Analiza statistică a ecosistemelor

1. Stări de echilibru şi praguri de influenţă în sistemele ecologice

Realizarea stării de echilibru într-un sistem ecologic

Pornind de la modelele matematice prezentate, se poate arăta interacţiunea dintre elementele componente ale sistemelor, considerând că fiecare sistem este compus dintr-un număr de subsisteme. Subsistemele sunt componente ale unui sistem care interacţionează între ele fiind conectate prin legături de tip informaţional, energetic şi material. Coeziunea subsistemelor asigură stabilitatea sistemului, starea lui de echilibru.

« Pragului de influenta » în cadrul unui sistem ecologic

Intervenţia unor factori exteriori sistemului pot perturba echilibrul acestuia. Factorii exteriori pot acţiona asupra legăturilor de tip informaţional, energetic si material care unesc subsistemele componente, întrerupându-le sau perturbându-le. Întreruperea sau perturbarea acestor legături scot sistemul din starea de echilibru. După încetarea acţiunii factorilor exteriori sistemul revine, între anumite limite, la starea iniţială de echilibru. Dacă intensitatea factorilor care intervin din exterior depăşeşte o anumită limită, pe care o putem denumi “p r a g de i n f l u e n ţ ă “, legăturile din interiorul sistemului vor fi perturbate sau rupte definitiv iar sistemul este scos ireversibil din starea de echilibru. De exemplu, un sistem ecologic supus influentei unor noxe (gaze toxice, praf industrial, radiaţii termice etc.) va reacţiona un timp prin intermediul factorilor de autoregenerare revenind la starea de echilibru. Dacă însă aceste noxe depăşesc pragul limită la care sistemul poate reacţiona în sensul păstrării stării de echilibru (pragul de influentă), acest sistem nu-si mai poate reface legăturile interne şi se dezmembrează.

De multe ori pragul de influentă este de tip cumulativ, în sensul că, dacă pentru un interval definit, noxele (factorii exteriori) nu vor compromite sistemul, el va fi compromis după o perioadă prelungită de acţiune a acestor factori.

Reprezentarea grafica şi explicarea conexiunilor dintre sisteme şi subsisteme.

Cu cât sistemul este format dintr-un număr mai mare de subsisteme si gradul conexiunilor este mai complex (de exemplu modelele S4 sau S5 ) cu atât schema corelaţiilor este mai complicată si cu atât mai greu de realizat consecinţele tuturor interconexiunilor. De aici necesitatea unei “ecologii computerizate”. Figura 1 este o reprezentare grafică a conexiunilor din cadrul unui sistem ecologic.

Particularităţi speciale ale sistemelor ECOLOGICE.

Sistemele ecologice: au capacitate de autoreglare, răspunzând permanent la factorii de mediu care tind să le dezorganizeze. De asemenea au capacitatea de autoreglare în anumite limite şi în anumite modalităţi specifice. Din aceste motive, intervenţia factorului uman (antropic) în cadrul acestor sisteme prin organizarea de industrii trebuie astfel făcută ca să nu distrugă această capacitate şi echilibrul sistemului. În

cazul în care sistemul biologic şi-a pierdut capacitatea de autoreglare şi de menţinere a stării de echilibru se produce o catastrofă ecologică care de cele mai multe ori este imposibil de remediat.

Exemple privind degradarea echilibrelor naturale şi a sistemelor ecologice

Dezvoltarea tehnicii si a tehnologiilor moderne au dus la modificarea unor circuite importante în natură având ca scop creşterea nivelului de trai al societăţii umane.

Acest lucru a dus la apariţia “crizei mediului”, cauzată în primul rând de cantitatea mare de deşeuri poluante.

Perturbarea echilibrelor naturale poate fi exemplificată prin:

eroziunea terenurilor (a solului)

poluarea apei si a aerului

degradarea peisajului

Aceste elemente pot fi catastrofale şi se pot extinde la scară planetară. Se pot aminti: pulberi radioactive, antrenate de vânt care pot cădea oriunde pe Pământ; petrolul deversat în mări si oceane poate afecta vegetaţia şi fauna pe zone întinse. În aceste condiţii se pune problema proiectării unor industrii nepoluante.

Discuţii privind sistemele ecologice şi ecosistemele

SISTEMELE ECOLOGICE INCHISE: sunt ecosisteme care efectiv nu au schimb de materiale cu nici un element exterior sistemului.

Deşi Pământului însuşi i se poate da această definiţie, definiţia este mai frecvent utilizata pentru a descrie sisteme mult mai mici create de om. Astfel de sisteme prezintă interes ştiinţific şi pot fi utilizate ca suport al vieţii în diferite cazuri: zboruri spaţiale, staţii spaţiale, spaţii de locuit în zone extraterestre, submarine.

Intr-un sistem ecologic închis, orice deşeu produs de o specie trebuie utilizat de cel puţin o altă specie. Daca scopul este de a menţine o formă superioară de viaţă (ca de exemplu un şoarece sau un om), deşeuri ca dioxidul de carbon, produse rezultate din metabolism, trebuie eventual transformate în oxigen, alimente sau apă.

Un sistem ecologic închis trebuie să conţină cel puţin un organism autotrofic (organism care produce materii organice complexe pornind de la molecule anorganice simple şi o sursă de energie exterioară ca de exemplu lumina sau reacţii chimice între componente anorganice). Deoarece atât organismele chimiotrofice cât şi cele fototrofice sunt plauzibile, majoritatea sistemelor ecologice