Ecosistema

Un ecosistema è una porzione di biosfera delimitata naturalmente, cioè l'insieme di organismi animali e vegetali che interagiscono tra loro e con l'ambiente che li circonda.
Il nome "ecosistema " si deve al botanico inglese Arthur Tansley che lo formulò nel 1935.

Caratteristiche

Ogni ecosistema è costituito da una comunità di organismi ed elementi non viventi con il quale si vengono a creare delle interazioni reciproche in equilibrio dinamico. Un ecosistema viene definito come un sistema aperto, con struttura e funzione caratteristica determinata da:

• Flusso di energia;
• Circolazione di materia tra componente biotica e abiotica.

Gli ecosistemi presentano quattro caratteristiche comuni:

• Sono sistemi aperti;
• Sono strutture interconnesse con altri ecosistemi;
• Tendono a raggiungere e a mantenere nel tempo una certa stabilità;
• Sono sempre formati da una componente abiotica e da una componente biotica.

La componente abiotica è costituita dagli elementi non viventi, dai composti organici e inorganici e da fattori climatici. La componente biotica è costituita da organismi animali e vegetali; si possono distinguere tre diverse categorie: i produttori primari, i consumatori, e i decompositori.

Il ciclo dell'energia

Schema di rete alimentare.

Nella quasi totalità degli ecosistemi terrestri il flusso di energia si origina dalla radiazione solare che, a differenza della materia, non è riciclabile, ma viene mandata in modo costante dal Sole.
Una volta raggiunta la Terra solo una piccola parte di questa energia viene catturata ed utilizzata dagli organismi autotrofi fotosintetici per la trasformazione della sostanza inorganica in sostanza organica.
La reazione chimica che permette di immagazzinare l'energia luminosa solare è la fotosintesi clorofilliana, che avviene nelle parti verdi delle piante acquatiche e terrestri, microscopiche come le alghe unicellulari o enormi come la sequoia. In questo modo si ottengono i tre tipi fondamentali di composti organici: carboidrati, grassi e proteine.

La catena alimentare

Per approfondire, vedi la voce Sinecologia.

Attraverso la catena alimentare o, più correttamente, la rete alimentare (in inglese food web), la materia organica viene poi utilizzata come fonte di energia dagli organismi eterotrofi, entrando così in circolo nell'ecosistema.
La catena alimentare è una semplificazione del rapporto che esiste tra gli organismi viventi, e prende in esame uno solo dei possibili percorsi che la materia compie nell'ecosistema. È preferibile parlare di rete alimentare perché i rapporti tra i viventi sono estremamente complessi, specialmente negli ecosistemi evoluti, come il climax.

In sintesi parte delle sostanze chimiche inorganiche presenti nel terreno (cioè acqua e sali minerali) e nell'aria (anidride carbonica), vengono trasformate in sostanze organiche, che costituiscono prima di tutto i tessuti degli organismi vegetali, le piante cioè, che sono il primo anello della catena alimentare, e vengono definite produttori.
I consumatori primari, cioè gli erbivori (insetti ed animali superiori) se ne nutrono, e sfruttano l'energia chimica immagazzinata nelle sostanze organiche prodotte dai produttori. A loro volta questi consumatori primari sono preda dei consumatori secondari, cioè dei carnivori, predatori, (ad esempio grandi felini, rapaci, invertebrati predatori come ragni e scorpioni, pesci, e così via).

A volte è difficile stabilire in modo preciso i vari rapporti che si formano tra prede e predatori, con i consumatori che possono essere primari, cioè di primo livello, secondari, cioè di secondo livello, e così via, sino ad arrivare ai predatori apicali, che di solito, in un ecosistema sono sempre poco numerosi. Tra i consumatori apicali o finali ci sono i grandi rapaci, come l'aquila, oppure, tra i mammiferi, il lupo, la volpe, o la tigre e il leone, a seconda dell'ambiente geografico.
Quando produttori e consumatori muoiono e non vengono utilizzati da altri membri della catena, i decompositori (batteri, funghi) smontano le sostanze organiche in elementi e composti inorganici che concimeranno il terreno ed entreranno di nuovo nel ciclo.

Un ecosistema è in equilibrio quando la catena del ciclo alimentare si chiude e quando le innumerevoli e multiformi relazioni fra gli organismi viventi (come il parassitismo, simbiosi, commensalismo) funzionano in modo da regolare il delicato meccanismo di un ecosistema all'interno dell'ecoregione.

Tipologie di Ecosistema

Vi sono, nella classificazione antropologica, due grandi tipologie di ecosistema:

• Ecosistema generalizzato: è un ecosistema in cui si trova una grande complessità di specie animali e vegetali che vivono in simbiosi tra loro e il cui squilibrio può portare a gravi reazioni a catena.

• Ecosistema specializzato: è un ecosistema che produce molto in termini agricoli ma impoverisce la terra (es. latifondo a monocoltura).

Da un altro punto di vista, si distinguono:

• Ecosistemi naturali: che, una volta raggiunto l'equilibrio ecologico (climax) hanno una elevata produttività lorda e una produttività netta nulla;

• Ecosistemi artificiali: con una minore produttività lorda e con una produttività netta positiva (quelli agricoli) o negativa (quelli urbani).

Gli ecosistemi naturali sono importanti in particolar modo per le leggi fisiche che li caratterizzano nel tempo rispettando la nota legge di potenza, applicabile ai più svariati campi. Gli ecosistemi possono essere rappresentati come reti in due principali tipi:

• Rete egualitaria o punto a punto: in caso di attacco casuale si dimostra più fragile, ma è più resistente all'attacco mirato.

• Rete elitaria con pochi nodi più interconnessi: più resistente nell'attacco casuale, ma vulnerabile in quello mirato.

Un ecosistema si definisce fragile se a basso livello di biodiversità (animali, vegetali, ecc.) perché più debole nei casi di condizioni estreme (intossicazione, introduzione di specie diverse più aggressive, ecc.) rispetto ad uno a più elevato livello di biodiversità, il quale è favorito per la sua sopravvivenza e per la quantità di biomassa (vegetale, animale ecc.) che ne costituisce l'habitat.

Bibliografia

• Eugene P. Odum, Ecology, Holt, Baltimora 1963. Ecologia (traduz. italiana a cura di Guido Modiano), Zanichelli, Bologna 1966.
• Stuart Kauffman, A casa nell'universo, ISBN 88-359-4897-5, Ed. Riuniti, 2001.

Collegamenti esterni

• Animali, Piante, Ecosistemi sul sito del WWF Italia

Voci correlate

• Ecologia
• Botanica
• Bioma
• Biosfera
• Biota
• Cicli biogeochimici
• Ecoregione
• Fauna
• Flora
• Teoria generale dei sistemi
• Ecosistema terrestre

Altri progetti

• Commons

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