Konstgjorda ekosystemegenskaper, typer, faktorer, exempel

2269
Robert Johnston

konstgjorda ekosystem Det är en vars biotiska komponenter har bestämts av människor för specifika ändamål, såsom jordbruksproduktion. De måste hållas under kontrollerade miljöförhållanden.

Uttrycket ekosystem, eller ekologiskt system, hänvisar till en naturlig, halvnaturlig eller artificiell enhet som inkluderar alla levande varelser eller biotiska faktorer i ett givet område, som interagerar med de fysiska och kemiska komponenterna i dess miljö eller abiotiska faktorer.

Källa: Pixabay.com

Ekosystem kännetecknas av att de har en definierad mängd olika biotiska faktorer, eller biologisk mångfald, och av sina egna mönster av energi och näringsflöde inom och mellan deras biotiska och abiotiska faktorer. De kan klassificeras som naturliga, halvnaturliga och konstgjorda.

Till skillnad från artificiella är naturliga ekosystem de som inte märkbart har förändrats av människor. Semi-naturliga ekosystem är de som behåller en betydande del av sin ursprungliga biologiska mångfald, trots att de har förändrats väsentligt av människor.

Artikelindex

  • 1 Funktioner
  • 2 Biotiska faktorer
  • 3 Abiotiska faktorer
  • 4 typer och verkliga exempel
    • 4.1 Terrestriska artificiella ekosystem
    • 4.2 Konstgjorda vattenekosystem
    • 4.3 Stängda konstgjorda ekosystem
  • 5 Relevans för marklivets framtid
  • 6 Referenser

Egenskaper

Konstgjorda ekosystem har en mängd olika egenskaper, som varierar beroende på det syfte de designades för. Generellt delar de följande:

- De har en lägre biologisk mångfald än naturliga och halvnaturliga ekosystem. Dess biotiska komponent domineras starkt av främmande eller främmande arter som introduceras av människor. De presenterar förenklade livsmedelskedjor. Genetisk mångfald är mycket låg, även hos introducerade arter.

- Ur människans behov är de mer produktiva eller lättare att använda än naturliga ekosystem. Av denna anledning har de tillåtit en enorm tillväxt av världens mänskliga befolkning.

- De är sårbara för nedbrytning och för att attackeras av skadedjur, med förlust av användbarhet för människor, på grund av frånvaron av biologisk mångfald och de självreglerande mekanismer som är karakteristiska för naturliga ekosystem. Återvinning av näringsämnen är mycket begränsad.

- De är beroende av mänsklig intervention för sin uthållighet. När de överges tenderar de att i en process som kallas ekologisk succession gradvis återgå till tillståndet för naturliga ekosystem..

Beroende på graden av mänsklig intervention och tillgängliga koloniserande arter tillåter denna sista process att återställa en del av den ursprungliga komplexiteten och den biologiska mångfalden..

Biotiska faktorer

I artificiella ekosystem består växter och djur främst av de arter som människor vill vara närvarande. De ursprungliga arterna från området tas bort för att skapa utrymme för den önskade arten, eller för att säkerställa att den senare drar nytta av monopolistiska tillgängliga abiotiska faktorer..

I artificiella ekosystem betraktas infödda eller introducerade arter som rovar den önskade arten, eller som konkurrerar med dem om abiotiska faktorer, som skadedjur, som syftar till att eliminera dem eller åtminstone deras systematiska kontroll..

I artificiella ekosystem tolererar människor närvaron av de inhemska eller introducerade arter som inte påverkar den önskade arten negativt. När det gäller vissa inhemska eller introducerade arter som gynnar den önskade arten, till exempel genom att fungera som skadedjursbiokontroller, främjas ibland deras närvaro.

Människor är den mest avgörande biotiska faktorn i artificiella ekosystem, som är ansvariga för deras skapande och underhåll och för den bana de följer. Till exempel kan ett konstgjort ekosystem, såsom ett gröda fält, omvandlas av människor till en annan typ av artificiellt ekosystem, såsom en stadspark..

Abiotiska faktorer

De abiotiska faktorerna, såsom klimat och jord, i omfattande artificiella ekosystem är vanligtvis desamma som de naturliga ekosystem som föregick dem i det område de ockuperar..

Abiotiska faktorer av helt mänskligt ursprung inkluderar gödselmedel, bekämpningsmedel, kemiska föroreningar, värme som genereras av el- och fossilbränsleförbrukning, buller, plastavfall, ljusföroreningar och radioaktivt avfall. Exempel på de senare är katastroferna i Tjernobyl och Fukushima.

En sällsynt typ av artificiellt ekosystem utgörs av slutna ekologiska system, såsom rymdkapslar, som är ekosystem där materialutbyte med utsidan inte är tillåtet. Dessa ekosystem är i allmänhet små i storlek och är för experimentella ändamål..

I slutna ekologiska system bestäms abiotiska faktorer av experimentet. Om målet är att upprätthålla människors eller djurliv är avfall, såsom koldioxid eller avföring och urin, abiotiska faktorer som måste, med deltagande av en autotrof organism, omvandlas till syre, vatten och mat..

Typer och verkliga exempel

Konstgjorda ekosystem kan klassificeras på många sätt. Den vanligaste klassificeringen delar upp dem i mark- och vattenlevande. Det är emellertid också möjligt att dela upp dem i urbana, förorts och extra urbana, eller öppna och stängda.

Naturligtvis är det också möjligt att kombinera dessa klassificeringar för att uppnå exakta karakteriseringar. Detta skulle till exempel ha ett öppet urbant terrestriskt artificiellt ekosystem, eller ett slutet, akvatiskt, extra urbana artificiellt ekosystem..

Konstgjorda markekosystem

De är mycket vanliga eftersom människor är marklevande organismer. Det största området är upptaget av så kallade agroekosystem, bland annat jordbruks- och boskapsfarmar.

Vikten av agroekosystem är så stor att inom ekologin finns en subdisciplin som kallas agroekologi, som studerar förhållandet mellan odlade växter och husdjur till den livlösa miljön..

Offentliga och privata parker och trädgårdar är också viktiga. Med deras behov av ständig vård, såsom avlägsnande av så kallat ogräs, visar parker och trädgårdar oförmågan att självreglera och självbevara typiskt för artificiella ekosystem..

Städer är också artificiella ekosystem, som expanderar explosivt, ofta på bekostnad av agroekosystem.

Andra exempel på konstgjorda terrestriska ekosystem är skogplantager för produktion av trä och massa för papper, gris- och fjäderfägårdar, växthus för produktion av grönsaker, baljväxter och blommor, djurparker, golfbanor etc. och terrarier för avel av amfibier leddjur reptiler.

Konstgjorda vattenekosystem

Vi har alla hört talas om akvarier, risplattor, bevattningskanaler, flodkanaler, hydroponics, reservoarer, dammar för fisk och räkor, stads- och jordbruksdammar, flytande burar för havsfisk vattenbruk och oxidationsdammar för avloppsvatten. Dessa är exempel på konstgjorda vattenekosystem.

Människans förändring av hydrosfären, eller en del av planeten som ockuperas av hav, sjöar, floder och andra vattendrag, för att medvetet eller av misstag skapa konstgjorda ekosystem är av stor ekologisk och ekonomisk betydelse..

Vårt beroende av vattenkroppar och vattenlevande växter och djur, liksom deras ekologiska funktioner, är avgörande för vår överlevnad. Hydrosfären rymmer en mycket rik biologisk mångfald, ger mat, syresätter atmosfären och tjänar till rekreation och turism..

Förorening av havet och floderna med plast och otaliga avfall av alla slag skapar autentiska konstgjorda ekosystem med kraftigt minskad biologisk mångfald, som den stora skräpön i Stilla havet, som redan är tre gånger större än Frankrike. Det beräknas att år 2050 kommer planetens hav att ha mer plast än fisk.

Stängda konstgjorda ekosystem

Planetjorden som helhet kan betraktas som ett slutet ekologiskt system som kallas ekosfären. På grund av den starka och växande mänskliga förändringen, som bland annat producerar onormal klimatförändring och kommer att leda till förlust av miljontals arter, kan ekosfären bli ett slutet artificiellt ekologiskt system.

Människor har skapat slutna ekologiska system för experimentändamål. Förutom kapslar och rymdlaboratorier inkluderar dessa de som utvecklats i projekt (Biosphere 2, MELiSSA och BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) i syfte att experimentera med livets stöd under miljöförhållanden..

I mycket liten skala kan terrarier och akvarier användas för att skapa slutna artificiella ekosystem som rymmer växter och djur. En sluten behållare eller flaska, som innehåller mat eller dryck som har kontaminerats med mikroorganismer, representerar också exempel på slutna artificiella ekosystem..

Relevans för marklivets framtid

När de upptar stora områden, särskilt i tropiska områden som är rika på biologiska endemismer, orsakar artificiella ekosystem en stor förlust av biologisk mångfald. Detta problem illustreras av boom i afrikanska palmplantager i Indonesien och odling av sojabönor och boskap i Amazonas.

Människans befolkningstillväxt kräver permanent expansion av artificiella ekosystem på bekostnad av den naturliga världen.

Delvis kan denna expansion minskas genom att förbättra produktiviteten i befintliga artificiella ekosystem och genom att ändra konsumtionsvanor (till exempel att äta mindre köttprodukter) för att minska det mänskliga fotavtrycket..

Konstgjorda ekosystem saknar kapacitet för självreglering. Detta skulle också gälla ekosfären om det blev ett gigantiskt artificiellt ekosystem med katastrofala konsekvenser, inte bara när det gäller utrotningen av miljontals arter utan för själva människans överlevnad..

Hållbar användning, det vill säga användning av naturresurser i en takt som är lägre än deras förnyelsekapacitet, innebär att man gör allt för att bevara så många unika naturliga ekosystem som möjligt och för att få konstgjorda ekosystem att behålla några av egenskaperna som godartade egenskaper hos halva naturliga ekosystem.

Referenser

  1. Chapin, F. S. III, Matson, P. A., Vitousek, P. M. Principer för terrestrisk ekosystemekologi. Springer, New York.
  2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Konstgjorda vattenlevande ekosystem. Vatten, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096.
  3. Fulget, N., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, C. 1999. Melissa: global kontrollstrategi för det artificiella ekosystemet genom att använda de första principmodellerna i facken. Framsteg inom rymdforskning, 24, 397-405.
  4. Jørgensen, S. E., red. 2009. Ekosystemets ekologi. Elsevier, Amsterdam.
  5. Korner, C., Arnone, J. A. Ill. 1992. Svar på förhöjd koldioxid i artificiella tropiska ekosystem. Science, 257, 1672-1675.
  6. Molles, M. 2013. Ekologi: begrepp och tillämpningar. McGraw-Hill, New York.
  7. Nelson, M., Pechurkin, N. S, Allen, J. P., Somova, L. A., Gitelson, J. I. 2009. Stängda ekologiska system, rymdlivsstöd och biosfärer. I: Wang, L. K., red. Handbok för miljöteknik, Volym 10: Miljöbioteknik. Humana Press, New York.
  8. Quilleré, I., Roux, L., Marie, D., Roux, Y., Gosse, F., Morot-Gaudry, J. F. 1995. Ett artificiellt produktivt ekosystem baserat på en fisk / bakterie / växtförening. 2. Prestanda. Jordbruk, ekosystem och miljö, 53, 9-30.
  9. Ripple, W. J., Wolf, C., Newsome, T. M., Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, M. I., Laurance, W. F. och 15 364 forskare från 184 länder. Världsforskarnas varning till mänskligheten: ett andra meddelande. BioScience, 67, 1026-1028.
  10. Rönkkö, M. 2007. Ett konstgjort ekosystem: framväxande dynamik och verklighetstrogna egenskaper. Artificial Life, 13, 159-187.
  11. Savard, J.-P. L., Clergeau, P., Mennechez, G. 2000. Biodiversitetskoncept och urbana ekosystem. Landskaps- och stadsplanering, 48, 131-142.
  12. Swenson, W., Wilson, D. S., Elias, R. 2000. Artificiellt ekosystemval. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 97, 9110-9114.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.