Οικολογική ισορροπία: Τι είναι και ποιοι παράγοντες την αλλάζουν;

Τα οικοσυστήματα είναι βιολογικά συστήματα που αποτελούνται από μια κοινότητα ζωντανών οργανισμών (βιοκένωση) και ένα αδρανές αλλά μεταβαλλόμενο φυσικό περιβάλλον (βιότοπος). Μέσα σε ένα οικοσύστημα σχηματίζονται τροφικές αλυσίδες και ροές ενέργειας, καθώς και ενδοειδικές και διαειδικές σχέσεις που διαμορφώνουν το περιβάλλον και τους πληθυσμούς. Όλοι αυτοί οι παράγοντες είναι απαραίτητοι για τη διατήρηση της οικολογικής ισορροπίας.

Τα οικοσυστήματα πρέπει να μπορούν να παραμένουν σταθερά, αλλά και να προσαρμόζονται στις φυσικές αλλαγές με αποτελεσματικότητα και ελάχιστες απώλειες. Δυστυχώς, η προσαρμοστική ανάγκη για αυτά τα συστήματα έχει εκραγεί τους τελευταίους αιώνες. Αυτό οφείλεται στην ταχεία ανάπτυξη της ανθρώπινης παρέμβασης και ό,τι αυτό συνεπάγεται. Μάθετε μαζί μας όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για την οικολογική ισορροπία.

Τι είναι η οικολογική ισορροπία;

Ο όρος οικολογική ισορροπία (γνωστό και ως το ισορροπία της φύσης) αναφέρεται σε ένα σύνολο θεωριών που διερευνούν τη μακροχρόνια διατήρηση των οικοσυστημάτων. Σύμφωνα με αυτά αξιώσειςοποιοδήποτε σταθερό οικοσύστημα διατηρείται σε σταθερή ισορροπία (ομοιοσταση) και οποιαδήποτε εξωτερική διαταραχή θα διορθωθεί με αρνητικά σχόλια.

Στα μοντέλα οικοσυστημάτων, αντιλαμβανόμαστε κάθε ζώο σαν μια μηχανή που μεγιστοποιεί τη χρήση της ενέργειας για να αποκτήσει βιομάζα από άλλους οργανισμούς. Με άλλα λόγια, η ενέργεια είναι το «τίμημα» που πληρώνουν τα ζωντανά όντα για να παραμείνουν στο περιβάλλον, είτε πρόκειται για κυνήγι είτε για αναζήτηση τροφής είτε για ανταγωνισμό με άλλα είδη για μια συγκεκριμένη θέση.

Ακολουθώντας τις παρομοιώσεις της αγοράς, Η βραχυπρόθεσμη ισορροπία του οικοσυστήματος επιτυγχάνεται όταν όλα τα έμβια όντα χρησιμοποιούν και απαιτούν την ίδια ποσότητα ενέργειας/βιομάζας σε όλες τις πιθανές θέσεις. Εάν ένα είδος μεγαλώσει πολύ και παρουσιαστεί ανισορροπία, αναμένεται να αυξηθούν και τα αρπακτικά του. Ως αποτέλεσμα, αυτό θα ρυθμίσει την ανισορροπία μέσω της αρνητικής ανατροφοδότησης που αναφέρεται παραπάνω.

Παράμετροι σταθερότητας

Αν και όλοι αυτοί οι όροι φαίνονται πολύ αιθέριοι, η πραγματικότητα είναι αυτή υπάρχουν παράμετροι ικανές να τις ποσοτικοποιήσουν. Όπως υποδεικνύεται από επαγγελματικές πηγέςαυτές είναι μερικές από τις τιμές που υποδεικνύουν μια ανθεκτικότητα του οικοσυστήματος με την πάροδο του χρόνου:

• Μηχανική ανθεκτικότητα. Σύμφωνα με αυτή την παράμετρο, το σύστημα είναι πιο βιώσιμο όσο λιγότερο χρειάζεται για να φτάσει στην αρχική του κατάσταση μετά από μια διαταραχή. Εάν είναι σε θέση να λύσει γρήγορα προβλήματα, το οικοσύστημα θα υποστεί ελάχιστη ζημιά από τις αλλαγές.
• Σταθερότητα διακύμανσης. Η διακύμανση των πληθυσμιακών αριθμών του είδους με την πάροδο του χρόνου. Όσο πιο κυμαινόμενη αυτή η τιμή, τόσο περισσότερες πιθανότητες εξαφάνισης.
• Ελάχιστη σταθερότητα. Η ελάχιστη παγκόσμια πυκνότητα των ειδών. Με άλλα λόγια, όσο πιο σταθεροί και εκτεταμένοι είναι οι ζωντανοί πληθυσμοί σε ένα οικοσύστημα, τόσο πιο δύσκολο θα είναι για ένα αρνητικό γεγονός να προκαλέσει την εξαφάνιση ενός συγκεκριμένου τμήματος του περιβάλλοντος.
• Βιωσιμότητα. Ένα οικοσύστημα είναι βιώσιμο όταν το είδος μπορεί να παραμείνει παρά τις εξωτερικές διαταραχές.

Όλες αυτές οι παράμετροι αντικατοπτρίζουν ότι η ισορροπία μπορεί να είναι ευκολότερο να επιτευχθεί σε ένα οικοσύστημα παρά σε άλλο. Ωστόσο, όσο χειρότερη είναι η «υγεία» των πληθυσμών που το κατοικούν, τόσο πιο πιθανό είναι αυτό θα συμβεί κατάρρευση μετά από καταστροφή ή αναστάτωση.

Αλληλεπιδράσεις αρπακτικών / θηραμάτων

Η ισορροπία του οικοσυστήματος διατηρείται επίσης στις τροφικές αλυσίδες, καθώς κανένα ανοιχτό σύστημα δεν διατηρείται χωρίς σταθερή ροή ενέργειας. Για να εξηγηθεί η σχέση μεταξύ θηράματος και θηρευτών σε ένα περιβάλλον, οι εξισώσεις Lotka-Volterra κάνουν τις ακόλουθες υποθέσεις.

Ο πληθυσμός των θηραμάτων έχει μια σταθερή πηγή τροφής. Δεδομένου ότι τα είδη που είναι προγενέστερα είναι συνήθως φυτοφάγα, το όριο πληθυσμού τους δεν επιτυγχάνεται λόγω έλλειψης τροφής.

Η ποσότητα τροφής για τα αρπακτικά εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τον πληθυσμό των θηραμάτων.

Ο ρυθμός μεταβολής του πληθυσμού είναι ευθέως ανάλογος με το μέγεθος του πληθυσμού.

Κατά τη διάρκεια των αλληλεπιδράσεων, το περιβάλλον δεν αλλάζει για να ευνοήσει κανένα από τα μέρη.

Τα αρπακτικά έχουν απεριόριστη όρεξη, δηλαδή πιάνουν όσο περισσότερα θηράματα μπορούν.

Αν και αυτές οι υποθέσεις δεν πληρούνται σε όλες τις περιπτώσεις, χρησιμεύουν ως παράδειγμα των πιο τυπικών μοντέλων αλληλεπίδρασης θηρευτή/θηράματος. Με απλά λόγια, η εξίσωση υποστηρίζει ότι όσο περισσότερα θηράματα υπάρχουν σε ένα σύστημα, τόσο θα γεννηθούν περισσότερα αρπακτικά για να τα κυνηγήσουν. Μόλις μειωθεί ο πληθυσμός του θηράματος, η περίσσεια των αρπακτικών θα πεθάνει λόγω έλλειψης τροφής.

Παράγοντες που διαταράσσουν την ισορροπία του οικοσυστήματος

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, ένα οικοσύστημα είναι ικανό να «απορροφά» αλλαγές και παραλλαγές σε κάποιο βαθμό. Ωστόσο, όταν η ζημιά είναι πολύ μεγάλη, οι αντισταθμιστικοί μηχανισμοί μπορεί να σταματήσουν να λειτουργούν. Ακολουθούν ορισμένες ενέργειες – ειδικά ανθρώπινης προέλευσης – που μπορούν να διαταράξουν αυτήν την ισορροπία του οικοσυστήματος.

Μαζική υλοτόμηση δέντρων

Όπως αναφέρει η εφημερίδα Ελ Πάις, ο κόσμος έχασε 15,8 εκατομμύρια εκτάρια τροπικών δασών το 2017. Η καταστροφή είναι ξεκάθαρη αν λάβουμε υπόψη ότι το 80% της επίγειας βιομάζας με τη μορφή άνθρακα βρίσκεται σε δέντρα και φυτά. Εάν αφαιρεθούν τέτοιες ποσότητες φυτικής ύλης από ένα μόνο οικοσύστημα, οι τροφικές αλυσίδες αποσταθεροποιούνται μη αναστρέψιμα.

Εισαγωγή εξωτικών ειδών

Η εξίσωση Lotka-Volterra μπορεί να εκπληρωθεί σε ένα σύστημα στο οποίο και τα δύο μέρη έχουν εξελιχθεί στο ίδιο περιβάλλον για χιλιάδες χρόνια. Ωστόσο, εάν ένας πληθυσμός «θηράματος» εισέλθει σε ένα οικοσύστημα στο οποίο δεν έχει φυσικούς θηρευτές, το εξωτικό είδος θα φέρει ένα πολύ επικίνδυνο δυναμικό εισβολής.

Ένα είδος προσαρμοσμένο σε ένα ξένο οικοσύστημα μπορεί να αναπτυχθεί εκθετικά εάν εδραιωθεί αρκετά καλά. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ισορροπία του οικοσυστήματος μπορεί να χαθεί και οι τροφικές αλυσίδες να διαταραχθούν σοβαρά.

Ανθρώπινες κατασκευές

Αγροτικές εκτάσεις, πόλεις και βιομηχανικές ζώνες μπορούν να γίνουν μικροοικοσυστήματα από μόνοι τους. Ωστόσο, δεν είναι επωφελείς για ολόκληρο το σύστημα στο οποίο έχουν δημιουργηθεί. Είναι απαραίτητο να κάνετε ενδελεχή σχέδια και εκτιμήσεις περιβαλλοντικών επιπτώσεων πριν από την κατασκευή ενός οικοσυστήματος, καθώς αυτό ελαχιστοποιεί τις ζημιές και αποτρέπει την απώλεια ισορροπίας.

Απώλεια ειδών

Ένα εξωτικό είδος σε ένα περιβάλλον μπορεί να είναι επικίνδυνο, αλλά είναι εξίσου κακό που εξαφανίζεται ένα που ήταν ήδη καθιερωμένο. Όπως επισημαίνεται από το IUCN Κόκκινο Κατάλογος, το 28% των ειδών που αξιολογήθηκαν κινδυνεύουν. Ως αποτέλεσμα, πολλά οικοσυστήματα κινδυνεύουν, ειδικά εάν το είδος που εξαφανίζεται παρέχει σημαντική ποσότητα βιομάζας στο σύστημα.

Τα οικοσυστήματα δεν είναι άθραυστα

Οπως βλέπεις, ο όρος οικολογική ισορροπία είναι κάπως αιθέρια. Ωστόσο, μπορεί να ποσοτικοποιηθεί λαμβάνοντας υπόψη ορισμένες αριθμητικές μεταβλητές που προκύπτουν από τις σχέσεις μεταξύ των ζωντανών όντων. Με άλλα λόγια, είναι δυνατό να συμπεράνουμε εάν ένα περιβάλλον μπορεί να παραμείνει σταθερό ή όχι με την πάροδο του χρόνου.

Σύμφωνα με αυτές τις αξιώσεις, τα οικοσυστήματα είναι ικανά να «φτιάξουν τον εαυτό τους» μέχρι ένα ορισμένο σημείο μετά από μια επιβλαβή αλλαγή, αλλά σίγουρα δεν μπορούν να ακολουθήσουν τον ρυθμό αλλαγής που καθορίζεται από τους ανθρώπους. Εάν τα μοντέλα παραγωγής και ο τρόπος που αντιλαμβανόμαστε τη φύση δεν αλλάξουν, ίσως χρειαστεί να αντιμετωπίσουμε την απώλεια περιβαλλόντων ζωτικής σημασίας για την επιβίωσή μας στο μέλλον.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει…