Kunstige økosystemegenskaper, typer, faktorer, eksempler

1598
Jonah Lester

EN kunstig økosystem Det er en hvis biotiske komponenter er bestemt av mennesker for spesifikke formål, for eksempel landbruksproduksjon. De må opprettholdes under kontrollerte miljøforhold.

Uttrykket økosystem, eller økologisk system, refererer til en naturlig, semi-naturlig eller kunstig enhet som inkluderer alle levende vesener, eller biotiske faktorer, i et gitt område, som samhandler med de fysiske og kjemiske komponentene i miljøet, eller abiotiske faktorer.

Kilde: Pixabay.com

Økosystemer er preget av å ha et definert utvalg av biotiske faktorer, eller biologisk mangfold, og av sine egne mønstre for energi og næringsstrøm innenfor og mellom deres biotiske og abiotiske faktorer. De kan klassifiseres som naturlige, semi-naturlige og kunstige.

I motsetning til kunstige, er naturlige økosystemer de som ikke har blitt merkbart endret av mennesker. Semi-naturlige økosystemer er de som beholder en betydelig del av sin opprinnelige biologiske mangfold, til tross for at de er betydelig endret av mennesker.

Artikkelindeks

  • 1 Funksjoner
  • 2 Biotiske faktorer
  • 3 Abiotiske faktorer
  • 4 typer og virkelige eksempler
    • 4.1 Terrestriske kunstige økosystemer
    • 4.2 Kunstige akvatiske økosystemer
    • 4.3 Lukkede kunstige økosystemer
  • 5 Relevans for fremtiden for jordliv
  • 6 Referanser

Kjennetegn

Kunstige økosystemer har et bredt utvalg av egenskaper, som varierer i henhold til formålet de ble designet for. Generelt deler de følgende:

- De har et lavere biologisk mangfold enn naturlige og halvnaturlige økosystemer. Dens biotiske komponent er sterkt dominert av fremmede eller fremmede arter introdusert av mennesker. De presenterer forenklede næringskjeder. Genetisk mangfold er veldig lavt, selv hos introduserte arter.

- Fra menneskers behov er de mer produktive eller enklere å bruke enn naturlige økosystemer. Av denne grunn har de tillatt en enorm vekst i verdens menneskelige befolkning.

- De er sårbare for nedbrytning og for å bli angrepet av skadedyr, med tap av nytteverdi for mennesker, på grunn av fravær av biologisk mangfold og selvreguleringsmekanismer som er karakteristiske for naturlige økosystemer. Resirkulering av næringsstoffer er veldig begrenset.

- De er avhengige av menneskelig inngripen for deres utholdenhet. Når de blir forlatt, pleier de, i en prosess som kalles økologisk suksess, gradvis å gå tilbake til tilstanden til naturlige økosystemer..

Avhengig av graden av menneskelig inngripen, og den tilgjengelige koloniserende arten, tillater denne siste prosessen å gjenopprette en del av den opprinnelige kompleksiteten og biologiske mangfoldet..

Biotiske faktorer

I kunstige økosystemer består planter og dyr først og fremst av de artene som mennesker ønsker å være til stede. De opprinnelige artene fra området fjernes for å skape rom for den ønskede arten, eller for å sikre at sistnevnte drar nytte av monopolistiske fordeler av tilgjengelige abiotiske faktorer..

I kunstige økosystemer betraktes innfødte eller introduserte arter som bytter på den ønskede arten, eller som konkurrerer med dem om abiotiske faktorer, som skadedyr, med sikte på eliminering eller, i det minste, deres systematiske kontroll..

I kunstige økosystemer tolererer mennesker tilstedeværelsen av de innfødte eller introduserte artene som ikke påvirker ønsket art negativt. Når det gjelder visse innfødte eller introduserte arter som gagner den ønskede arten, for eksempel ved å fungere som skadedyrs biokontrollere, blir deres tilstedeværelse noen ganger fremmet.

Mennesker er den mest avgjørende biotiske faktoren i kunstige økosystemer, som er ansvarlige for deres opprettelse og vedlikehold, og for banen de følger. For eksempel kan et kunstig økosystem, for eksempel et avlingsfelt, omgjøres av mennesker til en annen type kunstig økosystem, for eksempel en bypark..

Abiotiske faktorer

De abiotiske faktorene, som klima og jord, i omfattende kunstige økosystemer er vanligvis de samme som de naturlige økosystemene som gikk foran dem i området de okkuperer..

Abiotiske faktorer av helt menneskelig opprinnelse inkluderer gjødsel, plantevernmidler, kjemiske forurensninger, varme generert av strøm og fossilt drivstofforbruk, støy, plastavfall, lysforurensning og radioaktivt avfall. Eksempler på sistnevnte er i Tsjernobyl og Fukushima-katastrofene.

En sjelden type kunstig økosystem består av lukkede økologiske systemer, for eksempel romkapsler, som er økosystemer der materialutveksling med utsiden ikke er tillatt. Disse økosystemene er generelt små i størrelse og er for eksperimentelle formål..

I lukkede økologiske systemer bestemmes abiotiske faktorer av eksperimentatoren. Hvis målet er å opprettholde menneskers eller dyreliv, er avfall, som karbondioksid eller avføring og urin, abiotiske faktorer som må, med deltagelse av en autotrof organisme, omdannes til oksygen, vann og mat..

Typer og reelle eksempler

Kunstige økosystemer kan klassifiseres på mange måter. Den vanligste klassifiseringen deler dem i terrestrisk og akvatisk. Det er imidlertid også mulig å dele dem inn i urbane, forstads og ekstra urbane, eller åpne og lukkede.

Det er selvfølgelig også mulig å kombinere disse klassifiseringene for å oppnå presise karakteriseringer. Dette vil for eksempel ha et åpent urbane, kunstig økosystem i urbane byer, eller et lukket akvatisk, ekstra urbane kunstig økosystem..

Kunstige terrestriske økosystemer

De er veldig vanlige fordi mennesker er jordlevende organismer. Det største området er okkupert av det som er kjent som agroøkosystemer, blant annet jordbruks- og husdyrbruk.

Betydningen av agroøkosystemer er så stor at innen økologi er det en underdisiplin som kalles agroøkologi, som studerer forholdet mellom dyrkede planter og husdyr til det livløse miljøet..

Offentlige og private parker og hager er også viktig. Med deres behov for konstant pleie, som fjerning av såkalte ugress, viser parker og hager manglende evne til selvregulering og selvbevaring som er typisk for kunstige økosystemer..

Byer er også kunstige økosystemer, som er i eksplosiv ekspansjon, ofte på bekostning av agroøkosystemer.

Andre eksempler på kunstige terrestriske økosystemer er skogplantasjer for produksjon av tre og masse til papir, svin og fjærfe, drivhus for produksjon av grønnsaker, belgfrukter og blomster, dyreparker, golfbaner etc. og terrarier for avl av amfibier og leddyrs reptiler.

Kunstige akvatiske økosystemer

Vi har alle hørt om akvarier, rismarker, vanningskanaler, elvekanaler, hydroponics, reservoarer, dammer for fisk og rekevannbruk, urbane dammer og jordbruksdammer, flytende merder for havfisk akvakultur og oksidasjonsdammer for kloakkeavtale. Dette er eksempler på kunstige akvatiske økosystemer.

Menneskets forandring av hydrosfæren, eller en del av planeten okkupert av hav, innsjøer, elver og andre vannmasser, for bevisst eller ved et uhell å skape kunstige økosystemer er av stor økologisk og økonomisk betydning..

Vår avhengighet av vannmasser og vannplanter og dyr, samt deres økologiske funksjoner, er avgjørende for vår overlevelse. Hydrosfæren huser et veldig rikt biologisk mangfold, gir mat, oksygenerer atmosfæren og tjener til rekreasjon og turisme..

Forurensning av sjø og elver med plast og utallige avfall av alle slag skaper autentiske kunstige økosystemer med sterkt redusert biologisk mangfold, som den store søppeløya i Stillehavet, som allerede er tre ganger størrelsen på Frankrike. Det anslås at innen 2050 vil planetens hav ha mer plast enn fisk.

Lukkede kunstige økosystemer

Planeten Jorden som helhet kan betraktes som et lukket økologisk system kalt økosfæren. På grunn av den sterke og voksende menneskelige forandringen, som blant annet gir unormale klimaendringer og vil føre til tap av millioner av arter, kan økosfæren bli et lukket kunstig økologisk system.

Mennesker har opprettet lukkede økologiske systemer for eksperimentelle formål. I tillegg til kapsler og romlaboratorier inkluderer disse de som er utviklet i prosjekter (Biosphere 2, MELiSSA og BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) med det formål å eksperimentere med støtte fra livet under miljøisolasjon..

I veldig liten skala kan terrarier og akvarier brukes til å skape lukkede kunstige økosystemer som huser planter og dyr. En lukket beholder eller flaske, som inneholder mat eller drikke som er forurenset med mikroorganismer, representerer også eksempler på lukkede kunstige økosystemer..

Relevans for fremtiden for jordliv

Når de okkuperer store områder, spesielt i tropiske regioner som er rike på biologiske endemismer, forårsaker kunstige økosystemer et stort tap av biologisk mangfold. Dette problemet illustreres av oppgangen i afrikanske palmeplantasjer i Indonesia, og i dyrking av soyabønner og husdyr i Amazonas.

Menneskelig befolkningsvekst krever permanent utvidelse av kunstige økosystemer på bekostning av den naturlige verden.

Delvis kan denne utvidelsen reduseres ved å forbedre den produktive effektiviteten til eksisterende kunstige økosystemer, og endre forbruksvaner (for eksempel å spise mindre kjøttprodukter) for å redusere menneskets fotavtrykk..

Kunstige økosystemer mangler kapasitet til selvregulering. Dette vil også gjelde økosfæren hvis det ble et gigantisk kunstig økosystem med katastrofale konsekvenser, ikke bare når det gjelder utryddelse av millioner av arter, men for menneskets overlevelse i seg selv..

Bærekraftig bruk, det vil si bruk av naturressurser i en hastighet som er lavere enn kapasiteten for fornyelse, innebærer å gjøre alt for å bevare så mange unike naturlige økosystemer som mulig, og for å få kunstige økosystemer til å beholde noen av egenskapene godartede egenskaper til semi- naturlige økosystemer.

Referanser

  1. Chapin, F. S. III, Matson, P. A., Vitousek, P. M. Prinsipper for terrestrisk økosystemøkologi. Springer, New York.
  2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Kunstige akvatiske økosystemer. Vann, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096.
  3. Fulget, N., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, C. 1999. Melissa: global kontrollstrategi for det kunstige økosystemet ved å bruke de første prinsippmodellene i avdelingene. Fremskritt innen romforskning, 24, 397-405.
  4. Jørgensen, S. E., red. 2009. Økosystemøkologi. Elsevier, Amsterdam.
  5. Korner, C., Arnone, J. A. Ill. 1992. Svar på forhøyet karbondioksid i kunstige tropiske økosystemer. Science, 257, 1672-1675.
  6. Molles, M. 2013. Økologi: konsepter og applikasjoner. McGraw-Hill, New York.
  7. Nelson, M., Pechurkin, N. S, Allen, J. P., Somova, L. A., Gitelson, J. I. 2009. Lukkede økologiske systemer, plasslivsstøtte og biosfærer. I: Wang, L. K., red. Håndbok for miljøteknikk, bind 10: miljøbioteknologi. Humana Press, New York.
  8. Quilleré, I., Roux, L., Marie, D., Roux, Y., Gosse, F., Morot-Gaudry, J. F. 1995. Et kunstig produktivt økosystem basert på en fisk / bakterie / planteforening. 2. Ytelse. Landbruk, økosystemer og miljø, 53, 9-30.
  9. Ripple, W. J., Wolf, C., Newsome, T. M., Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, M. I., Laurance, W. F., og 15 364 forskere fra 184 land. Verdensforskernes advarsel til menneskeheten: et nytt varsel. BioScience, 67, 1026-1028.
  10. Rönkkö, M. 2007. Et kunstig økosystem: fremvoksende dynamikk og naturtro egenskaper. Kunstig liv, 13, 159-187.
  11. Savard, J.-P. L., Clergeau, P., Mennechez, G. 2000. Biodiversitetskonsepter og urbane økosystemer. Landskaps- og byplanlegging, 48, 131-142.
  12. Swenson, W., Wilson, D. S., Elias, R. 2000. Valg av kunstig økosystem. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 97, 9110-9114.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.