Sisteme Ecotehnologice

Prin definitie, ecologia este o disciplina care studiaza interactiunile reciproce dintre mediul ambiant si organismele vii. Organismele de pe fiecare nivel de dezvoltare sunt intercorelate între ele, pe de o parte, si cu lumea abiotica, pe de alta parte, mai exact cu disponibilitatile mediului ambiant, ca în figura 1.

Componente biotice Gene Celule Organe Organisme Populatii Comunitati

+

Componente abiotice Materie + Energie

=

Biosisteme Sisteme de gene Sisteme de celule Sisteme de organe Sisteme de organisme Sisteme de populatii Ecosisteme

Fig.1

Cu o asemenea organizare, în care sistemele de gene constituie o celula, sistemele de celule constituie un organ s.a.m.d., un singur organism nu poate trai mult în afara populatiei si cu atât mai putin organul fara organismul din care face parte.

Se defineste ca ecosistem (uneori se mai numeste si biogeocenoza) unitatea naturala care include toate organismele vii (biocenoza) si mediul (biotopul) în care traiesc. Relatiile între organismele vii si factorii de mediu sunt realizate prin schimbul reciproc de materie si energie, fig.1. Ecosistemul nu are limite fixe, structura sa numerica, faunistica, floristica si trofica fiind permanent mobila.

La scara macrocosmica se discuta despre biosfera sau ecosfera, atunci când se iau în considerare toate organismele vii care traiesc pe planeta definita ca mediu, care include si energia solara si dispersia termica din spatiu.

Conceptul de comunitate include populatii diverse (de exemplu vegetale si animale), la rândul lor populatiile fiind constituite din grupuri de diverse specii.

Ecosistemul

Existenta unui ecosistem depinde de mentinerea unui nivel optim si stabil de organizare. Fluxul de energie dintr-un ecosistem se bazeaza pe o structura trofica (trophe=hranire), pe o diversitate biologica si pe schimburi de materie între lumea vie si nevie bine definite.

Din punct de vedere al hranirii, ecosistemul se caracterizeaza printr-o componenta autotrofa (care se hraneste singura), de exemplu plantele verzi care se hranesc prin fotosinteza si o componenta heterotrofa (care se hraneste cu substante chimice complexe obtinute prin procese de descompunere (digestie, fermentatie s.a.).

Componentele unui ecosistem complex sunt:

- substantele anorganice (C, O2, CO2, NH3, H2O, N, P etc.) prezente în aer, apa si sol, provenite din ciclul materiei;

- substante organice (zaharuri, proteine, lipide) prezente în special în apa si sol;

- conditiile de clima (umiditate, presiune, temperatura etc.);

- un grup de organisme producatoare, care transforma substante anorganice în substante organice prin fotosinteza;

- un grup de macroconsumatori, format din consumatori primari, care se hranesc cu plante si din consumatori secundari si tertiari, care se hranesc cu alte animale;

- un grup de microconsumatori sau saprotrofi (sapro=descompunere) sau osmotrofi (osmo=a trece printr-o membrana), în majoritate bacterii, ciuperci, insecte) care se hranesc cu biomasa provenita din organisme moarte si excremente, producând ca deseuri substante chimice anorganice foarte simple, reutilizabile de catre organismele producatoare.

Din punct de vedere functional, un ecosistem de caracterizeaza prin:

- circuite energetice;

- lanturi trofice;

- diversitate în timp si spatiu;

- cicluri de nutritie (biogeochimice);

- dezvoltare si evolutie;

- feed-back-ul (cibernetica).

Biotopul este unitatea fundamentala a mediului, fiind reprezentat de zone cu conditii uniforme fizico-chimice, datorita carora aici se gaseste o comunitate constanta de specii si forme de mediu caracteristice.

Biocenoza este comunitatea ce traieste într-un anumit biotop, constituita din specii adaptate la conditiile de mediu.

Prin habitat se înteleg conditiile fizico-chimice de mediu în care se dezvolta în comun o specie.

Ca si indivizii sau populatiile, ecosistemele poseda un mecanism de autoreglare naturala (homeostaza), care echilibreaza în anumite limite schimbarile si stimulii negativi sau pozitivi care strica echilibrul natural, fig.2.