Crescita della popolazione

Avete mai considerato gli effetti ambientali dei pesci allevati in allevamento o catturati in natura? Possiamo studiare gli impatti ecologici di queste pratiche, osservando la crescita della popolazione. Un gruppo di individui di una singola specie, che vivono contemporaneamente in un'area, è chiamato popolazione.

In natura, le popolazioni ittiche crescono ad un ritmo elevato, quando le risorse sono abbondanti. Tuttavia, la crescita della popolazione rallenta quando le sue dimensioni si avvicinano alla capacità di carico, k, che è la dimensione massima della popolazione consentita dalle risorse in un habitat. Questo tipo di crescita della popolazione è noto come crescita logistica. Se conosciamo la dimensione della popolazione della generazione attuale, o Nt, il tasso di crescita massimo, r-max, che è il tasso riproduttivo di un individuo quando non esiste competizione, e la capacità di carico, possiamo utilizzare la formula della crescita logistica per stimare la dimensione della popolazione della generazione successiva.

Negli allevamenti ittici, risorse come cibo extra e ossigeno vengono aggiunte artificialmente a un'area abitativa relativamente piccola, consentendo densità di popolazione superiori alle capacità di carico naturali. Tuttavia, il sovraffollamento rilascia biomateriali in eccesso e questo può portare a fioriture algali. Se queste risorse rimangono elevate, i cianobatteri o le alghe blu-verdi possono continuare a dividersi allo stesso tasso di crescita. E questa crescita non si limita alla capacità di carico. A causa del continuo aumento delle risorse. Pertanto, aumenta in modo esponenziale e la dimensione della prossima generazione in crescita esponenziale può essere calcolata utilizzando questa formula. Fioriture algali come questa esauriscono l'ossigeno disciolto nell'acqua e sono dannose per i pesci d'allevamento e l'ecosistema intorno alla struttura, richiedendo pratiche di allevamento prudenti.

Anche la pesca delle popolazioni selvatiche può avere un impatto sugli ecosistemi. Se i pescatori rimuovono gli individui più velocemente di quanto la popolazione possa rifornirli con nuovo pesce, allora le popolazioni diventano più piccole e potrebbero avere difficoltà a riprendersi se la pressione della predazione continua allo stesso ritmo. Questo può, a sua volta, sconvolgere l'equilibrio tra le specie di predatori e prede. Gli scienziati possono stimare le dimensioni delle future popolazioni di prede e predatori, o Vt +1 e Ct +1, rispettivamente, purché conoscano le dimensioni attuali di entrambe le popolazioni, Vt e Ct, i tassi di crescita dei predatori e delle prede, f e r, e i tassi di attacco e fame dei predatori, a e q. In genere, una grande popolazione di predatori riduce le dimensioni della popolazione di prede. Ma poi, il più piccolo pool di prede disponibile ridurrà a sua volta la popolazione di predatori. Avere meno predatori consente alle prede di prosperare di nuovo e le due popolazioni oscilleranno naturalmente avanti e indietro, nel tempo. La regola dell'oscillazione è un buon modo per visualizzare molte interazioni naturali predatore-preda, ma, occasionalmente, la regola non si applica.

Nelle specie invasive, come il pesce leone nell'Atlantico e nei Caraibi, lontano dalle loro acque native degli oceani indo-pacifici, non hanno predatori naturali e possono riprodursi tutto l'anno. Ma come predatore generalista, consumano numerose specie autoctone a ritmi insostenibili, alterando in modo permanente gli ecosistemi dell'Atlantico e dei Caraibi. Applicando il modello di crescita esponenziale, che abbiamo visto nell'esempio delle alghe, gli scienziati hanno determinato che circa un quarto dell'intera popolazione di pesci leone dovrebbe essere rimosso ogni mese, per mantenere la loro crescita sostenibile. Pertanto, mangiare pesce leone atlantico catturato in natura e altre specie invasive commestibili supporta effettivamente la salute degli ecosistemi.