Dinàmica de Poblacions i Ecosistemes: Canvis i Control
Els Canvis en les Poblacions
En els ecosistemes, les espècies existeixen com a poblacions. Les poblacions no són propietats dels individus aïllats, com ara la grandària, el nombre d’individus, la densitat o la distribució de les edats. Aquestes característiques varien com a resposta als canvis de les condicions ambientals.
Canvis en la Grandària de la Població
El principal factor que afavoreix l’augment de les poblacions és el potencial biòtic. Aquest potencial biològic té un efecte sobre la grandària d’una població: les cries han de sobreviure i arribar a reproduir-se.
Un altre factor que afavoreix el creixement de les poblacions és la capacitat dels animals per migrar o de les llavors per dispersar-se.
Estratègies de Reproducció
- Una taxa de natalitat elevada i una alta mortalitat de les cries. És una estratègia freqüent en els peixos.
- Una taxa de natalitat petita i una baixa mortalitat de les cries. És una estratègia freqüent en els peixos.
Creixement Exponencial i Explosió Poblacional
En una gràfica del nombre d’individus d’una població en funció del temps en un medi amb recursos il·limitats, s’obté una corba de creixement en forma de J. La població augmenta de manera exponencial amb el pas del temps. Quan això passa, es diu que hi ha una explosió poblacional.
Creixement en S de la Població
Si s’expressa el creixement d’una població en funció del temps en un medi amb recursos limitats, s’obté una corba de creixement en forma de S. Quan la població supera una determinada grandària, la resistència ambiental frena el creixement. Així, la capacitat de sosteniment es defineix com la població màxima que un hàbitat concret pot sostenir sense degradar-se a llarg termini.
El Control de les Poblacions
Depèn de molts factors, com ara la disponibilitat de nutrients, d’aigua i d’espai, la densitat de la població i les interaccions amb altres espècies, principalment la depredació i la competència.
L’Equilibri entre Depredador i Presa
Si abunda la presa, el depredador es pot alimentar bé i la seva població creix; en conseqüència, disminueix el nombre de preses, la qual cosa, alhora, fa disminuir el nombre de depredadors.
Quan no hi ha Equilibri: La Competència
Dues espècies que utilitzen els mateixos recursos i de la mateixa manera no poden coexistir en el mateix medi. L’espècie més ben adaptada elimina l’altra.
Quan l’Equilibri es Trenca: Les Plagues
Una plaga és qualsevol organisme no desitjat que interfereix, de manera directa o indirecta, en les activitats humanes.
Els Plaguicides
Un plaguicida és una substància química capaç de matar organismes considerats indesitjables. Ha d’exterminar únicament la plaga per a la qual està destinat sense produir efectes nocius sobre la resta d’éssers vius. També ha de permetre estalviar diners, en comparació de no fer res per controlar la plaga. Cap plaguicida conegut no compleix aquests requisits.
El Control Integral de les Plagues
En un primer moment, quan es detecta l’aparició de la plaga, s’utilitzen controls biològics, com ara:
- Introduir depredadors naturals, paràsits i patògens per regular la població de la plaga.
- Esterilitzar els insectes mascles de la plaga perquè competeixin amb els mascles fèrtils.
- Elaborar trampes amb substàncies que atreuen els individus; actuen com a reclam i solen ser les hormones sexuals de l’espècie.
- Només en els casos més extrems es fan servir petites quantitats que no causin danys a l’ecosistema.
El control integral de plagues aconsegueix minimitzar els perills per a la salut humana, la vida silvestre i el medi ambient.
Els Canvis Periòdics
La periodicitat conjunta dels moviments del Sol, la Terra i la Lluna són l’origen dels canvis ambientals que es repeteixen de manera cíclica sobre la superfície terrestre.
Les poblacions i els ecosistemes experimenten variacions periòdiques com a resposta a aquests canvis ambientals.
Els Ritmes
- Els ritmes diaris. Els organismes s’ajusten a aquests canvis alternant els períodes de repòs i d’activitat segons l’hora del dia.
- Els ritmes estacionals. Estan associats als canvis estacionals: en les plantes, la caiguda de les fulles, la floració o la maduració dels fruits; en els animals, els períodes de reproducció, d’hibernació o la muda de la pell o del pèl.
La Successió Ecològica
Després d’un incendi, s’instal·len noves espècies a la zona, una comunitat cedeix gradualment el pas a una altra que, al seu torn, farà el mateix amb una altra, i així successivament. Aquest fenomen de transició ordenada d’una comunitat a una altra s’anomena successió ecològica.
Per què s’Esdevenen les Successions?
Una espècie només es pot establir en un ecosistema si hi troba les condicions i els recursos adequats. L’activitat pròpia dels éssers vius desencadena canvis en l’ecosistema; així es creen les condicions que en permeten la colonització per espècies noves, mentre que els canvis poden fer desaparèixer les espècies anteriors. S’arriba a un estat en què deixen d’apreciar-se canvis significatius en la composició de la comunitat. Aquest estat rep el nom d’ecosistema clímax.
Successions Primàries i Secundàries
- Una successió s’anomena primària si comença en una zona que mai no ha estat colonitzada.
- Una successió s’anomena secundària si s’estableix en una zona en què prèviament existia una comunitat que ha estat parcialment o totalment eliminada.
L’Ecosistema: Un Sistema Ecològic
Característiques d’un Ecosistema
- Està integrat per un conjunt d’elements o components, tant els vius (que constitueixen les diferents poblacions) com els no vius.
- Entre aquests elements es produeixen interaccions. Influències mútues que provoquen canvis en els elements que interaccionen.
- Les interaccions proporcionen una entitat pròpia a l’ecosistema i fan que funcioni com una unitat que: posseix propietats específiques, intercanvia matèria i energia entre els seus propis components i amb l’exterior, s’automanté com a estructura i es modifica amb el temps.
Els Efectes de l’Activitat Humana
Els éssers vius interaccionen amb el medi i tenen efectes sobre el medi i el relleu:
- Les plantes formen extenses cobertes vegetals que creen el sòl i el protegeixen.
- Els coralls poden arribar a construir illes.
- L’oxigen que hi ha a l’atmosfera va ser produït pels bacteris, 1.500 milions d’anys després de l’aparició de la vida a la Terra.
La Contaminació del Sòl
- La sobreexplotació agrícola. Les substàncies químiques utilitzades en l’agricultura penetren en el sòl i acaben desembocant als aqüífers i als rius. Pot provocar la desaparició dels boscos, els pulmons de l’atmosfera.
- L’acumulació de residus urbans i industrials.
La Contaminació de les Aigües
Una part de la contaminació de les aigües prové de la contaminació del sòl. Una altra part prové de la contaminació directa per abocaments de residus industrials o urbans.
Una forma de contaminació greu de les aigües marines prové dels abocaments de petroli en els accidents dels grans petroliers. Aquestes substàncies acaben passant a les xarxes tròfiques, amb conseqüències sovint irreparables.
La Contaminació de l’Aire
També pot ser la més greu. És fruit de l’emissió de gasos a l’atmosfera. Aquests gasos són emesos en la crema de combustibles fòssils.
Principals efectes de la contaminació de l’aire:
- La pluja àcida.
- L’augment de l’efecte hivernacle.
- La destrucció de la capa d’ozó.
Els Canvis en els Ecosistemes
L’activitat humana porta a la destrucció dels hàbitats naturals i a la pèrdua de la diversitat biològica.
- Un augment de la temperatura terrestre provocarà un canvi en la distribució dels ecosistemes.
- Un augment del nivell del mar a causa de la fusió dels gels polars.
- Un avanç dels deserts.