27.1: Co to jest ekosystem?

Przegląd

Ekosystem to interakcja między wszystkimi czynnikami abiotycznymi i biotycznymi w środowisku. Można go sklasyfikować jako lądowy i wodny. Ekosystemy lądowe są klasyfikowane na podstawie klimatu, w tym rocznej temperatury, opadów i sezonowości. Ekosystemy wodne dzielą się dalej na słodkowodne i morskie, a następnie na głębokość, która wpływa na temperaturę wody i ilość światła słonecznego wnikającego do wody.

Ekosystemy lądowe

Ekosystemy lądowe dzielą się na biomy, charakteryzujące się zarówno klimatem środowiska, jak i typami żyjących tam organizmów. Obszary w pobliżu równika ziemskiego, które charakteryzują się wysokimi sezonowymi temperaturami i dużymi ilościami rocznych opadów, to lasy deszczowe, w których występują jedne z najbardziej zróżnicowanych siedlisk na świecie. Ekosystemy o wysokich temperaturach, ale z niedoborami rocznych opadów to pustynie. Chociaż ekosystemy pustynne mają te same cechy, ich różnorodność biologiczna może się znacznie różnić.

Po drugiej stronie spektrum biom arktyczny charakteryzuje się bardzo niskimi rocznymi temperaturami i niskimi opadami deszczu. Ten ekosystem ma najmniejszą różnorodność biologiczną. Pomiędzy tymi trzema głównymi biomami znajdują się sezonowe ekosystemy tundry, łąk w strefie umiarkowanej i sawanny. Ekosystemy te wykazują oscylacyjne roczne zmiany zarówno temperatury, jak i opadów, a zwierzęta portowe i rośliny są specjalnie przystosowane do tych zmian sezonowych.

Ekosystemy słodkowodne

Ekosystemy wodne dzielą się dalej na dwie kategorie: środowiska słodkowodne i morskie. Ekosystemy słodkowodne — najrzadsze z ekosystemów zajmujących około 2% powierzchni Ziemi — obejmują jeziora, rzeki, strumienie i tereny podmokłe. Głównymi czynnikami wpływającymi na różnorodność biologiczną w tych ekosystemach są przepływ wody, temperatura i głębokość.

Płytki obszar w pobliżu brzegów stawów i jezior nazywany jest strefą litoralną. Strefa przybrzeżna jest najcieplejszym obszarem zbiornika wodnego i obejmuje wielu producentów wodnych, konsumentów i zwierzęta prowadzące zarówno lądowy, jak i wodny tryb życia. Strefa limnetyczna, czyli powierzchnia głębokiej wody, jest dobrze oświetlona i zdominowana przez plankton. Strefa głęboka, czyli głęboka woda, składa się głównie z organizmów, które zjadają martwe organizmy i nie dokonują fotosyntezy, ponieważ do głębokości przenika niewielka ilość światła.

W strumieniach i rzekach woda płynie szybko, odzyskując tlen, a także utrzymując stosunkowo chłodną wodę. Różnorodność gatunkowa jest związana z szerokością i głębokością rzeki, przy czym większe odcinki rzeki są bardziej zróżnicowane niż węższe odcinki. Wreszcie tereny podmokłe to obszary płytkiej wody stojącej, takie jak bagna, bagna i torfowiska, charakteryzujące się często gorącym i wilgotnym środowiskiem. Ekosystemy te charakteryzują się największą różnorodnością biologiczną ze wszystkich ekosystemów słodkowodnych, w tym różnorodnością roślin, zwierząt, grzybów i bakterii.

Ekosystemy morskie

Ekosystemy morskie — najczęstsze, zajmujące prawie 75% powierzchni Ziemi — różnią się od ekosystemów słodkowodnych dużym zasoleniem wody. Są one również rozdzielane na podstawie głębokości wody: płytki ocean, głęboka woda oceaniczna i głęboka powierzchnia oceanu. Najbardziej zróżnicowanym z tych ekosystemów jest płytka woda, w której występuje większość raf koralowych i związanego z nimi życia morskiego. Oprócz płytkiego oceanu na głębokiej powierzchni oceanu żyje także różnorodne życie morskie — ze względu na ilość przenikającego światła słonecznego — w tym plankton, który przeprowadza około 40% całej fotosyntezy na Ziemi.

Ze względu na minimalną ilość światła przenikającego do głębin wody, ekosystem głębin oceanicznych zawiera mniej zróżnicowany, ale często niezwykły zestaw organizmów przystosowanych do ciemności i wysokiego ciśnienia. Ten ekosystem jest również najmniej znany ze wszystkich ekosystemów ze względu na ogromną ilość przestrzeni, którą obejmuje. Jednak naukowcy są teraz w stanie zbadać tę granicę dzięki nowym technologiom, takim jak pojazd Alvin, w którym podróżują ludzie. Obecnie pojazd ten umożliwił naukowcom dostęp do 2/3 dna oceanu na głębokość do 4500 m.

Dynamika ekosystemu

Bez względu na cechy konkretnego ekosystemu, wszystkie mają te same dynamiczne procesy transformacji energii i materii poprzez fotosyntezę i relacje żywieniowe między organizmami. Ekosystemy zasilane są stałym dopływem energii słonecznej, która przepływa przez ekosystem, podczas gdy materia jest poddawana recyklingowi.

Ekosystemy są sumą wszystkich interakcji między biotycznymi, żywymi i abiotycznymi, nieożywionymi czynnikami w środowisku. Należą do jednej z dwóch ogólnych kategorii: lądowych lub wodnych.

Główne typy ekosystemów są znane jako biomy. Biomy lądowe, takie jak pustynie, lasy deszczowe i tundra, są podzielone na kategorie według dwóch głównych czynników: rocznych opadów deszczu i temperatury.

Spośród biomów wodnych słodka woda jest najrzadsza, ponieważ jeziora, rzeki, strumienie i źródła stanowią mniej niż dwa procent powierzchni Ziemi. Mimo to ekosystemy te składają się z dużej różnorodności zwierząt i roślin.

Biomy oceaniczne, które stanowią 75 procent powierzchni Ziemi, obejmują płycizny, otwartą powierzchnię oceanu i głęboki ocean. Płycizny wspierają największą część różnorodności oceanu i ekosystemów raf koralowych. Powierzchnia otwartego oceanu jest siedliskiem wielu organizmów fotosyntetyzujących na Ziemi, a nawet głęboki ocean zawiera wiele organizmów, chociaż światło nie jest w stanie przeniknąć.