Gli ecosistemi sono sistemi biologici costituiti da una comunità di organismi viventi (biocenosi) e un ambiente fisico, inerte ma mutevole (biotopo). All'interno di un ecosistema si formano catene alimentari e flussi energetici, nonché relazioni intra e interspecifiche che modulano l'ambiente e le popolazioni. Tutti questi fattori sono essenziali per mantenere l'equilibrio ecologico.
Gli ecosistemi devono essere in grado di rimanere costantemente nel tempo, ma anche adattarsi ai cambiamenti naturali con efficienza e perdite minime. Sfortunatamente, la necessità di adattamento di questi sistemi è esplosa negli ultimi secoli, a causa della rapida crescita degli esseri umani e di tutto ciò che ciò implica. Impara con noi tutto ciò che devi sapere sull'equilibrio ecologico.
Che cos'è l'equilibrio ecologico?
Il termine "equilibrio ecologico" -equilibrio della naturain inglese- si riferisce a un insieme di teorie in cui viene esplorato il mantenimento a lungo termine degli ecosistemi.Secondo questi postulati, qualsiasi ecosistema fisso rimane in costante equilibrio (omeostasi) e qualsiasi disturbo esterno sarà corretto con a feedback negativo.
Nei modelli ecosistemici, ogni animale è concepito come un macchinario che massimizza il suo utilizzo di energia per ottenere biomassa da altri organismi. In altre parole, l'energia è il "prezzo" che gli esseri viventi pagano per rimanere nell'ambiente, che si tratti di cacciare, foraggiare o competere con altre specie per una specifica nicchia.
Seguendo le similitudini del mercato, l'equilibrio ecosistemico a breve termine si ottiene quando tutti gli esseri viventi utilizzano e richiedono la stessa quantità di energia/biomassa in tutte le nicchie possibili. Se una specie diventa troppo grande e si verifica uno squilibrio, ci si aspetta che anche i suoi predatori aumentino, regolando lo squilibrio attraverso risposta denominato negativo.
L'equilibrio dell'ecosistema si raggiunge quando tutte le specie “chiedono” e “danno” equamente in un determinato ambiente.
Parametri di stabilità
Sebbene tutti questi termini sembrino molto eterei, la realtà è che esistono parametri in grado di quantificarli. Come indicato da fonti professionali, questi sono alcuni dei valori che indicano una persistenza dell'ecosistema nel tempo:
- Resilienza ingegneristica:Secondo questo parametro, il sistema è tanto più vitale quanto meno impiega a raggiungere il suo stato originale dopo un disturbo. Se è "capace" di risolvere rapidamente i problemi, l'ecosistema subirà danni minimi dai cambiamenti.
- Stabilità della varianza: la variazione nel tempo del numero di popolazioni della specie. Più questo valore è fluttuante, più è probabile che si estingua.
- Stabilità minima: la densità globale minima di specie, idealmente lontana da 0. In altre parole, più stabili ed estese le popolazioni viventi in un ecosistema - all'interno di "normale" -, più difficile sarà che un evento negativo conduca a una parte specifica dall'ambiente all'estinzione
- Sostenibilità: un ecosistema è sostenibile quando le specie sono in grado di sopravvivere nonostante i disturbi esterni.
Tutti questi parametri riflettono che l'equilibrio può essere più facile da raggiungere in un ecosistema che in un altro. In ogni caso, peggiore è la “salute” delle popolazioni che lo abitano, più è probabile che il collasso si verifica dopo un disastro o un disturbo.
Interazioni predatore/preda
L'equilibrio dell'ecosistema è sostenuto anche nelle catene alimentari, poiché nessun sistema aperto viene mantenuto senza un flusso costante di energia. Per spiegare la relazione tra preda e predatori in un ambiente, le equazioni di Lotka-Volterra fanno le seguenti ipotesi:
- La popolazione di prede ha una fonte di cibo costante. Poiché le specie predate sono generalmente erbivore, il loro limite di popolazione non viene raggiunto a causa della mancanza di cibo.
- La quantità di cibo dei predatori dipende interamente dalla popolazione delle prede.
- Il tasso di variazione dei numeri della popolazione è direttamente proporzionale alla dimensione della popolazione.
- Durante le interazioni, l'ambiente non cambia per favorire nessuna delle due parti.
- I predatori hanno un appetito illimitato, vale a dire, predano quanto possono.
Sebbene queste ipotesi non siano soddisfatte in tutti i casi, servono a esemplificare i modelli più tipici di interazione predatore/preda. In poche parole, l'equazione postula che più dighe ci sono in un sistema, nasceranno più predatori per dar loro la caccia. Una volta ridotta la popolazione della preda, l'eccesso di predatori morirà per mancanza di cibo.
Secondo questo postulato, le popolazioni di predatori e prede mostrano picchi e valli nel tempo. Una specie è sempre in linea con l'altra.
Agenti che disturbano l'equilibrio dell'ecosistema
Come puoi immaginare, un ecosistema è in grado di "assorbire" cambiamenti e variazioni in una certa misura, ma quando il danno è troppo grande, meccanismi di compensazione possono smettere di funzionare. Ecco alcune azioni - soprattutto di origine umana - che possono sconvolgere questo equilibrio dell'ecosistema.
Abbattimento massiccio di alberi
Come indica il giornalePaese,il mondo ha perso 15,8 milioni di ettari di foresta tropicale nel 2017. Il disastro si conta da solo se si considera che l'80% della biomassa terrestre sotto forma di carbonio si trova negli alberi e nelle piante. Se tali quantità di materia vegetale vengono rimosse da un singolo ecosistema, le catene trofiche vengono irreversibilmente destabilizzate.
Introduzione di specie esotiche
L'equazione di Lotka-Volterra può essere soddisfatta in un sistema in cui entrambe le parti si sono evolute nello stesso ambiente per migliaia di anni. Tuttavia, se una popolazione "preda" entra in un ecosistema in cui non ha predatori naturali, le specie esotiche porteranno un potenziale invasivo molto pericoloso.
Una specie adattata a un ecosistema estraneo può crescere in modo esponenziale se si è stabilita abbastanza bene. In questi casi, l'equilibrio dell'ecosistema può essere perso e le catene alimentari sono gravemente interrotte.
Costruzioni umane
I terreni agricoli, le città e le aree industriali possono diventare microecosistemida soli, ma non per questo motivo sono vantaggiosi per il gruppo sistemico in cui sono stati stabiliti. È necessario fare piani e valutazioni di impatto ambientale precedenti prima di costruire in un ecosistema, poiché ciò riduce al minimo i danni e previene la perdita di equilibrio.
Perdita di specie
Una specie esotica in un ambiente può essere pericolosa, ma lo stesso o peggio è che scompare quello che era già stabilito. Come indicato dalla Lista Rossa IUCN, il 28% delle specie valutate è in pericolo, quindi molti ecosistemi sono a rischio, soprattutto se la specie che scompare fornisce una notevole quantità di biomassa al sistema.
Gli ecosistemi non sono indistruttibili
Come potete vedere, il termine "equilibrio ecologico" è alquanto etereo, ma può essere quantificato se si tiene conto di alcune variabili numeriche che derivano dai rapporti tra gli esseri viventi. In altre parole, è possibile dedurre se un ambiente può rimanere stabile o meno nel tempo.
Secondo questi postulati, gli ecosistemi sono in grado di "fissarsi" in una certa misura dopo un cambiamento deleterio, ma difficilmente seguono il tasso di cambiamento stabilito dall'uomo. Se i modelli di produzione e il modo in cui concepiamo la natura non cambiano, potremmo dover affrontare la perdita di ambienti vitali per la nostra sopravvivenza in futuro.