Równowaga ekologiczna jest niezbędna do zrozumienia trwałości gatunków w tym samym środowisku na przestrzeni wieków. Dowiedz się więcej z nami.

Ostatnia aktualizacja: 27 lipca 2021 r.

Ekosystemy to systemy biologiczne składające się ze społeczności żywych organizmów (biocenoza) i obojętnego, ale zmieniającego się środowiska fizycznego (biotop). W obrębie ekosystemu powstają łańcuchy pokarmowe i przepływy energii, a także relacje międzygatunkowe i międzygatunkowe, które modulują środowisko i populacje.

Wszystkie te czynniki są niezbędne do utrzymania równowagi ekologicznej.
Ekosystemy muszą być w stanie pozostać niezmienne, ale także dostosowywać się do naturalnych zmian z wydajnością i minimalnymi stratami.

Niestety, potrzeba adaptacyjna tych systemów eksplodowała w ostatnich stuleciach. Wynika to z szybkiego wzrostu interwencji człowieka i wszystkiego, co implikuje. Dowiedz się z nami wszystkiego, co musisz wiedzieć o równowadze ekologicznej.

Co to jest równowaga ekologiczna?

Termin równowaga ekologiczna (znany również jako równowaga natury) odnosi się do zestawu teorii, które badają długoterminowe utrzymanie ekosystemów. Zgodnie z nimi postulaty, każdy ustalony ekosystem jest utrzymywany w stałej równowadze (homeostazie), a wszelkie zakłócenia zewnętrzne będą korygowane przez ujemne sprzężenie zwrotne.

W modelach ekosystemowych każde zwierzę traktujemy jak maszynę, która maksymalizuje wykorzystanie energii do pozyskiwania biomasy z innych organizmów. Innymi słowy, energia jest „ceną”, jaką żywe istoty płacą za pozostanie w środowisku, niezależnie od tego, czy jest to polowanie, żerowanie, czy konkurowanie z innymi gatunkami o określoną niszę.

Zgodnie z porównaniami rynkowymi, krótkoterminową równowagę ekosystemu uzyskuje się, gdy wszystkie żywe istoty zużywają i wymagają tej samej ilości energii/biomasy we wszystkich możliwych niszach. Jeśli gatunek rośnie zbyt duży i pojawia się brak równowagi, oczekuje się, że jego drapieżniki również się zwiększą. W rezultacie uregulowałoby to nierównowagę poprzez wspomniane powyżej negatywne sprzężenie zwrotne.

Równowaga ekosystemu zostaje osiągnięta, gdy wszystkie gatunki „proszą” i „dają” jednakowo w określonym środowisku.

Parametry stabilności

Chociaż wszystkie te terminy wydają się bardzo eteryczne, w rzeczywistości istnieją parametry, które mogą je określić ilościowo. Jak wskazują profesjonalne źródła, są to niektóre z wartości, które wskazują trwałość ekosystemu w czasie:

• Inżynieryjna odporność. Zgodnie z tym parametrem system jest tym bardziej żywotny, im mniej trwa osiągnięcie pierwotnego stanu po zakłóceniu. Jeśli będzie w stanie szybko rozwiązać problemy, ekosystem dozna minimalnych szkód w wyniku zmian.
• Stabilność wariancji. Zmienność liczby populacji gatunku w czasie. Im większa zmienność tej wartości, tym większe prawdopodobieństwo wyginięcia.
• Minimalna stabilność. Minimalna globalna gęstość gatunków. Innymi słowy, im bardziej stabilne i rozległe są żyjące populacje w ekosystemie, tym trudniej będzie negatywnym wydarzeniom spowodować wyginięcie określonej części środowiska.

• Zrównoważony rozwój. Ekosystem jest zrównoważony, gdy gatunki są w stanie przetrwać pomimo zakłóceń zewnętrznych.

Wszystkie te parametry odzwierciedlają, że równowaga może być łatwiejsza do osiągnięcia w jednym ekosystemie niż winnym. Jednak im gorsze „zdrowie” zamieszkujących je populacji, tym bardziej prawdopodobne jest, że upadek nastąpi po katastrofie lub niepokoju.

Interakcje drapieżnik / ofiara

Równowaga ekosystemu jest również utrzymywana w łańcuchach żywnościowych, ponieważ żaden otwarty system nie jest utrzymywany bez stałego przepływu energii. Aby wyjaśnić związek między ofiarą a drapieżnikiem w środowisku, równania Lotki-Volterry przyjmują następujące założenia.

• Populacja ofiar ma stałe źródło pożywienia. Ponieważ gatunki drapieżne są zwykle roślinożerne, ich limit populacji nie zostaje osiągnięty z powodu braku pożywienia.
• Ilość pożywienia dla drapieżników zależy wyłącznie od populacji ofiar.
• Tempo zmian liczby populacji jest wprost proporcjonalne do wielkości populacji.
• Podczas interakcji środowisko nie zmieniaj się, by faworyzować którąkolwiek ze stron.
• Predi mają nieograniczony apetyt, to znaczy łapią tyle ofiar, ile mogą.

Chociaż te założenia nie są spełnione we wszystkich przypadkach, służą jako przykład najbardziej typowych modeli interakcji drapieżnik/ofiara. Mówiąc najprościej, równanie zakłada, że ​​im więcej ofiar jest w systemie, tym więcej drapieżników narodzi się, by je upolować. Gdy populacja ofiary zostanie zmniejszona, nadmiar drapieżników zginie brak jedzenia.

Zgodnie z tym postulatem populacje drapieżników i ofiar wykazują szczyty i spadki w czasie. Jeden gatunek jest zawsze w harmonii z drugim.

Agenty, które zaburzają równowagę ekosystemu

Jak możesz sobie wyobrazić, ekosystem jest w stanie w pewnym stopniu „absorbować” zmiany i wariacje. Jednak gdy szkody są zbyt duże, mechanizmy kompensacyjne mogą przestać działać. Oto kilka działań – zwłaszcza pochodzenia ludzkiego – które mogą zaburzyć równowagę ekosystemu.

Masowe wycinanie drzew

Jak wskazuje gazeta El País, w 2017 roku świat stracił 15,8 mln hektarów lasów tropikalnych. Katastrofa jest jasna, jeśli weźmiemy pod uwagę, że 80% lądowej biomasy w postaci węgla znajduje się w drzewach i roślinach. Jeśli takie ilości materii roślinnej zostaną usunięte z jednego ekosystemu, łańcuchy troficzne ulegają nieodwracalnej destabilizacji.

Wprowadzenie gatunków egzotycznych

Równanie Lotki-Volterry może być spełnione w systemie, w którym obie strony ewoluowały w tym samym środowisku od tysięcy lat. Jeśli jednak populacja „drapieżna” wejdzie do ekosystemu, w którym nie ma naturalnych drapieżników, gatunki egzotyczne niosą ze sobą bardzo niebezpieczny potencjał inwazyjny.
Gatunek przystosowany do obcego ekosystemu może rosnąć wykładniczo, jeśli się zadomowi się wystarczająco dobrze. W takich przypadkach równowaga ekosystemu może zostać utracona, a łańcuchy żywnościowe poważnie zakłócone.

Ludzkie konstrukcje

Pola uprawne, miasta i strefy przemysłowe mogą same stać się mikro-ekosystemami. Nie są one jednak korzystne dla całego systemu, w którym zostały ustanowione. Konieczne jest wykonanie dokładnych planów i ocen oddziaływania na środowisko przed zabudową ekosystemu, ponieważ minimalizuje to szkody i zapobiega utracie równowagi.

Utrata gatunków

Egzotyczny gatunek w środowisku może być niebezpieczny, ale równie złe jest to, że znika ten, który już został ustalony. Jak wskazuje Czerwona Lista IUCN, 28% ocenianych gatunków jest zagrożonych. W rezultacie wiele ekosystemów jest zagrożonych, zwłaszcza jeśli znikający gatunek dostarcza do systemu znaczną ilość biomasy.

Ekosystemy nie są niezniszczalne

Jak widać, termin równowaga ekologiczna jest nieco eteryczny. Można go jednak określić ilościowo, biorąc pod uwagę pewne zmienne liczbowe, które wynikają z relacji między żywymi istotami. Innymi słowy, można wywnioskować, czy środowisko może pozostać stabilne w czasie.

Zgodnie z tymi postulatami ekosystemy są w stanie „naprawić się” do pewnego momentu po szkodliwej zmianie, ale z pewnością nie mogą nadążać za tempem zmian ustalonym przez ludzi. Jeśli modele produkcji i sposób, w jaki postrzegamy naturę, nie ulegną zmianie, być może będziemy musieli stawić czoła utracie środowisk niezbędnych do przetrwania w przyszłości.

Może Cię to zainteresować…

Przeczytaj to w Moje zwierzęta
Co to jest produktywność ekosystemu?
Miary produktywności ekosystemu wzrost biomasy w ekosystemie. Dostarcza ważnych informacji na temat dynamiki ekosystemów. Przeczytaj m…