ECOLOGISCHE ONBALANS: OORZAKEN, GEVOLGEN EN PREVENTIE - BIOLOGIE - 2026

De ecologische onbalans wordt gedefinieerd als een toestand, waarneembaar in ecologische gemeenschappen of ecosystemen die huisvesten, waarin de samenstelling en overvloed van soorten voor onbepaalde tijd instabiel is.

De ecologische theorie is sterk beïnvloed door de notie van concurrentie tussen soorten om hulpbronnen, evenals door de aanname dat populaties en gemeenschappen doorgaans worden aangetroffen in omgevingen die verzadigd zijn met individuen en soorten, onder omstandigheden van evenwicht.

Bron: pixabay.com

Het is nu echter bekend dat het in allerlei organismen gebruikelijk is dat concurrentie niet doorslaggevend is, of dat populaties en gemeenschappen onregelmatige en ernstige fluctuaties vertonen. Dit zorgt ervoor dat er, zelfs van nature, onstabiele ecosystemen zijn, dus ecologisch onevenwichtig.

Dit heeft geleid tot een groeiende belangstelling, zowel theoretisch als praktisch, voor de kwestie van ecologische instabiliteit.

Oorzaken

Ecologische onbalans kan te wijten zijn aan het onvermogen van ecologische gemeenschappen om een ​​stabiele toestand (homeostase) te bereiken door de competitieve interacties die de ecologische successie bepalen.

In deze gevallen zijn de veranderingen in de samenstelling en de hoeveelheid soorten in de gemeenschap, na verstoringen te hebben ondergaan, niet richtinggevend; dat wil zeggen, de gemeenschap doorloopt geen gedefinieerde successiestadia en bereikt daarom niet de laatste stabiele fase van de successie, of ecologische climax.

Als de soort waaruit een gemeenschap bestaat niet een relatief constante populatiegrootte kan handhaven, ontstaan ​​situaties van ecologische onbalans. Vaak zijn de betrokken soorten niet-inheemse organismen die door mensen zijn geïntroduceerd en die dominant worden in binnengevallen gemeenschappen.

Niet-inheemse organismen zijn gescheiden van hun concurrenten en natuurlijke pathogenen die aanwezig zijn in hun regio's van herkomst, dus hun populatiegrootte wordt niet beperkt door interacties met inheemse soorten.

Wanneer de oorzaak van de ecologische onbalans inheemse soorten zijn waarvan de populatiegrootte niet wordt beperkt door andere soorten, is de oorzaak meestal stochastische of asynchrone oscillaties van biotische en abiotische factoren, vaak slecht begrepen, die de samenstelling en de abundantie van deze soorten veranderen.

Factoren

Net als ecologisch evenwicht wordt ecologische onbalans beïnvloed door externe verstoringen die veranderingen in soortensamenstelling en abundantie veroorzaken. Deze externe storingen kunnen natuurlijk of van menselijke oorsprong zijn.

Bij ecologische onevenwichtigheden hebben externe verstoringen, met meer variabele gemiddelden en varianties die groter zijn dan die van evenwicht, echter zo'n sterk effect dat ze de bevolkingsgroei van bepaalde soorten onafhankelijk maken van hun dichtheid.

Competitieve interacties kunnen het effect van dergelijke externe schokken niet tegengaan.

Een andere factor, in dit geval volledig biotisch, die ecologische onbalans kan veroorzaken, is de lange levensduur van bepaalde soorten, inheems of niet-inheems. Dit maakt hun concurrerende verplaatsing door soorten die tot meer gevorderde successiestadia behoren erg traag, waardoor het verschijnen van de ecologische climax vertraagd wordt.

De vertraging, die meer dan honderd en zelfs duizend jaar kan duren, treft vooral plantengemeenschappen, zowel natuurlijke, bijvoorbeeld tropische bossen, als door de mens aangelegde, bijvoorbeeld graslanden.

Frequentie in de natuur

Bepaalde auteurs, wier standpunten vaak door de media worden uitvergroot, hebben verkondigd dat het populaire concept van ecologisch evenwicht, of 'het evenwicht van de natuur', zijn geldigheid heeft verloren en is vervangen door het concept van ecologische onbalans, volgens welke de typische toestand van ecosystemen is instabiliteit.

Afhankelijk van de ecologische kenmerken van de soort waaruit ze bestaan, kunnen natuurlijke gemeenschappen worden geordend in een continue volgorde die gaat van die met een willekeurig bepaalde samenstelling en met een laag ecologisch evenwicht, tot die met een zeer deterministische samenstelling en met een hoog evenwicht. ecologisch.

Soorten met een geringe mobiliteit en een geringe populatiegrootte, zoals sommige planten, ongesteelde dieren en ectoparasieten, zijn onderhevig aan minder concurrentie dan grote soorten met een hoge mobiliteit en dichte populaties, zoals grote zoogdieren, vogels en insecten. vliegen.

Gevolgen

Wanneer de ecologische onbalans rechtstreeks wordt veroorzaakt door menselijke activiteit, heeft dit de neiging om habitatdegradatie, economische verliezen en een afname van de milieukwaliteit te veroorzaken.

Wanneer het wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van niet-inheemse organismen, meestal geïntroduceerd door mensen, kunnen de gevolgen voor het milieu en de economie zeer negatief zijn. Bijvoorbeeld:

1) Ze concurreren met voordeel met inheemse soorten, waardoor ze verdringen of uitsterven.

2) Ze veranderen de cycli van roofdieren / prooien, ten koste van inheemse soorten.

3) Door hun ongecontroleerde bevolkingsgroei kunnen ze habitatdegradatie veroorzaken, wat nadelig is voor landbouw, veeteelt en inheemse soorten.

4) Wanneer de geïntroduceerde soorten vectoren van parasieten of pathogene organismen zijn, produceren ze epidemieën die mensen, hun huisdieren en planten, en inheemse flora en fauna kunnen treffen.

5) Niet-evenwichtsomstandigheden kunnen zeer langdurig zijn, dus het kan een zeer lange evolutionaire tijd duren voordat een biodiversiteit equivalent aan het origineel zich herstelt, indien dit mogelijk is.

Onevenwichtigheid en biodiversiteit

Wanneer ecologische onbalans wordt veroorzaakt door menselijke activiteit, heeft dit bijna altijd schadelijke effecten op de biodiversiteit van het binnengevallen ecosysteem. Het kan zelfs het totale uitsterven van soorten veroorzaken.

Wanneer ecologische onbalans een natuurlijke eigenschap is van gemeenschappen of ecosystemen, heeft dit niet alleen geen negatieve gevolgen, maar kan het ook helpen om een ​​grotere diversiteit te behouden.

Het is bijvoorbeeld bekend dat in terrestrische en aquatische gemeenschappen, zoals tropische regenwouden of kelpbossen, de onbalans veroorzaakt door frequente en relatief sterke natuurlijke verstoringen, zoals het vallen van een boom, het voortbestaan ​​van concurrerend inferieure soorten mogelijk maakt.

Deze competitief inferieure soorten onder evenwichtsomstandigheden, bijvoorbeeld planten van vroege successiestadia, laten het bestaan ​​toe van soorten die aan hen zijn aangepast, zoals herbivore, nectarivore en frugivore dieren.

Deze fabrieken creëren ook de nodige omgevingsvoorwaarden voor de vestiging van meer concurrerende fabrieken.

Onbalans en evolutionaire tijd

Er zijn aanwijzingen voor ecologisch evenwicht op alle niveaus, in ruimte en tijd. Vogelgemeenschappen op eilanden en sommige insectengemeenschappen leven bijvoorbeeld gewoonlijk onder schijnbare omstandigheden van dynamisch evenwicht.

Op al deze niveaus worden periodes van stabiliteit echter vaak afgewisseld met zelfs langere periodes van instabiliteit. Op populatieniveau betekent de hoge frequentie van omgevingsstoringen dat veel soorten meestal niet in ecologisch evenwicht leven: het herstel hiervan kan jaren duren.

Op gemeenschapsniveau bepaalt het bestaan ​​van lege niches vaak de afwezigheid van concurrentie en daarom leven soorten niet in ecologisch evenwicht.

In de evolutionaire tijd heeft het bestaan ​​van grote aantallen lege niches, veroorzaakt door massale uitstervingen en door de aanwezigheid van uitgestrekte habitats die nog niet gekoloniseerd zijn, geleid tot de permanente configuratie van volledig nieuwe gemeenschappen en ecosystemen. Dit heeft geleid tot een toename van de biodiversiteit.

Voorbeelden

In Rothamsted, Engeland, hebben bepaalde plantengemeenschappen al meer dan honderd jaar geen ecologisch evenwicht bereikt. De reden is dat de meeste soorten die zich vestigen na omgevingsstoringen meerjarig zijn en zeer lang leven dankzij klonale reproductie door ondergrondse weefsels.

In Zuid-Afrika worden dennen die bijna tweehonderd jaar geleden zijn geplant met zaden uit klimatologisch vergelijkbare omgevingen op het noordelijk halfrond niet aangevallen door herbivore insecten en inheemse ziekteverwekkers. Onder deze omstandigheden leven ze niet in ecologisch evenwicht met inheemse planten, die worden aangevallen door deze vijanden.

In 1932 werden 107 schapen naar het Schotse eiland Hirta (638 ha) gebracht, zonder menselijke populatie. In 1948, 1961–1967 en 1985–1990 varieerde het aantal schapen van 600 tot 1600. Door de overvloed aan voedsel kunnen schapen zich in de zomer vermeerderen. Honger doodt hen in de winter. Klimatologische seizoensinvloeden verhinderen het bereiken van een ecologisch evenwicht.

Evenzo lijden in het Australische binnenland de populaties van rode kangoeroes, ondanks hun voortdurende voortplanting, onder grote schommelingen als gevolg van variabiliteit in regenval. Droogtes, die in de loop van de tijd onvoorspelbaar zijn, voorkomen dat een ecologisch evenwicht wordt bereikt door een hoge sterfte bij deze zoogdieren te veroorzaken.

Hoe het te vermijden of te onderhouden?

Om de biodiversiteit te behouden, duurzame ontwikkeling te bevorderen en de milieukwaliteit te behouden, zou het in het algemeen ideaal zijn om de situaties van ecologisch evenwicht of onbalans in de natuur zo min mogelijk te veranderen.

De mensheid wordt gekenmerkt door het creëren en onderhouden van uitgebreide kunstmatige ecosystemen zonder ecologisch evenwicht. In deze ecosystemen zijn de biotische componenten door de mens bepaald voor specifieke doeleinden, zoals landbouw en veeteelt.

De gebieden die worden ingenomen door monoculturen in de landbouw, of door vee en aangeplante weilanden, behoren tot de meest extreme voorbeelden van ecologische onbalans die de planeet kent.

De onophoudelijke groei van de menselijke bevolking vereist de uitbreiding van kunstmatige ecosystemen ten koste van de natuurlijke wereld. Daarom is gesuggereerd dat het nodig is om deze groei te verminderen door middel van onderwijs en vrijwillige gezinsplanning.

Andere aanbevolen maatregelen zijn het terugdringen van voedselverspilling en het bevorderen van de consumptie van voedsel van plantaardige oorsprong in plaats van van dierlijke oorsprong, aangezien de landbouw per massa-eenheid geproduceerd voedsel minder ruimte nodig heeft dan vee.

Referenties

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Koppeling van omgevingsfiltering en onevenwichtigheid aan biogeografie met een gemeenschapsklimaatraamwerk. Ecology, 96, 972-985.
2. Crois, CJ, Burgess, TI, Le Roux, JJ, Richardson, DM, Slippers, B., Wingfield, MJ 2017. Ecologische onevenwichtigheid stimuleert de accumulatie van insectenplagen en ziekteverwekkers in niet-inheemse bomen. AoB Plants, 9 (1).
3. Cuddington, K. 2001. De "balans van de natuur" metafoor en evenwicht in de populatie-ecologie. Biology and Philosophy, 16, 463-479.
4. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Evenwichts- en niet-evenwichtsconcepten in ecologische modellen. Ecologische monografieën, 57, 1–21.
5. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Over de toepassing van stabiliteitsconcepten in de ecologie. Ecologische modellering, 63, 143-161.
6. Looman, J. 1976. Biologisch evenwicht in ecosystemen 1. een theorie van biologisch evenwicht. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337-448.
7. Olszewski, TD 2012. Persistentie van grote diversiteit in ecologische gemeenschappen die niet in evenwicht zijn: implicaties voor moderne en fossiele ecosystemen. Proceedings of the Royal Society B, 279, 230-236.
8. Pianka, ER 1978. Evolutionaire ecologie. Harper & Row, New York.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF en 15.364 wetenschappers uit 184 landen. 2017. Waarschuwing van wereldwetenschappers aan de mensheid: een tweede bericht. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rohde, K. 2005. Niet-evenwichtsecologie. Cambridge University Press, Cambridge.