecologia intorno a questo stesso periodo.

Alla fine del 1800, Eugenius Warming suggerì che anche fattori abiotici, come siccità, fuoco e freddo, influenzassero il comportamento delle specie e le strategie di adattamento. Warming ha viaggiato molto nel suo lavoro e ha sviluppato un corso universitario sull'ecologia vegetale. Le sue idee hanno preso piede quando gli scienziati britannici e nordamericani hanno letto il suo libro classico,

Il termine ecosistema fu coniato da Arthur Tansley nel 1936.

Ci sono tre grandi categorie di ecosistemi biologici. Ognuno ha una composizione e una struttura di specie distinte. L'ecosistema più grande è l'ecosistema marino. Tutti gli ecosistemi sono influenzati dal clima globale e dalle attività umane, come l'inquinamento, l'irrigazione, l'urbanizzazione, l'estrazione mineraria e la deforestazione.

Ecosistema marino copre circa 70 percento della superficie terrestre. Insieme agli oceani, gli ecosistemi marini comprendono coste sabbiose, estuari, distese fangose, acque dell'Antartide, paludi salmastre e vivaci barriere coralline, tutte brulicanti di vita. Il clima degli ecosistemi marini di tutto il mondo varia dal caldo tropicale ai vortici polari.

Ecosistemi acquatici comprendono laghi, fiumi, stagni e zone umide. Le specie d'acqua dolce si stanno estinguendo a un ritmo molto più veloce rispetto alle specie marine o terrestri, secondo National Geographic. Il cambiamento climatico e l'inquinamento sono le principali minacce per gli ecosistemi acquatici.

Ecosistemi terrestri sono comunità ecologiche terrestri in luoghi come la tundra artica, il deserto, le foreste e le praterie. Gli animali nei climi polari hanno co-evoluto tratti adattivi simili come una folta pelliccia e uno strato di grasso isolante.

I biomi sono un termine leggermente più ampio degli ecosistemi, sebbene siano abbastanza simili. biomi sono comunità ecologiche distintive che a loro volta possono contenere molti ecosistemi al loro interno. Sono utili per classificare le caratteristiche di determinate aree che possono influenzare direttamente il tipo o i tipi di ecosistemi che vi si trovano.

Le caratteristiche distintive di questi biomi/sistemi ecologici includono il loro particolare clima, zona, elevazione, tipo di suolo, quantità di precipitazioni e composizione delle specie.

Biomi acquatici includono barriere coralline, estuari, marine, zone umide e d'acqua dolce.

Biomi del deserto includono il deserto del Mojave, i deserti costieri del Cile, la Valle della Morte e i gelidi deserti della Groenlandia.

Biomi forestali includono la foresta pluviale tropicale, la foresta temperata, il chaparral (arbusti) e la taiga (foresta boreale).

Biomi delle praterie comprendono savane, steppe, praterie e pampa sudamericane.

Gli organismi viventi devono avere energia e sostanze nutritive per crescere, reagire e riprodursi. Gli organismi sono interdipendenti e collegati tra loro nel cerchio della vita. L'energia viene trasferita da un livello della piramide alimentare al successivo. Ad esempio, i pesci mangiano le alghe e i calamari mangiano il pesce.

Alghe, pesci, calamari e squali predatori sono un esempio di a catena alimentare. Il catena alimentare è fatto di molte catene alimentari sovrapposte. La piramide energetica inizia con i produttori alla base della piramide, seguiti dai consumatori e dai predatori ai livelli superiori. L'energia viene persa con ogni trasferimento tra gli organismi, quindi la piramide è dritta e non invertita.

Le piante e il fitoplancton sono produttori che contengono pigmenti fotosintetici che utilizzano l'energia solare e l'anidride carbonica per produrre zucchero. I consumatori primari mangiano le piante e i consumatori secondari mangiano i consumatori primari. Un predatore all'apice senza nemici naturali occupa il primo posto nella piramide alimentare.

biomassa viene conservata e riciclata in un ecosistema. Quando gli organismi muoiono, decompositori abbattere la materia organica in energia e sostanze nutritive che ritornano nell'ecosistema. Gli animali in decomposizione rilasciano carboidrati, grassi, proteine ​​e gas sotto l'azione di microbi, mosche e vermi.

Batteri e microbi scompongono la materia vegetale in decomposizione in nutrienti come calcio, azoto, potassio e fosforo che arricchiscono il terreno.

Energia e nutrienti anche flusso tra ecosistemi. Ad esempio, le rocce di un fiume si erodono e immettono nell'acqua minerali che scorrono a valle in laghi e campi. L'effetto può anche essere deleterio. Il deflusso di azoto e fosforo dai terreni agricoli può inquinare i corsi d'acqua.

A differenza della materia che viene riciclata, l'energia scorre in una direzione. Le piante producono molecole di glucosio ricche di energia dalla luce solare catturata, dall'acqua e dall'anidride carbonica. L'energia chimica viene trasferita ai consumatori per il metabolismo cellulare e l'energia extra viene ceduta sotto forma di calore.

Gli ecosistemi sono dinamici con un riflusso costante e flusso di energia e materia. I livelli di nutrienti, le popolazioni delle specie, i modelli meteorologici, la temperatura, le stagioni dell'anno fluttuano e cambiano. La diversità in un ecosistema contribuisce alla stabilità.

Nonostante il flusso e la natura dinamica dell'ecologia dell'ecosistema, un stato di equilibrio rimane stabile. Gli ecosistemi mantengono uno stato stazionario con una composizione abbastanza coerente. Normalmente, caratteristiche biotiche e abiotiche fluttuanti non minacciano un sistema stabile. In altre parole, una foresta pluviale è ancora una foresta pluviale anche se la popolazione di scimmie diminuisce.

I disturbi naturali possono interrompere il funzionamento dell'ecosistema. Ad esempio, uragani, incendi, inondazioni e vulcani sconvolgono i servizi ecosistemici. Le inondazioni possono contaminare le fonti d'acqua. L'habitat è perso e le specie possono essere spostate. L'equilibrio predatore-preda potrebbe essere sbagliato causando un effetto domino su altre specie.

Specie invasive può potenzialmente minacciare il benessere e l'esistenza stessa di altre specie. Le specie invasive includono piante e animali introdotti in un'area intenzionalmente o accidentalmente. A volte le specie invasive vengono deliberatamente introdotte per fermare un predatore che sta prendendo il sopravvento. Ad esempio, gli ambientalisti hanno rilasciato il salmone nei Grandi Laghi per controllare una specie invasiva meno desiderabile.

L'attività umana è un'altra delle principali cause di pericolosi cambiamenti dell'ecosistema. Caccia, pesca eccessiva, sfruttamento di risorse non rinnovabili, rifiuti tossici e inquinamento minacciano gli ecosistemi e i loro biomi. In casi estremi, come una perdita dalla centrale nucleare, gli ecosistemi colpiti potrebbero essere radioattivi e cancerogeni per gli anni a venire.

Il Grande Barriera Corallina al largo della costa dell'Australia è incredibilmente grande e diversificato ecosistema marino che esiste da milioni di anni. Alghe fornire cibo per i coralli in crescita che si attaccano ai coralli morti nella barriera corallina.

I giovani coralli che galleggiano nell'acqua vengono mangiati dai pesci e dagli animali che nuotano nell'oceano. I coralli scheletrati possono ancora essere consumati da vermi, lumache e voraci stelle marine.

Alcuni coralli hanno una relazione reciprocamente vantaggiosa con gamberetti e granchi che vivono in colonie di coralli e combattono i nemici reciproci usando le loro pinze. I fattori abiotici che influenzano in modo significativo i coralli sono l'aumento della temperatura dell'acqua, l'acidificazione degli oceani e i livelli di anidride carbonica.

Secondo lo Smithsonian Museum of Natural History, l'acqua di mare acida sta già iniziando a dissolvere la struttura dello scheletro delle barriere coralline in luoghi come le Hawaii.

L'ecosistema acquatico Lake of the Woods si trova al confine tra Canada e Stati Uniti. Questo corpo d'acqua dolce è ciò che rimane del lago glaciale Agassiz, un tempo massiccio.

In quest'acqua dolce ecosistema acquatico, fitoplancton, zooplancton, alghe e batteri forniscono livelli ottimali di cibo, habitat e ossigeno per pesci gustosi. Lake of the Woods è spesso chiamato la capitale del mondo Walleye_._

Anche gli invertebrati come effimere e moscerini svolgono un ruolo importante nei laghi d'acqua dolce. Mangiano microrganismi che si nutrono di piante e animali in decomposizione. Gli invertebrati forniscono un'eccellente fonte di cibo per i piccoli pesci che possono essere mangiati da pesci grandi, che possono essere catturati da pellicani, aironi, orsi e umani.

I fattori abiotici che influenzano lo stato di un ecosistema acquatico come Lake of the Woods includono la temperatura dell'aria e dell'acqua, i livelli di anidride carbonica e il deflusso tossico.

L'amazzone ecosistema della foresta pluviale è un ambiente terrestre ricco di specie in Sud America. La luce del sole viene assorbita da lussureggianti piante a foglia larga e alberi ad alto fusto che forniscono cibo e riparo a un numero incredibile di uccelli, mammiferi, insetti, lucertole e serpenti ai tropici. Molte di queste creature vengono mangiate da predatori come il giaguaro.

Quando gli organismi muoiono nella foresta pluviale, la loro energia e i loro nutrienti vengono rapidamente scomposti da decompositori come larve e microbi. I nutrienti tornano nel terreno e aiutano le piante a crescere. I fattori abiotici della foresta pluviale includono grandi quantità di precipitazioni, calore e un clima tropicale che nutre la biodiversità delle specie dal suolo della foresta agli spessi baldacchini sospesi.

A seconda dei loro interessi di ricerca, gli ecologi possono concentrarsi sul campo dell'ecologia della comunità, dell'ecologia degli ecosistemi o di entrambi. Ecologia comunitaria esamina specificamente le interazioni tra specie diverse e il risultato di tale interazione. L'ecologia dell'ecosistema esamina in modo molto più ampio i fattori viventi e non viventi che influenzano una comunità ecologica e innescano il cambiamento dell'ecosistema.

Ad esempio, un ecologista che vuole scoprire perché le carpe giganti stanno invadendo un lago che una volta era pieno di trote potrebbe intraprendere un studio di ecologia della comunità della popolazione ittica insieme a uno studio dell'ecosistema sulla diminuzione della qualità dell'acqua che colpisce tutte le specie di vita acquatica. Gli ecologi conducono studi che aiutano risparmiare risorse naturali per le generazioni future.

La gestione dell'ecosistema impiega pratiche di conservazione per mantenere l'integrità del funzionamento e delle strutture dell'ecosistema. Si dice che le strutture dell'ecosistema abbiano integrità quando sono equilibrate, stabili e caratteristiche delle comunità ecologiche in quella regione naturale.

Sia i fattori abiotici che quelli biotici sono generalmente prevedibili. Dinamiche della popolazione dovrebbe anche essere autosufficiente senza bisogno di intervento umano per ripristinare l'equilibrio.

Una buona gestione degli ecosistemi svolge un ruolo importante nella conservazione dei parchi statali, dei parchi nazionali e di altre aree faunistiche. Comprendere la storia dell'ecosistema e i normali tassi di cambiamento o successione aiuta a individuare precocemente i problemi strutturali. L'obiettivo è mantenere la biodiversità e garantire la vitalità delle specie autoctone. Da New York alla California, gli ambientalisti stanno monitorando da vicino i modelli climatici.

I disastri naturali come un uragano sono seguiti da una successione ordinata e dalla ricostruzione naturale dell'area al suo stato precedente. Tuttavia, l'attività umana può distruggere temporaneamente o permanentemente un'ecologia dell'ecosistema. Negli Stati Uniti e in tutto il mondo si sono verificati disastri dell'ecosistema.

L'ecosistema del Golfo del Messico è stato gravemente interrotto dagli inquinanti trasportati nel Golfo dal fiume Mississippi. L'azoto e il fosforo provenienti dai campi, dai foraggi e dalle acque reflue scaricano nel fiume da molti stati.

Livelli eccessivi di nutrienti stimolano la tossicità fioriture algali, alterare il cambio di cibo e impoverire l'ossigeno nell'acqua con conseguente zona morta e massicce uccisioni di pesci. L'area è anche influenzata da fattori abiotici come uragani e inondazioni.

Nel 1986, un incidente alla centrale nucleare di Chernobyl in Ucraina scaricò nell'atmosfera materiale radioattivo mortale. Milioni di persone sono state esposte alle radiazioni. Migliaia di bambini che hanno bevuto il latte delle mucche al pascolo nell'area contaminata hanno sviluppato il cancro alla tiroide. Oggi, l'area radioattiva che circonda Chernobyl è vietata alle persone, ma lupi, cavalli selvaggi e altri animali sono presenti in numero significativo.