האיזון האקולוגי מוגדר הנצפה קהילות אקולוגיות במצב המערכות האקולוגיות שבהן הרכב ושפע של מינים נותר יציב יחסית לתקופות ארוכות.
הרעיון של איזון טבעי הוא חלק ממערכות ודתות פילוסופיות רבות. יש התומכים בהשערה של גאיה, לפיה הביוספרה הייתה פועלת כמערכת השומרת באופן תיאום, כסופר-אורגניזם, על האיזון האקולוגי העולמי.
מקור: pixabay.com
הרעיון של איזון אקולוגי תומך בגישות סביבתיות רבות בציבור הרחב. אקולוגים מעדיפים לחשוב במונחים של שימור המגוון הביולוגי, פיתוח בר-קיימא ואיכות סביבתית.
מערכות אקולוגיות יציבות, בהן קיים או נראה שיש איזון אקולוגי ברור, שופעות בטבע. מסיבה זו הם מופיעים באופן בולט בספרות המדעית והפופולרית. עם זאת, ישנן גם מערכות אקולוגיות לא יציבות אליהן הוקדשה היסטורית פחות תשומת לב.
סיבות
שיווי משקל אקולוגי הוא תוצאה של יכולתם של קהילות אקולוגיות להתאושש בהדרגה, באמצעות תהליך של רצף אקולוגי, יציבותן המקורית, או שיאה אקולוגי, שאבד בגלל הפרעה, בין אם זה סביבתי, ביוטי או אנושי. המשנה את הרכב המין ושפעו.
המונח "ירושה אקולוגית" מתייחס לתהליך של שינוי כיוון ביישוב לאחר שסבל מהפרעה קשה. שינוי זה מתרחש בשלבים ומתבטא בהרכבם ובשפעם של המינים, הנוטים להגדיל את המגוון שלהם. הירושה האקולוגית נחקרה רבות בקהילות צמחים.
כאשר קהילה עוברת את שלבי הירושה האקולוגית היא נחשבת לאיזון. כשמגיעים לשלב האחרון של הירושה, או שיאו האקולוגי, הרכב הקהילה יציב, וזו הסיבה שהוא נחשב במצב של איזון יחסי.
שיווי משקל אקולוגי הוא מצב יציב דינאמי (הומאוסטזיס). פידבק בין אוכלוסיות מפצה ללא הרף, מאגר את השפעתו, שינויים קלים בהרכב ובשפע האוכלוסייה בקהילה הנגרמים כתוצאה מגורמים abiotic וביוטי. כתוצאה מכך, הקהילה חוזרת להופעתה הראשונית.
גורמים
שיווי משקל אקולוגי הוא פרי האינטראקציה הדינאמית של שני סוגים של גורמים. ראשית, הפרעות חיצוניות, המיוצגות על ידי אירועים, בדרך כלל בעלי משך זמן קצר, הגורמים לשינויים בהרכב ובשפע המינים.
שנית, נטרול השינויים האמורים על ידי אינטראקציות אקולוגיות בין האוכלוסיות המרכיבות את הקהילה.
הפרעות חיצוניות יכולות להיות גורמים ביוטיים שפועלים באופן אפיזודי. לדוגמא, הופעתם של מינים נודדים, כמו מכות ארבה באפריקה, או פתוגנים הגורמים למגפות.
הפרעות יכולות להיות גם גורמים אביוטיים פתאומיים, כמו הוריקנים, שיטפונות או שריפות.
האינטראקציות האקולוגיות שקובעות את קיומו של שיווי משקל אקולוגי כוללות אינטראקציות ישירות (טורף / טרף, עשב עשב / צמח, מאבק / פרחים, פרוגיבורה / פירות, טפיל / מארח) ואינטראקציות עקיפות (דוגמה: טורף / צמח) בין האוכלוסיות המרכיבות כל אחת קהילה.
כתוצאה מהשפעות המשוב הגלומות באינטראקציות אלה, מתוקן השינוי בגודל אוכלוסייה, וחוזר לרמת שיווי המשקל שלו, בה התנודות במספר הפרטים הינן מינימליות.
השפעות המשוב הן מורכבות ביותר, ולכן חשופות במיוחד להפרעה כתוצאה מפעולה אנושית, במערכות אקולוגיות מגוונות במיוחד, כמו יערות גשם טרופיים ושוניות אלמוגים.
נכסים עיקריים
במהלך שיווי משקל אקולוגי, קהילות משיגות יציבות יחסית, או מצב יציב, בהרכב המינים ובשפע. יציבות כזו מוגדרת במונחים של ארבעה תכונות עיקריות, כלומר: קביעות, עמידות, חוסן והתמדה. האחרון ידוע גם בשם אינרציה.
קביעות היא היכולת להישאר ללא שינוי. התנגדות היא היכולת להישאר ללא שינוי כתוצאה מהפרעות או השפעות חיצוניות. חוסן הוא היכולת לחזור למצב יציב המקורי לאחר הפרעה. התמדה היא היכולת של אוכלוסיות לשמור על עצמן לאורך זמן.
קבוע ניתן למדוד על פי סטיית תקן, או משתנות שנתית. התנגדות באמצעות רגישות או יכולת חיץ. עמידות לאורך זמן חזרה, או גודל הסטייה המאפשרת חזרה זו. התמדה לאורך זמן ההכחדה של אוכלוסייה, או שינויים בלתי הפיכים אחרים.
לדוגמה, מערכת אקולוגית המתנדנדת באופן מחזורי סביב מצב, כמו זו שתוארה על ידי משוואות לוטקה-וולטרה כדי לתאר את האינטראקציה בין טורפים לטרף, יכולה להיות מסווגת כעמידה ומתמשכת.
עם זאת, זה לא יכול להיחשב קבוע ועמיד. במקרה כזה מתקיימים שני תנאים המאפשרים לו להיחשב יציב.
תנאים הכרחיים
הנחת התחרות בין מינים ממלאת תפקיד מרכזי במושג האיזון האקולוגי. הנחה זו מניחה כי ביישובים קיים איזון בין תפוקה לנשימה, זרימת אנרגיה פנימה וחוצה, שיעורי לידה ותמותה, ואינטראקציות ישירות ועקיפות בין מינים.
הנחת התחרות בין מינים גם מניחה כי גם ביישובים שאינם במצב של שיא אקולוגי יש כנראה מידה מסוימת של איזון אקולוגי, וכי באיים אוקיאניים יש איזון בין הגירה והכחדה של מינים שקולים מבחינה אקולוגית. .
הישרדותם של המינים המרכיבים אוכלוסייה תלויה בהתמדה של אותם המינים ברמת המטאפולציה. חילופי יחידים ושיבוץ מחדש בין אוכלוסיות מאותו המין המאכלסים יישובים סמוכים שומר על גיוון גנטי ומאפשר לתקן הכחדות מקומיות.
ברמת המטאפולציה, ההישרדות מרמזת על: א) אוכלוסיות המופצות במיקרו-תושבים נפרדים; ב) מיקרובי-תושבים קרובים מספיק בכדי לאפשר שינוי גומלין מחדש שלהם ממיקרובי-תושבים אחרים; ג) הסתברות גדולה יותר להכחדה ברמת האוכלוסייה מאשר ברמת המטפופולציה; וד) הסתברות נמוכה להכחדה סימולטנית בכל המיקרו-ביתיות.
דוגמאות
קחו בחשבון את המקרה של זאבים שאחרי עשרות שנים רבות שהושמדו על ידי חוואים, הוכנסו מחדש לפארק הלאומי ילוסטון בארצות הברית כדי להשיב את האיזון האקולוגי שאבד בגלל אוכלוסיית יתר של יונקים עשבוניים גדולים.
הגידול הראשוני של אוכלוסיית הזאבים צמצם באופן דרמטי את אוכלוסיות היונקים העשבוניים, מה שבתורו שם גבול לגודל האוכלוסייה של הראשונים (פחות עשבוני עשב פירושו שלזאבים רבים אין מספיק מזון ורעב, או הם לא מייצרים גורים).
הרמות הנמוכות והיציבות של אוכלוסיות אוכלי עשב הודות לנוכחותן של אוכלוסיות זאבים יציבות אפשרו להופיע שוב ביערות. זה בתורו אפשר להתחדש מחדש של ילוסטון על ידי מספר רב של מינים של עופות ויונקים של יער. בדרך זו השיב הפארק את הדרו והמגוון הביולוגי המקורי שלו.
דוגמאות נוספות לקהילות במאזן אקולוגי לכאורה נמצאות בפארקים לאומיים ובשמורות ימיות בהן נאכפים החוקים המגנים עליהם, או באזורים מרוחקים עם צפיפות אנושית נמוכה, במיוחד כאשר התושבים ילידי הארץ העושים שימוש מועט בטכנולוגיות. מוֹדֶרנִי.
השלכות אובדן
השיעור הנוכחי של ההרס הסביבתי עולה בהרבה על יכולתם של מערכות אקולוגיות להחזיר את האיזון האקולוגי הטבעי שלהם.
המצב אינו בר-קיימא ואינו יכול להימשך זמן רב מבלי לפגוע אנושות באורח קשה. אובדן המגוון הביולוגי מקשה יותר ויותר למצוא מינים לבנייה מחדש של קהילות ומערכות אקולוגיות טבעיות.
לראשונה בתולדותיה, האנושות ניצבת בפני שלוש הפרעות מסוכנות בקנה מידה פלנטרי: 1) שינויי אקלים, שאחד מההיבטים הבולטים שבהם הוא ההתחממות הגלובלית; 2) זיהום וחומציות של האוקיינוסים; 3) אובדן עצום, במהירות חסרת תקדים, של המגוון הביולוגי העולמי.
הפרעות רחבות היקף אלה ישפיעו מאוד על בני הדור הצעירים והדורות הבאים. יהיו מספר גדול של פליטי אקלים. משאבי הדיג יירדו. הוא יראה עולם נטול רבים ממיני הצמח ובעלי החיים שאנו רגילים אליהם.
כיצד לתחזק אותו?
בנושא זה מומלץ להתייעץ עם עבודתם של Ripple et al. (2017). מחברים אלה מציינים שכדי להשיג את המעבר לעבר איזון אקולוגי עולמי יהיה צורך:
1) צור שמורות טבע המגנות על חלק ניכר מבתי הגידול היבשתיים והמים של כדור הארץ.
2) הפסק המרת יערות ובתי גידול טבעיים אחרים באזורים שנמצאים בניצול אינטנסיבי.
3) שיקום קהילות צמחים ילידיות בהיקף גדול, במיוחד יערות.
4) אוכלוס מחדש אזורים גדולים עם מינים ילידים, בעיקר טורפים עליונים.
5) יישום מדיניות לתיקון הטרור, ניצול וסחר במינים מאוימים והמשבר העולמי שנגרם מצריכת חיות בר.
6) צמצמו את בזבוז המזון.
7) לקדם את הצריכה של מזון מן הצומח.
8) צמצם את גידול האוכלוסייה האנושית באמצעות חינוך ותכנון משפחתי מרצון.
9) חנך ילדים להערכה וכבוד לטבע.
10) ערוץ השקעות כספיות לקראת שינוי סביבתי חיובי.
11) תכנן וקדם טכנולוגיות ירוקות, תוך הפחתת סבסוד לצריכת דלקים מאובנים.
12) צמצם את אי השוויון הכלכלי והבטיחו כי מחירים, מיסים ותמריצים לוקחים בחשבון את העלות הסביבתית.
13) התאחדו מדינות לתמוך ביעדים חיוניים אלה.
הפניות
- בלונדר, ב., נוגס-בראבו, ד., בוררגארד, ח"כ, דונוג'ה, ג'יי.סי, יורג'נסן, ראש הממשלה, קראפט, נ.ג.ב. J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. קישור סינון ואי שיוויון סביבתי לביוגיאוגרפיה עם מסגרת אקלים קהילתית. אקולוגיה, 96, 972-985.
- Cuddington, K. 2001. המטאפורה "שיווי המשקל בין הטבע" ושיווי המשקל באקולוגיה של האוכלוסייה. ביולוגיה ופילוסופיה, 16, 463–479.
- DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. מושגי שיווי משקל וחוסר משקל במודלים אקולוגיים. מונוגרפיות אקולוגיות, 57, 1-21.
- Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. על יישום מושגי יציבות באקולוגיה. דוגמנות אקולוגית, 63, 143–161.
- Looman, J. 1976. שיווי משקל ביולוגי במערכות אקולוגיות: תיאוריה של שיווי משקל ביולוגי. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
- Olszewski, TD 2012. התמדה במגוון גבוה בקהילות אקולוגיות שאינן משכיחות: השלכות על מערכות אקולוגיות מודרניות ומאובנות. הליכי החברה המלכותית ב ', 279, 230–236.
- Pianka, ER 1978. אקולוגיה אבולוציונית. Harper & Row, ניו יורק.
- Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF ו- 15,364 מדענים מ -184 מדינות. 2017. אזהרת מדעני העולם לאנושות: הודעה שנייה. BioScience, 67, 1026-1028.
- Rohde, K. 2005. אקולוגיה ללא חלל. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ', קיימברידג'.