Ecosistemele antropice in prezent si perspectiva

Definire, componente si tipuri

Sistemele antropizate sunt formate prin transformarea si simplificarea sistemelor ecologice naturale.

Fiind ecosisteme simplificate, cu nivel redus de complexitate a organizarii si cu echilibru precar, sistemele antropizate nu se pot mentine decât prin interventia severa si permanenta a populatiei umane pe cai multiple si specializate, cu imputuri mari de energie auxiliara sub forma combustibililor fosili. În perspectiva nu prea îndepartata (aproximativ sub 100 de ani) este probabil ca stocurile utilizabile de combustibili fosili sa se epuizeze. Unii autori mai putin optimisti (sau poate mai realisti) afirma ca timpul de epuizare este si mai scurt, de 40-50 de ani. De aceea, se impune de urgenta revizuirea tehnologiilor în favoarea celor cu consumuri energetice reduse, paralel cu stimularea mecanismelor si proceselor de maximizare si concentrare a energiei solare.

Componente antropice

Asezari

rurale – presiunea exercitata de om este redusa

urbane mici – putini locuitori, activitati economice reduse, unele schimbari în mediu

marile centre urbane – mediul natural complet schimbat

Agricultura

Extensiva:

Defrisari masive

Întroducerea culturilor cerealiere

Intensiva:

Cresterea productiei agricole

Mecanizare, chimizare, irigatii, desalinizare, desecare, soluri cu productivitate crescuta

Cresterea animalelor

Pastoritul de transhumanta

Resurse de hrana limitate

Resurse impuse de conditii climatice

Intensiva

În statele dezvoltate economic

Ferme moderne

Hrana abundenta

Rase de animale selectionate

Organizarea în spatii amenajate, bine întretinute

Industria

Modifica negativ prin: excavatii, extractia petrolului, baraje si lacuri hidroenergetice, platforme industriale, diguri, bazine portuare, noxe, deseuri, constructii abandonate etc

Omul

A creat forme de relief:, diguri, canale, taluze

A nivelat ondularile reliefului

A crescut riscul producerii de alunecari, surpari, torenti

A schimbat complet medil terenurilor mlastinoase

Poluarea aerului si solului

Cele mai importante transformari s-au produs în regiunile de câmpie prin înlaturarea vegetatiei spontate si introducerea speciilor de cultura.

1.2 Conceptia sistemica aplicata in ecologia aplicata

Definirea notiunii Sistem de Agricultura

Teoria sistemelor a fost elaborata de L. Von Bertalamffy în 1952, aceasta postulând universul este organizat în sisteme si ansambluri de elemente ce se afla în interactiune. Sistemele au cea mai ampla, mai cumprinzatoare si mai evidenta organizare în lumea organismelor vii, în acest domeniu vast fiind inclusa si agricultura, cu toate sferele sale complexe de activitate. Notiunea de sistem a aparut prima data în fizica, de unde a fost transferata, preluat, adaptata si explicata si în diverse ramuri ale biologiei. Sistemele biologice sunt, prin definitie, sisteme structurale, adica poseda doua însusiri esentiale ce trebuie luate în considerare la definirea sistemelor din biologie, aceste însusiri fiind structura si functia. Structura se refera la componentele sistemului, iar functiile la interrelatiile dintre componente între ele si la relatiile sistemului la care ne referim cu sistemul în care acesta este integrat. Asadar, prin functionalitate se întelege relatia unui sistem inferior dat cu sistemul ierarhic imediat superior acestuia, ceea ce se poate exemplifica prin relatia ce exista între o populatie dintre o specie de plante spontane, cu biocenoza din care acestea fac parte, iar prin structura se defineste entitatea vizibila sau componentele sistemului, adica partea concret intuitiva. Un sistem biologic dat se situeaza pe o anumita trepta în totalitatea sistemelor biologice, adica aceasta este integrat pe un anumit nivel al ansamblului sistemelor biologice. Astfel, o planta sau un alt organism pluricelular are integrat în el o ierarhie întreaga de sisteme, începînd de la cele subatomice (ioni), continuând cu cele atomice, molecule si trecând apoi la organite ale celulelor, la celule, tesuturi, organe, complexe de organe si sfârsind cu individul ca atare. Si tot la fel, planta respectiva se afla, în anumite conditii de mediu, într-o anumita alta asociatie cu alte specii de plante spontane sau cultivate. Din cele spuse rezulta ca în asa numita integrare a sistemului biologic sunt cuprinse atât sisteme nebiologice, care în exemplul dat sunt reprezentate de atomi si molecule, cât si de sisteme biologice, care în acelasi exemplu sunt celulele sau tesuturile, fara a tine seama de gradul lor de generalitate. Sistemele biologice sunt sisteme deschise informationale, care au capacitatea de autoconservare, autoreproducere, autoreglare si autodezvoltare de la formele simple la cele complexe de organizare, al caror comportament antientropic le asigura stabilitate în relatiile lor cu alte sisteme (N. Botnariuc, 1974). Unitatea biologica de baza în sistematica plantelor si animalelor este specia, care aparent are o valoare statica, în realitate fiind maleabila, adaptativa si evolutiva. În functie de gradul de înrudire, organismele superioare (plante, animale) au fost sistematizate si încadrate în genuri, acestea în familii, familiile în ordine, ordinele în clase si ramuri, iar ultimele în încrengaturi. Unitatile subordonate speciei sunt subspecia, varietatea sau rasa si forma, toate aceste subunitati fiind numite taxoni.Lumea vie este alcatuita nu doar din niveluri de integrare, ci si din niveluri de organizare.

S-au stabilit 5 niveluri de organizare a sistemelor biologice: 1) nivelul individual, reprezentat prin indivizi biologici; 2) nivelul populational sau de specie si de populatie caracterizat prin relatii interspecifice între indivizi; 3) nivelul biocenotic, reprezentat prin biocenoze, a caror trasatura specifica o constituie relatiile interspecifice; 4) nivelul complexelor de biocenoze (macrobiocenoza) ce cuprinde un complex de biocenoze, caracterizat prin relatii interbiocenotice; 5) nivelul biosferei, care se refera la totalitatea materiei vii de pe Pamânt, ce functioneaza ca un sistem la scara planetara; Sistemul agricol. Biosfera are o organizare sistemica, iar agricultura, ca o componenta a biosferei, poate fi privita ca un sistem aparte, agricol sau agrosistemul. Notiunea de sistem face parte din sfera de gândire si cercetare a domeniului formulat sub numele de ecologie.

Termenul ecologie a fost definit de zoologul Ernst Haeckel (1834-1919) ca fiind stiinta conditiilor luptei pentru existenta si a economiei naturii, prin economia naturiiîntelegându-se modul în care se realizeaza substanta vie repartizata pe specii de vietuitoare si cum aceasta circula pâna la biodegradarea sub actiunea microorganismelor.În centrul definitiei data de Haeckel în 1866 sta principiul interactiunii, ca veriga funfamentala între diferitele niveluri de organizare a lumii organismelor vii, de aceea vechea conceptie a lui Haeckel despre economia naturii este integrate în conceptia contemporana despre organizarea sistemica a materiei vii, ceea ce înseamna ca ecologia poate fi definita ca o stiinta a interactiunilor între sistemele supraindividuale. Se vorbeste astazi despre o ecologie marina, o ecologie a apelor continentale si o ecologie terestra. Ecologia este definita astazi ca fiind stiinta ecosistemelor (oikos = casa, loc de viata, în greceste) si logos = stiinta, adica stiinta care studiaza modul de existenta a vietuitoarelor la ele acasa, adica în conditiile lor naturale. Biologul Grigore Antipa (1867-1944), a intermeietorului Muzeului de Istorie Naturala din Bucuresti, care a elucidat problemele productivitatii piscicole în Lunca si Delta Dunarii si a pus bazele scolii românesti de hidrobiologie si ihtiologie, a fost unul din favoritii lui Haeckel, sub îndrumarea caruia s-a trecut teza de doctorat cu magna cum laude . Ecosistemul.

Un ecosistem este un spatiu sau teritoriu delimitat oarecum arbitrar pe baza a doua componente esentiale care-l caracterizeaza:a) componenta abiotica, reprezentata prin conditiile naturale de clima, sol, geografice si geomorfologice care formeaza ceea ce se numeste biotop, sib) componenta biotica sau oeganica, reprezentata prin vietuitoarele ce traiesc pe un anumit teritoriu si care poarta numele de biocenoza sau comunitate. Ecosistemele sunt unitati functionale si structurale rezultate din integralitatea biotopurilor (habitatelor) si a biocenozelor. Dar biotopul si biocenoza sunt atat de întrepatrunse, separarea lor in spatiu este absolut imposibila. Biotopul fara biocenoza si biocenoza fara biotop sunt de neconceput. In ecosisteme se realizeaza interactiunile dintre biotop si substanta vie. Orice ecosistem dispune de un fond de substante abiotice pe care se „ suprapun” procesele biologice prin care atomii trec din combinatii minerale in combinatii organice si invers. Ecosistemul este alcatuit din doua subsisteme care se interconditioneaza: - Componenta anorganica a ecosistemelor mai poarta denumirea si de habitat si reprezinta susrsa de materie si energie pentru procesele biologice.Habitatul este alcatuit din substrat si microclimat. - Componenta biologica este alcatuita din totalitatea microorgabismelor si macroorganismelor vagetale si animale care stabilesc relatii intraspecifice si interspecifice. Asadar, ecosistemul este un sistem complex, alcatuit din:biotop – subsistem primar anorganic, respectiv partea nevie (abiotica) sau cadrul natural cu conditiile sale fizice si chimice;biocenoza – subsistem biologic, respectiv partea vie (biotica), formata din populatiile diferitelor specii, aflate în interactiune.

Aceste doua componente nu sunt separate fizic în natura. Biocenoza are functie de reglator al metabolismului atomilor elementelor chimice în biotop, al ciclului biogeochimic local, ca acumulator si captator de atomi si energie solara.Împreuna, cele doua componente formeaza, sub aspect structural si functional, o arhitectura unica, un sistem deschis. Acest sistem – ecosistemul – constituie unitatea de lucru a biosferei, care utilizeaza constructiv, sub raport dinamic si structural, curentul de energie, captat de la Soare sau introdus pe alte cai în interiorul unitatii. Biotopul constituie, conform acceptiunii generale, partea nevie a ecosistemului, reprezentând mediul fizic si chimic al unei comunitati. Biotopul reprezinta un sistem abiotic sau abiogen, format dintr-un complex de factori ecologici prezenti într-o anumita portiune a suprafetei Pamântului sau a partii lui subterane care asigura mijloacele materiale necesare biocenozei. Mediul fizic trebuie considerat drept spatiul ocupat de diversele populatii ale speciilor alcatuitoare, precum si locul care ar putea fi ocupat de viata în ansamblu si este analizat prin prisma caracteristicilor pe care le înregistreaza urmatoarele componente (factori ecologici): - lumina, temperatura, focul, gravitatia, orografia, precipitatiile, presiunea atmosferica, presiunea hidrostatica, aprovizionarea cu macroelemente, ph-ul. Biocenoza reprezinta un nivel supraindividual de organizare a materiei vii si descrie totalitatea organismelor vii, vegetale (fitocenoza) si animale (zoocenoza) care interactioneaza între ele si care convietuiesc într-un anumit mediu sau sector din biosfera (biotop), formând cu el un tot unitar si care se afla într-un echilibru dinamic dependent de acel mediu. Ea se caracterizeaza printr-o anumita structura si functionare data de modelul circulatiei materiei, energiei si informatiei. Biocenoza si mediul ei de viata (biotopul) formeaza un tot unitar: ecosistemul, în cadrul caruia ele sunt strâns corelate si interconditionate dialectic, astfel ca biocenoza poate fi definita ca populatia biotopului, iar biotopul ca locul, sau mediul, ocupat de biocenoza. Reprezinta partea vie a ecosistemului (comunitatea), fiind formata din totalitatea diferitelor specii cuprinse în trei sectoare interdependente: - fitocenoza (comunitatea plantelor),cu ocontributie determinanta la biomasa ecosistemului; - zoocenoza (comunitatea animalelor) si - microbiocenoza (comunitatea microorganismelor).Clasificarea ecosistemelorDupa locul în care se gasesc, ecosistemele sunt în general clasificate în: - Ecosisteme acvatice; - Ecosisteme terestre. O alta clasificare a ecosistemelor: - ecosistem autotrof - ecosistem în care predomina activitatea plantelor verzi, si care se poate autosustine. - ecosistem heterotrof - ecosistem în care predomina activitatea organismelor consumatoare. - ecosistem tânar - ecosistem în care productia plantelor verzi întrece consumul organismelor heterotrofe. - ecosistem matur - ecosistem în care productia plantelor verzi este aproximativ egala cu cea a organismelor consumatoare. - ecosistem natural - ecosistem care a aparut spontan, prin lupta pentru existenta a speciilor vegetale si animale, în care omul nu a avut nici un rol în modificarea densitatii, abundentei si diversitatii organismelor. - ecosistem antropogen - ecosistem în care interventia omului este partiala sau totala. - ecosistem uman - ansamblul planetar în interactiune al populatiilor umane, împreuna cu factorii de mediu.

1). Ecosistemul acvatic este un ecosistem al carui biotop este strâns legat de mediul acvatic. Aceste ecosisteme pot fi de diferite marimi, de la mari pâna la iazuri mici. Ecosistemele acvatice sunt clasificate în: - ecosisteme acvatice cu apa dulce (lacuri, iazuri); - ecosisteme acvatice cu apa sarata (mari). Biocenoza acestor ecosisteme este una acvatica.

Mediul acvatic se caracterizeaza prin o serie de factori specifici: - Cantitate de oxigen mica; - Presiunea mare a apei; - Temperatura joasa; - Luminozitate mica.

Ecosistemul fiind o structura functionala, functionalitatea lui rezulta din relatiile dintre speciile care il compun, cat si din interactiunile acestora cu factorii abiotici. Scopul ecosistemului este de a antrena energia solara si substantele nutritive in circuitul biologic, pentru a fi transformate in substantele organice ce alcatuiesc indivizii populatiilor din biocenoza. Astfel, ecosistemul este o unitate productiva de substanta organica ce se materializeaza in organismele ce populeaza biotopul respectiv. Un ecosistem nu are granite definite, astfel el poate avea dimensiuni foarte mari (desertul Sahara), sau dimensiuni foarte mici (un iaz).

1.3 Strategiile alternative privind dezvoltarea societatii umane (raporturile om-natura)

Evolutia îndelungata a omului în cadrul unor ecosisteme naturale sau putin artificializate a determinat pe plan spiritual stabilirea cu natura salbatica a unor raporturi de adânca rezonanta afectiva. Perturbarea acestor raporturi are serioase implicatii asupra zonelor adânci ale trairii emotionale, fiind una din cauzele carentei afective si a numeroase boli psihice din marile metropole. Numeroase anchete arata ca 11-24 % din locuitorii aglomerarilor urbane sunt psihopati, pentru ei evadarile de la sfârsitul saptamânii si vacantele din zonele naturale nu sunt decât încercari de restabilire chiar si pentru scurta durata a legaturilor cu natura. Studii de cuantificare a actiunii binefacatoare a unor ecosisteme complexe cum sunt padurile, asupra starii de sanatate si regenerare psihica a populatiie umane, aduc noi argumente în pledoaria pentru conservarea integrala a genofondului spontan.

Ecosistemele biosferei reprezinta structuri ce ofera populatiilor umane nu numai cadrul dezvoltarii lor materiale ci si spirituale. Ele, asigura, în ansamblu si prin constituientii lor, resursele informationale, inclusiv cele emotive, pentru creatia culturala regasindu-se cu vigoare în culturile populare, pe care le circumscriu împreuna cu alti factori unor teritorii ecologice si geografice precis delimitate. Saracirea patrimoniului genetic mondial si uniformizarea ecosistemelor apar ca pericole nu numai pentru bunastarea materiala a omenirii ci si pentru evolutia sa spirituala în viitor.

1.4 Echilibre si dezechilibre in biosfera

In materia vie este o continua miscare. Un oraganism preia din mediu materie si energie, construindu-se pe sine si in acelasi timp, cedeaza materie si energie mediului. Putem spune ca organismul este strabatut permanent de un flux material si energetic si cu toate acestea, el continua sa existe. Mai mult: el nici n-ar putea exista fara acest flux, iar intre ceea ce primeste si ceea ce elimina trebuie sa existe un echilibru. La fel se pune problema si in cazul nivelurilor spraindividuale de organizare a materiei vii: populatie, biocenoza, biosfera. Fiecare dintre aceste sisteme supraindividuale realizeaza schimburi echilibrate cu mediul sau, rezultand de aici chiar echilibrul ecologic.

Populatie: -producatori

-consumatori primari

-consumatori secundari

-consumatori tertiari

Intre cele 4 populati exista un echilibru cantitativ:exista atatia indivizi intr-o populatie cati poate hrani populatia anterioara.

Echilibru dintre doua verigi invecinate ale lantului trofic nu este fix.El este permanent modificat de factorii intamplatori care fac sa creasca sau sa scada efectivul unuia dintre poupulatii.

Lanturile trofice se intretaie deoarece fiecare populatie de regula face parte in acelasi timp din mai multe lanturi trofice,rezultand reteaua trofica.Cu cat o biocenoza este mai bogata in specii, cu atat ea se ehilibreaza mai rapid, avand mai multe sisteme reglatoare.

In biocenoza exista un echilibru intre cele trei categori trofice:producatori, consumatori si descompunatori.La nivel plantelor exista un echilibru intre fotosinteza si respiratie prin care se mentine constanta compozitia atmosferei.

Cauzele dezechilibrelor ecologice

Am vazut cum echilibrul ecologic (care se manifesta in sistemele biologice supraindividuale) este supus permanent actiunii unor factori pertubatori. Materia vie are mecanisme de autotreglare, stabilizatoare. Totusi, daca perturbatiile sunt prea puternice, echilibrarea nu se mai produce.

Din pacate, civilizatia umana executa cele mai periculoase influente destabilizatoare la nivelul intregii biosfere.

Cateva dintre acestea sunt:

1. Supraexploatarea resurselor biosferei. Prin supraexploatare intelegem extragerea unei cantitati de biomasa mai mare decat sporul ei natural. Rezultatul este distrugerea specilor asupra carora se exercita.

2. Restrangerea ecosistemelor naturale. Omul primitiv, culegator si vanator se integra organic in ecosistemele naturale pune in primejdie multe specii, mai ales pe consumatorii de varf, care au nevoie de un spatiu mai mare de hranire. Ea nu are numai un inteles geometric. Multe specii nu se mai pot repoduce deoarece chiar in spatiul in care le-a mai ramas nu au linistea necesara sau nu mai au baza trofica suficenta pentru reproducere.

3. Restrangerea biodiversitatii. Cea mai evidenta consecinta a supraexploatarii este disparitia unor specii. Ecosistemele naturale devin tot mai sarace in specii si, din aceasta cauza, din ce in ce mai nestabile.

4. Introducerea unor specii noi in ecosisteme. O populatie introdusa intr-un ecosistem nou poate produce dezichilibre deoarece efectivul nu mai este controlat de dusmanii naturali din ecosistemul de origine.

5. Poluarea. Diferite forme ale poluarii afecteaza toate speciile. Populantii chimice si radioctivi se concentreaza progresiv de-a lungul lanturilelor tropice, atingand concentratii mortale in organismul consumatorilor de varf.

Masuri de combatere a dezechilibrelor ecologice.

Dezechilibrele ecologice au atins un punct critic.De aceea omenirea trebuie sa actioneze acum, deoarece mai tarziu va fi prea tarziu.

Pentru specile care nu sunt foarte grav amenintate trebuie reglementata exploatarea. De aceea au fost reglementate vanatoarea si pescuitul.

Pentru specile grav amenintate se cere interzicererea exploatarii si monitorizarea individuala pentru a le da posibilitatea de a ajunge la efective viabile.

Pentru speciie aflate in pragul disparitiei se impun masuri de asigurare a supravietuirii individuale si a reproducerii pentru mentinerea speciei in patrimoniul genetic planetar, cu perspectiva repopularii zonelor de origine.