KONSTGJORDA EKOSYSTEM: EGENSKAPER, TYPER, FAKTORER, EXEMPEL - MILJÖ - 2025

Ett artificiellt ekosystem är ett vars biotiska komponenter har bestämts av människor för specifika ändamål, till exempel jordbruksproduktion. De måste underhållas under kontrollerade miljöförhållanden.

Termen ekosystem, eller ekologiskt system, avser en naturlig, semi-naturlig eller konstgjord enhet som inkluderar alla levande varelser, eller biotiska faktorer, i ett visst 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 variation av biotiska faktorer, eller biologisk mångfald, och av sina egna energimönster och näringsflöde inom och mellan deras biotiska och abiotiska faktorer. De kan klassificeras som naturliga, semi-naturliga och konstgjorda.

Till skillnad från konstgjorda, är naturliga ekosystem de som inte har märkbart förändrats av människor. Halv-naturliga ekosystem är de som behåller en betydande del av deras ursprungliga biologiska mångfald, trots att de har ändrats avsevärt av människor.

egenskaper

Konstgjorda ekosystem har en mängd olika egenskaper som varierar beroende på vilket syfte de utformades för. I allmänhet delar de följande:

- De har en lägre biologisk mångfald än den för naturliga och semi-naturliga ekosystem. Dess biotiska komponent domineras starkt av främmande arter, eller exotiska, introducerade av människor. De presenterar förenklade livsmedelskedjor. Den genetiska mångfalden är mycket låg även i introducerade arter.

- Ur människors behov är de mer produktiva eller lättare att använda än naturliga ekosystem. Av den anledningen har de tillåtit en enorm tillväxt av människans världsbefolkning.

- De är sårbara för nedbrytning och blir attackerade 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. Återvinningen av näringsämnen är mycket begränsad.

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

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

Biotiska faktorer

I konstgjorda ekosystem består växter och djur främst av de arter som människor vill vara närvarande. De ursprungliga arterna från området avlägsnas för att skapa utrymme för den önskade arten eller för att säkerställa att den senare gynnas monopolistiskt från tillgängliga abiotiska faktorer.

I konstgjorda ekosystem anses infödda eller introducerade arter som rovar på den önskade arten eller som konkurrerar med dem om abiotiska faktorer som skadedjur med syftet att eliminera dem eller åtminstone deras systematiska kontroll.

I konstgjorda ekosystem tolererar människor närvaron av de infödda eller introducerade arter som inte påverkar den önskade arten negativt. När det gäller vissa infödda eller införda arter som gynnar den önskade arten, till exempel genom att verka som skadedjursbiokontrollanter, främjas deras närvaro ibland.

Människor är den mest avgörande biotiska faktorn för konstgjorda ekosystem, och ansvarar för deras skapande och underhåll och för den bana de följer. Till exempel kan ett artificiellt ekosystem, som ett fält av grödor, omvandlas av människor till en annan typ av konstgjorda ekosystem, till exempel en urban park.

Abiotiska faktorer

Abiotiska faktorer, såsom klimat och jord, av omfattande konstgjorda ekosystem är vanligtvis samma som de naturliga ekosystemen 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 fossil bränsleförbrukning, buller, plastskräp, ljusföroreningar och radioaktivt avfall. Exempel på det senare är i katastroferna i Tjernobyl och Fukushima.

En sällsynt typ av konstgjorda ekosystem består av slutna ekologiska system, till exempel 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 experimenten. 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 organisme, 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. Således till exempel skulle det finnas ett öppet urbant landligt konstgjorda ekosystem, eller ett stängt vattenlevande extra-urbana konstgjorda ekosystem.

Konstgjorda markbundna ekosystem

De är mycket vanliga eftersom människor är markorganismer. Det största området är ockuperat av så kallade agroekosystem, bland vilka är jordbruks- och boskap.

Agroekosystemens betydelse är så stor att det inom ekologin finns en underdisciplin som kallas agroekologi, som studerar förhållandena 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 borttagning av så kallade ogräs, visar parker och trädgårdar oförmågan att självreglera och självskydda typiskt för konstgjorda ekosystem.

Städer är också konstgjorda ekosystem, i explosiv expansion, ofta på bekostnad av agroekosystem.

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

Konstgjorda akvatiska ekosystem

Vi har alla hört talas om akvarier, risfält, bevattningskanaler, flodkanaler, hydroponics, reservoarer, dammar för vattenbruk av fisk och räkor, stads- och jordbruksdammar, flytande burar för vattenbruk av marin fisk och oxidationsdammar för fördrag av avloppsvatten. Detta är exempel på konstgjorda vattenlevande ekosystem.

Mänskliga förändringar 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 vattendrag och vattenlevande växter och djur, liksom deras ekologiska funktioner, är avgörande för vår överlevnad. Hydrosfären är hem för en mycket rik biologisk mångfald, ger mat, syrgör atmosfären och tjänar till rekreation och turism.

Föroreningar av havet och floderna med plast och en oändlighet av alla slags avfall skapar autentiska konstgjorda ekosystem med kraftigt reducerad biologisk mångfald, till exempel den stora sopön i Stilla havet, som redan är tre gånger så stor som Frankrike. Det beräknas att planetens hav år 2050 kommer att ha mer plast än fisk.

Stängda konstgjorda ekosystem

Planeten Jorden 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 onormala klimatförändringar och kommer att leda till förlust av miljontals arter, kan ekosfären bli ett slutet artificiellt ekologiskt system.

Människor har skapat stängda 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 miljöisolerade förhållanden. .

I mycket liten skala kan terrarier och akvarier användas för att skapa slutna konstgjorda ekosystem som rymmer växter och djur. En sluten behållare eller flaska som innehåller livsmedel eller drycker som har förorenats med mikroorganismer representerar också exempel på slutna konstgjorda ekosystem.

Relevans för landets framtid

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

Tillväxten av den mänskliga befolkningen kräver en permanent expansion av konstgjorda ekosystem på bekostnad av den naturliga världen.

Delvis skulle denna expansion kunna minskas genom att förbättra produktiviteten hos befintliga konstgjorda ekosystem och ändra konsumtionsvanor (till exempel att äta mindre köttprodukter) för att minska människans fotavtryck.

Konstgjorda ekosystem saknar kapacitet för självreglering. Detta skulle också gälla ekosfären om det skulle bli ett gigantiskt artificiellt ekosystem med katastrofala konsekvenser, inte bara när det gäller utrotning av miljoner arter, utan för människans överlevnad i sig.

Hållbar användning, det vill säga användningen av naturresurser i en takt under deras förnyelseskapacitet, 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 godartade förhållanden i halv-naturliga ekosystem.

referenser

1. Chapin, FS III, Matson, PA, Vitousek, PM Principer för jordisk ekosystemekologi. Springer, New York.
2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Konstgjorda akvatiska ekosystem. Water, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096.
3. Fulget, N., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, C. 1999. Melissa: global kontrollstrategi för det konstgjorda ekosystemet genom att använda de första principmodellerna i facken. Framsteg inom rymdforskning, 24, 397–405.
4. Jørgensen, SE, red. 2009. Ekosystemets ekologi. Elsevier, Amsterdam.
5. Korner, C., Arnone, JA Ill. 1992. Svar på förhöjd koldioxid i konstgjorda tropiska ekosystem. Science, 257, 1672-1675.
6. Molles, M. 2013. Ekologi: koncept och tillämpningar. McGraw-Hill, New York.
7. Nelson, M., Pechurkin, N. S, Allen, JP, Somova, LA, Gitelson, JI 2009. Stängda ekologiska system, stöd för rymdliv och biosfärer. I: Wang, LK, red. Handbok för miljöteknik, bind 10: Miljöbioteknik. Humana Press, New York.
8. Quilleré, I., Roux, L., Marie, D., Roux, Y., Gosse, F., Morot-Gaudry, JF 1995. Ett artificiellt produktivt ekosystem baserat på en fisk / bakterier / växtförening. 2. Prestanda. Jordbruk, ekosystem och miljö, 53, 9–30.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF och 15 364 forskare från 184 länder. Världsforskares varning till mänskligheten: ett nytt meddelande. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rönkkö, M. 2007. Ett konstgjorda ekosystem: tillväxtdynamik och naturtro egenskaper. Konstgjord liv, 13, 159–187.
11. Savard, J.-PL, Clergeau, P., Mennechez, G. 2000. Biodiversitetskoncept och städernas ekosystem. Landskap och stadsplanering, 48, 131–142.
12. Swenson, W., Wilson, DS, Elias, R. 2000. Val av konstgjorda ekosystem. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 97, 9110–9114.