Concetti di ecologia generale e ambientale

Concetti di ecologia generale ed ambientale

Ogni forma di vita si adatta all'ambiente in maniera più o meno specifica. Può essere altamente adattata all’ambiente (specializzazione) o blandamente (la specie non è specializzata ma può fare più cose anche se non bene come quella specializzata). Non è meglio nessuna delle due, o meglio dipende dal momento ecologico dell'ecosistema. Per esempio, il corallo è specializzato perché vive solo con la zooxantella, mentre la zooxantella è adattabile perché vive anche senza il corallo.

Non è automatico che ad ogni specie corrisponda un determinato ambiente, nel senso che il cactus viva solo nel deserto o il pesce viva solo in un mare o la stella marina viva solo in quell'ambiente bentonico. Perciò, ad ogni ambiente viene assegnato un modello (modello ambiente bentonico) il quale è una rappresentazione semplificata della realtà. Esempio: le reti trofiche. I modelli sono strumenti di lavoro da applicare alla realtà.

Definizioni di base

Organismo: termine generico per indicare una cosa viva.

Specie: indica un ben preciso livello classificativo. La specie è il livello massimo di diversificazione, un'unità funzionale astratta.

Popolazione: gruppo di organismi della stessa specie. È un concetto più concreto in cui si esplica il concetto di specie.

Comunità: insieme di popolazioni.

Specie opportunistiche

Le specie opportunistiche esprimono pienamente le proprie potenzialità quando trovano determinate opportunità, ma non raggiungono mai la nicchia potenziale a causa dell'esistenza di altre specie. Questo porta alla nicchia ecologica realizzata. Dove la competizione interspecifica è forte, la specie è costretta ad adattarsi.

Sistemi di classificazione

Il livello di phylum e di specie non sono un artefatto tassonomico. Ne sono un esempio gli Echinodermi che, come phylum, funzionano tutti allo stesso modo (hanno inventato il sistema acquifero). Lo stesso vale per i cordati come phylum. Ogni specie è il prodotto di organismi preesistenti, ma se la analizziamo quando ancora non si è diversificata, si producono degli ibridi da specie inter-feconde. Esempio: Mytilus edulis e galloprovincialis. Entrambe singolarmente sono il frutto di organismi preesistenti che hanno portato a queste due specie che però non si sono ancora diversificate. Andando ad accoppiarsi, produrrebbero degli ibridi.

Parametri universali o fattori di controllo

Un parametro è un fattore misurabile; il fattore non è misurabile.

• Ecosistemi continentali: Parametro T max 54, min 90 con discrepanza di 140 gradi.
• Ecosistemi oceanici: T max 30, min 4 con discrepanza di 35 gradi.

La luce è condizionata localmente, è un fattore (c'è o non c'è, se ne vedo la potenza diventa un parametro).

Fattori climatici

La temperatura e l'umidità indicano l'andamento del clima in 12 mesi nel climogramma (espressione media e quindi teorica) in ambiente subaereo, mentre in acqua non c'è umidità. Tuttavia, la zona di transizione mesolitorale influenzata dalle maree è influenzata dal parametro umidità. La porzione sopralitorale è considerata da noi ambiente oceanico perché ci vivono organismi marini adattatisi a tale ambiente estremo per loro. Gli artropodi sono un phylum di mare che si sono adattati bene alla terra con mancanza d'acqua; anche i molluschi, ma discretamente; insuccesso degli echinodermi.

Il pH è costante nell'oceano in generale, tranne che in ambienti particolari come acque di imbibizione del sottosuolo. Nel suolo, invece, varia per azione di organismi e composizione mineralogica. Esempio: Azalea è acidofila, Gramigna è basofila (piante). L'ambiente oceanico è sostanzialmente stabile; tuttavia, il pH oceanico si sta acidificando (inquinamento, CO₂ in eccesso in atmosfera) con conseguente disastro per organismi acquatici e liberazione di carbonati.

Pur essendo le leggi dell'ecologia universali, non ci sono parametri fondamentali sia per gli ecosistemi acquatici che continentali. Esempio per capire la pressione parametro negli abissi atlantici e mediterranei: è diversa in termini di numero ma crea lo stesso ecosistema nei due posti pur essendoci una pressione alta ma diversa numericamente di gran lunga.

Obiettivi delle specie

Il fine ultimo di ogni specie è quello di conquistare il mondo, ergo, di propagazione della propria info genetica il più possibile, senza freni/vincoli con riproduzione, nutrimento ecc. Ma ci sono fattori di controllo, come quello della curva di crescita di una popolazione che è il nutrimento e si riflette sulla densità di popolazione: cioè il predatore controlla la preda e viceversa. Se un meccanismo altera l'equilibrio, consente al predatore di mangiare tutte le prede o alle prede di salvarsi.

Se una specie con una funzione in un ecosistema viene estromessa, allora deve essere rimpiazzata. Ma alla fine ci sono tre funzioni in un ecosistema: produzione, decomposizione, consumo (opzionale). Magari l'ecosistema con la specie sostituita potrebbe funzionare meglio. Più la funzione della specie che viene tolta è specie-specifica, più è difficile sostituirla.

Più specie interagenti ci sono, più l'ecosistema sta bene. Il 98-95% delle specie esistenti hanno rapporto simbiontico (parsimonioso flusso di energia) e non di preda-predatore come si potrebbe pensare (grande flusso di energia). A proposito di simbiosi, il parassitismo...

Parassitismo

Il parassitismo è mangiare senza fatica. Ogni specie ha il suo parassita. Il rapporto simbiontico più bello è quello coralli-xantofille, che non è specie-specifico stretto, non è vincolante per le xantofille (sì per i coralli) ma è funzionante. La barriera corallina è un bioma (tipologia di habitat che riconosciamo su scala planetaria) che si fonda sul mutualismo. Coralli ermatipici= i tipici coralli costruttori sono simbiontici, aermatipici= costruttori non tipici perché non fanno simbiosi.

Tutti i meccanismi di risposta sono preesistenti come pre-adattamento, sono risposte che comunque avrebbero dato. Ci sono materie o energie a cui gli organismi non sono pre-adattati: i composti xenobiotici (prodotti chimici di sintesi che in natura non esisterebbero). Alcuni xenobiotici provengono da petrolio, carbonio, idrocarburi perché li trasformiamo, vedi le plastiche.

Impatto dei composti xenobiotici

Gli idrocarburi o vengono consumati in modo biologicamente attivo dai batteri idrocarburoclastici o interagiscono meccanicamente con il galleggiamento e la sedimentazione: il primo provoca interruzione degli scambi gassosi, zone d'ombra, il plancton di interfaccia è direttamente coinvolto per soffocamento e avvelenamento). Il plancton di interfaccia è il neuston che è importante; se viene disturbato, basti pensare agli sciami di milioni e milioni di Velelle con al seguito il triplo di Iantine predatori. Tuttavia, ci sono casi in cui troviamo Velelle ma non Iantine per varie ipotesi fra cui la presenza del petrolio: Iantina va dal petrolio e salta la Velella oppure gli uccelli che mangiano la Iantina. Ecco l'effetto del petrolio anche sul neuston.

Nel caso della sedimentazione: soffocamento meccanico, prima pezzi flocculanti e poi sedimentano magari anche collabendo con altri, e ricca fauna epibionte sopra il catrame con però danni metabolici e strutturali in tali epibionti. Il materiale plastico interagisce con l'ecosistema meccanicamente ed è lento a reagire ma non è inerte. A tal proposito, il passaggio da concetto estetico ad ecologico è molto recente; infatti, si pensava che la plastica non reagisse non dando, perciò, problemi, ma essendo proprio non reattiva o meglio lenta a reagire, avrà un bioaccumulo.

In realtà, la plastica subisce frantumazione o parcellizzazione. La degradazione a cui la plastica non è sottoposta è invece un processo biologico. Per la plastica si creano isole galleggianti, zone d'ombra simulanti ecosistemi terrestri. Tali isole galleggianti sono come un lettering. Il lettering normale è un deposito, uno strato del suolo sovrastante lo strato umico di deposito vegetale soprattutto (foglie cadute) che ancora non è humus. È un'entità ecologica importante.

Se questo filtro naturale viene sostituito da uno artificiale inerte allora è un problema: plastica nei fondali che si accumula e soffoca il materiale sottostante. Il lettering normale e refrattario è fondamentale per l'ecosistema perché è un ammortamento. È un accumulo di riserve resistenti ma riutilizzabili nel lungo periodo. A proposito delle plastiche, l'uomo è ancora l'unico a non avere apparentemente un nemico per conquistare il mondo e la consapevolezza che sta modificando il mondo a proprio svantaggio, spesso usando la scusa che sono tutti processi presenti in natura anche senza l'uomo, come il metano prodotto dall'attività digestiva dei ruminanti che in termini di quantità è significativo.