YAPAY EKOSISTEM: ÖZELLIKLER, TÜRLER, FAKTÖRLER, ÖRNEKLER - ÇEVRE - 2025

Bir yapay ekosistem olan canlı bileşen böyle tarımsal üretim gibi spesifik amaçlar için insanlar tarafından tespit edilmiştir biridir. Kontrollü çevre koşulları altında muhafaza edilmeleri gerekir.

Ekosistem veya ekolojik sistem terimi, belirli bir alandaki tüm canlı varlıkları veya biyotik faktörleri içeren ve çevresinin fiziksel ve kimyasal bileşenleri ile etkileşime giren doğal, yarı doğal veya yapay bir birimi ifade eder veya abiyotik faktörler.

Kaynak: Pixabay.com

Ekosistemler, tanımlanmış çeşitli biyotik faktörlere veya biyolojik çeşitliliğe sahip olmaları ve kendi biyotik ve abiyotik faktörleri içinde ve arasında kendi enerji ve besin akışı modelleriyle karakterize edilir. Doğal, yarı doğal ve yapay olarak sınıflandırılabilirler.

Yapay ekosistemlerin aksine, doğal ekosistemler, insanlar tarafından algılanabilir bir şekilde değiştirilmemiş olanlardır. Yarı doğal ekosistemler, insanlar tarafından önemli ölçüde değiştirilmiş olmasına rağmen, orijinal biyolojik çeşitliliklerinin önemli bir bölümünü koruyanlardır.

karakteristikleri

Yapay ekosistemler, tasarlandıkları amaca göre değişen çok çeşitli özelliklere sahiptir. Genel olarak şunları paylaşırlar:

- Doğal ve yarı doğal ekosistemlere göre daha düşük biyolojik çeşitlilik barındırırlar. Biyotik bileşenine, insanlar tarafından getirilen yabancı türler veya ekzotikler güçlü bir şekilde hakimdir. Basitleştirilmiş gıda zincirleri sunarlar. Tanıtılan türlerde bile genetik çeşitlilik çok düşüktür.

- İnsan ihtiyaçları açısından, doğal ekosistemlere göre daha üretkendir veya kullanımı daha kolaydır. Bu nedenle, dünya insan nüfusunun muazzam bir büyümesine izin verdiler.

- Biyolojik çeşitliliğin olmaması ve doğal ekosistemlerin kendine özgü kendi kendini düzenleme mekanizmaları nedeniyle bozulmaya ve zararlı böcekler tarafından saldırıya uğramaktadırlar. Besin maddelerinin geri dönüşümü çok sınırlıdır.

- Sebat etmeleri için insan müdahalesine bağlıdırlar. Terk edildiklerinde, ekolojik ardışıklık adı verilen bir süreçte, aşamalı olarak doğal ekosistemlerin durumuna dönme eğilimindedirler.

İnsan müdahalesinin derecesine ve mevcut kolonileşen türlere bağlı olarak, bu son süreç, orijinal karmaşıklığın ve biyolojik çeşitliliğin bir kısmının geri kazanılmasına izin verir.

Biyotik faktörler

Yapay ekosistemlerde bitkiler ve hayvanlar, öncelikle insanların var olmak istediği türlerden oluşur. Bölgeden orijinal türler, istenen türlere yer açmak veya sonuncusunun mevcut abiyotik faktörlerden tekelci olarak yararlanmasını sağlamak için kaldırılır.

Yapay ekosistemlerde, arzu edilen türleri avlayan veya onlarla abiyotik faktörler için rekabet eden yerli veya getirilmiş türler, ortadan kaldırılmaları veya en azından sistematik kontrolleri amacıyla zararlı olarak kabul edilir.

Yapay ekosistemlerde insanlar, istenen türleri olumsuz yönde etkilemeyen bu yerli veya tanıtılmış türlerin varlığını tolere eder. Örneğin zararlı biyo-kontrolörleri olarak hareket ederek istenen türlere fayda sağlayan belirli yerli veya sokulmuş türler söz konusu olduğunda, bunların varlığı bazen teşvik edilir.

İnsanlar, yapay ekosistemlerin en belirleyici biyotik faktörüdür, bunların yaratılmasından, sürdürülmesinden ve izledikleri yörüngeden sorumludur. Örneğin, mahsul tarlası gibi yapay bir ekosistem, insanlar tarafından bir şehir parkı gibi başka bir yapay ekosistem türüne dönüştürülebilir.

Abiyotik faktörler

Kapsamlı yapay ekosistemlerin iklim ve toprak gibi abiyotik faktörleri, tipik olarak işgal ettikleri alanda kendilerinden önce gelen doğal ekosistemlerinkilerle aynıdır.

Tamamen insan kaynaklı abiyotik faktörler arasında gübreler, pestisitler, kimyasal kirleticiler, elektrik ve fosil yakıtların tüketiminden kaynaklanan ısı, gürültü, plastik çöp, ışık kirliliği ve radyoaktif atıklar yer almaktadır. İkincisinin örnekleri Çernobil ve Fukuşima felaketlerindedir.

Dışarıyla malzeme değişimine izin verilmeyen ekosistemler olan uzay kapsülleri gibi kapalı ekolojik sistemlerden nadir bir tür yapay ekosistem oluşur. Bu ekosistemler genellikle küçüktür ve deneysel amaçlar içindir.

Kapalı ekolojik sistemlerde abiyotik faktörler deneyci tarafından belirlenir. Amaç insan veya hayvan yaşamını sürdürmekse, karbondioksit veya dışkı ve idrar gibi atıklar, ototrofik bir organizmanın katılımıyla oksijene, suya ve yiyeceğe dönüştürülmesi gereken abiyotik faktörlerdir.

Türler ve gerçek örnekler

Yapay ekosistemler birçok şekilde sınıflandırılabilir. En yaygın sınıflandırma onları karasal ve sucul olmak üzere ikiye ayırır. Bununla birlikte, onları kentsel, banliyö ve şehir dışı veya açık ve kapalı olarak ayırmak da mümkündür.

Elbette, kesin karakterizasyonlara ulaşmak için bu sınıflandırmaları birleştirmek de mümkündür. Bu nedenle, örneğin, açık bir kentsel karasal yapay ekosistem veya kapalı bir sucul şehir dışı yapay ekosistem olacaktır.

Yapay karasal ekosistemler

Çok yaygındır çünkü insanlar karasal organizmalardır. En büyük alan, tarım ve hayvancılık çiftlikleri olan agroecosystems tarafından işgal edilmiştir.

Tarımsal ekosistemlerin önemi o kadar büyük ki, ekolojide ekili bitkiler ve evcil hayvanların cansız çevre ile ilişkilerini inceleyen agroekoloji adı verilen bir alt disiplin vardır.

Kamu ve özel parklar ve bahçeler de önemlidir. Yabani otların, parkların ve bahçelerin temizlenmesi gibi sürekli bakıma ihtiyaç duymaları, yapay ekosistemlere özgü kendi kendini düzenleme ve kendini korumanın yetersizliğini göstermektedir.

Şehirler aynı zamanda, genellikle agroecosystems pahasına, patlayıcı bir şekilde genişleyen yapay ekosistemlerdir.

Yapay karasal ekosistemlerin diğer örnekleri, kağıt, domuz ve kümes hayvanları çiftlikleri için odun ve kağıt hamuru üretimi için orman tarlaları, sebze, bakliyat ve çiçek üretimi için seralar, hayvanat bahçeleri, golf sahaları, ve amfibi ve eklembacaklı sürüngenlerin üremesi için teraryumlar.

Yapay su ekosistemleri

Hepimiz akvaryumlar, pirinç tarlaları, sulama kanalları, nehir kanalları, hidroponikler, rezervuarlar, balık ve karides yetiştiriciliği için göletler, kentsel ve tarımsal göletler, deniz balıklarının yetiştiriciliği için yüzer kafesler ve antlaşma için oksidasyon havuzları duymuşuzdur. kanalizasyon. Bunlar yapay su ekosistemlerinin örnekleridir.

İnsanların hidrosferde veya okyanuslar, göller, nehirler ve diğer su kütleleri tarafından işgal edilen gezegenin bir kısmında kasıtlı veya kazara yapay ekosistemler yaratmak için değiştirilmesi büyük ekolojik ve ekonomik öneme sahiptir.

Su ve sucul bitkiler ile hayvanların ekolojik işlevlerine olan bağımlılığımız, hayatta kalmamız için kritik öneme sahiptir. Hidrosfer çok zengin bir biyolojik çeşitliliğe ev sahipliği yapar, yiyecek sağlar, atmosferi oksijenlendirir ve rekreasyon ve turizme hizmet eder.

Denizlerin ve nehirlerin plastiklerle kirlenmesi ve her türden sonsuz sayıda atık, Pasifik'teki büyük çöp adası gibi, biyolojik çeşitliliği büyük ölçüde azaltılmış otantik yapay ekosistemler yaratıyor, ki bu zaten Fransa'nın üç katı büyüklüğünde. 2050 yılına gelindiğinde gezegenin okyanuslarının balıktan daha fazla plastiğe sahip olacağı tahmin ediliyor.

Kapalı yapay ekosistemler

Dünya gezegeni bir bütün olarak ekosfer adı verilen kapalı bir ekolojik sistem olarak düşünülebilir. Diğer şeylerin yanı sıra anormal iklim değişikliği yaratan ve milyonlarca türün kaybına yol açacak olan güçlü ve büyüyen insan değişikliği nedeniyle, ekosfer, kapalı bir yapay ekolojik sistem haline gelebilir.

İnsanlar, deney amaçlı kapalı ekolojik sistemler oluşturmuşlardır. Kapsüller ve uzay laboratuvarlarına ek olarak, bunlar çevresel izolasyon koşullarında yaşamı destekleme deneyleri yapmak amacıyla projelerde (Biosphere 2, MELiSSA ve BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) geliştirilenleri içerir. .

Çok küçük ölçekte, teraryumlar ve akvaryumlar, bitkileri ve hayvanları barındıran kapalı yapay ekosistemler oluşturmak için kullanılabilir. Mikroorganizmalarla kontamine olmuş yiyecek veya içecekleri içeren kapalı bir kap veya şişe de kapalı yapay ekosistemlerin örneklerini temsil eder.

Karasal yaşamın geleceğiyle ilgili

Yapay ekosistemler, özellikle biyolojik endemizm açısından zengin tropikal bölgelerde geniş alanları işgal ettiklerinde büyük bir biyoçeşitlilik kaybına neden olurlar. Bu sorun, Endonezya'daki Afrika palmiye tarlalarında ve Amazon'da soya fasulyesi ve çiftlik hayvanı yetiştiriciliğindeki patlama ile örnekleniyor.

İnsan nüfusunun büyümesi, doğal dünya pahasına yapay ekosistemlerin kalıcı olarak genişlemesini gerektirir.

Bu genişleme kısmen, mevcut yapay ekosistemlerin üretken verimliliğini artırarak ve insan ayak izini azaltmak için tüketim alışkanlıklarını değiştirerek (örneğin, daha az et ürünü yemek) azaltılabilir.

Yapay ekosistemler kendi kendini düzenleme kapasitesinden yoksundur. Bu, yalnızca milyonlarca türün neslinin tükenmesi açısından değil, aynı zamanda insanın hayatta kalması açısından da felaket sonuçları olan devasa bir yapay ekosistem haline gelecek olsaydı, ekosfer için de geçerli olurdu.

Sürdürülebilir kullanım, yani doğal kaynakların yenilenme kapasitesinin altında bir oranda kullanılması, mümkün olduğunca çok sayıda benzersiz doğal ekosistemi korumak ve yapay ekosistemlerin bazı özellikleri korumasını sağlamak için mümkün olan her şeyi yapmayı ifade eder. yarı doğal ekosistemlerin iyi huylu koşulları.

Referanslar

1. Chapin, FS III, Matson, PA, Vitousek, PM Karasal ekosistem ekolojisinin ilkeleri. Springer, New York.
2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Yapay su ekosistemleri. Su, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096.
3. Fulget, N., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, C. 1999. Melissa: Bölmelerin ilk prensip modellerini kullanarak yapay ekosistemin küresel kontrol stratejisi. Uzay Araştırmalarındaki Gelişmeler, 24, 397–405.
4. Jørgensen, SE, ed. 2009. Ekosistem ekolojisi. Elsevier, Amsterdam.
5. Korner, C., Arnone, JA III. 1992. Yapay tropikal ekosistemlerde yüksek karbondioksite tepkiler. Science, 257, 1672-1675.
6. Molles, M. 2013. Ekoloji: kavramlar ve uygulamalar. McGraw-Hill, New York.
7. Nelson, M., Pechurkin, N. S, Allen, JP, Somova, LA, Gitelson, JI 2009. Kapalı ekolojik sistemler, uzay yaşam desteği ve biyosferler. İçinde: Wang, LK, ed. Çevre mühendisliği El Kitabı, Cilt 10: Çevresel Biyoteknoloji. Humana Press, New York.
8. Quilleré, I., Roux, L., Marie, D., Roux, Y., Gosse, F., Morot-Gaudry, JF 1995. Balık / bakteri / bitki ilişkisine dayalı yapay bir üretken ekosistem. 2. Performans. Tarım, Ekosistemler ve Çevre, 53, 9–30.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF ve 184 ülkeden 15.364 bilim insanı. Dünya bilim adamlarının insanlığa uyarısı: ikinci bir uyarı. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rönkkö, M. 2007. Yapay bir ekosistem: ortaya çıkan dinamikler ve gerçeğe yakın özellikler. Yapay Yaşam, 13, 159–187.
11. Savard, J.-PL, Clergeau, P., Mennechez, G. 2000. Biyoçeşitlilik kavramları ve kentsel ekosistemler. Peyzaj ve Kentsel Planlama, 48, 131–142.
12. Swenson, W., Wilson, DS, Elias, R. 2000. Yapay ekosistem seçimi. Ulusal Bilimler Akademisi ABD Bildirileri, 97, 9110–9114.