ECOLOGISCHE BALANS: OORZAKEN, FACTOREN, EIGENSCHAPPEN EN VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026

Het ecologische evenwicht wordt gedefinieerd als waarneembaar in ecologische gemeenschappen in ecosystemen waarin de samenstelling en de abundantie van soorten gedurende lange perioden relatief stabiel blijft.

Het idee van een natuurlijk evenwicht maakt deel uit van veel filosofische systemen en religies. Er zijn mensen die de Gaia-hypothese ondersteunen, volgens welke de biosfeer zou werken als een systeem dat op gecoördineerde wijze, als een bovenorganisme, het mondiale ecologische evenwicht in stand houdt.

Bron: pixabay.com

De notie van ecologisch evenwicht ondersteunt veel houdingen van milieuactivisten bij het grote publiek. Ecologen denken bij voorkeur in termen van behoud van biodiversiteit, duurzame ontwikkeling en milieukwaliteit.

Stabiele ecosystemen, waarin sprake is of lijkt te zijn van een duidelijk ecologisch evenwicht, zijn rijk aan natuur. Om deze reden spelen ze een prominente rol in de wetenschappelijke en populaire literatuur. Er zijn echter ook onstabiele ecosystemen waaraan historisch gezien minder aandacht is besteed.

Oorzaken

Ecologisch evenwicht is het resultaat van het vermogen van ecologische gemeenschappen om geleidelijk, via een proces van ecologische successie, hun oorspronkelijke stabiliteit of ecologische climax te herstellen, die verloren is gegaan door een verstoring, of het nu ecologische, biotische of menselijke is. dat verandert de samenstelling en het voorkomen van de soort.

De term "ecologische successie" verwijst naar het proces van richtingsverandering in een gemeenschap nadat deze een grote verstoring heeft ondergaan. Deze verandering verloopt in fasen en komt tot uiting in de samenstelling en het voorkomen van soorten, die de neiging hebben om hun diversiteit te vergroten. Ecologische opvolging is uitgebreid bestudeerd in plantengemeenschappen.

Aangezien een gemeenschap de stadia van ecologische successie doorloopt, wordt zij als onevenwichtig beschouwd. Bij het bereiken van de laatste fase van de opvolging, of ecologische climax, is de samenstelling van de gemeenschap stabiel, en daarom wordt deze beschouwd als in een staat van relatief evenwicht.

Ecologisch evenwicht is een dynamische stabiele toestand (homeostase). Feedback tussen populaties compenseert continu, dempt het effect ervan, kleine veranderingen in de samenstelling en populaties van de gemeenschap veroorzaakt door abiotische en biotische factoren. Als gevolg hiervan keert de gemeenschap terug naar zijn oorspronkelijke uiterlijk.

Factoren

Ecologisch evenwicht is het product van de dynamische interactie van twee soorten factoren. Ten eerste externe verstoringen, vertegenwoordigd door gebeurtenissen, meestal van korte duur, die veranderingen in de samenstelling en het voorkomen van soorten veroorzaken.

Ten tweede, de neutralisatie van genoemde veranderingen door ecologische interacties tussen de bevolkingsgroepen waaruit de gemeenschap bestaat.

Externe storingen kunnen biotische factoren zijn die episodisch optreden. Bijvoorbeeld de opkomst van migrerende soorten, zoals sprinkhanenplagen in Afrika, of ziekteverwekkers die epidemieën veroorzaken.

Storingen kunnen ook plotselinge abiotische factoren zijn, zoals orkanen, overstromingen of branden.

De ecologische interacties die het bestaan ​​van ecologisch evenwicht bepalen, omvatten directe interacties (carnivoor / prooi, herbivoor / plant, bestuiver / bloemen, frugivoor / fruit, parasiet / gastheer) en indirecte interacties (bijvoorbeeld: carnivoor / plant) tussen de populaties waaruit elk bestaat. gemeenschap.

Als resultaat van de terugkoppelingseffecten die inherent zijn aan deze interacties, wordt de verandering in de grootte van een populatie gecorrigeerd en keert terug naar het evenwichtsniveau, waarin de oscillaties in het aantal individuen minimaal zijn.

Feedbackeffecten zijn zeer complex en daardoor bijzonder kwetsbaar voor verstoring door menselijk handelen in zeer diverse ecosystemen, zoals tropische bossen en koraalriffen.

Belangrijkste eigenschappen

Tijdens ecologisch evenwicht bereiken gemeenschappen relatieve stabiliteit, of steady state, in soortensamenstelling en abundantie. Dergelijke stabiliteit wordt gedefinieerd in termen van vier hoofdkenmerken, namelijk: standvastigheid, weerstand, veerkracht en volharding. Dit laatste wordt ook wel inertie genoemd.

Standvastigheid is het vermogen om onveranderd te blijven. Weerstand is het vermogen om onveranderd te blijven als gevolg van externe storingen of invloeden. Veerkracht is het vermogen om na een storing terug te keren naar de oorspronkelijke stabiele toestand. Persistentie is het vermogen van populaties om zichzelf in de loop van de tijd te behouden.

Constantie kan worden gemeten door standaarddeviatie of jaarlijkse variabiliteit. Weerstand door gevoeligheid of buffercapaciteit. Veerkracht door terugkomsttijd, of de omvang van de afwijking die die terugkeer mogelijk maakt. Persistentie door de gemiddelde tijd tot het uitsterven van een populatie, of andere onomkeerbare veranderingen.

Een ecosysteem dat cyclisch oscilleert rond een toestand, zoals beschreven door de Lotka-Volterra-vergelijkingen om de interactie tussen roofdieren en prooi te beschrijven, kan worden geclassificeerd als veerkrachtig en persistent.

Het kan echter niet als constant en resistent worden beschouwd. In een geval als dit is aan twee voorwaarden voldaan waardoor het als stabiel kan worden beschouwd.

Noodzakelijke voorwaarden

Het aannemen van concurrentie tussen soorten speelt een grote rol in het concept van ecologisch evenwicht. Deze veronderstelling gaat ervan uit dat er in gemeenschappen een evenwicht is tussen productiviteit en ademhaling, naar binnen en naar buiten gerichte energiestroom, geboorte- en sterftecijfers en directe en indirecte interacties tussen soorten.

De aanname van concurrentie tussen soorten veronderstelt ook dat, zelfs in gemeenschappen die niet in de staat van ecologische climax verkeren, er waarschijnlijk een zekere mate van ecologisch evenwicht is, en dat er op oceanische eilanden een evenwicht bestaat tussen immigratie en uitsterven van ecologisch gelijkwaardige soorten. .

Het voortbestaan ​​van de soort waaruit een populatie bestaat, hangt af van de persistentie van diezelfde soort op het metapopulatieniveau. De uitwisseling van individuen en herkolonisatie tussen populaties van dezelfde soort die in nabijgelegen gemeenschappen wonen, handhaaft de genetische diversiteit en maakt het mogelijk om lokale uitstervingen te verhelpen.

Op metapopulatieniveau houdt overleving in: a) populaties verdeeld over afzonderlijke microbewoners; b) microhabitats die dicht genoeg bij elkaar liggen om herkolonisatie van andere microhabitats mogelijk te maken; c) grotere kans op uitsterven op populatieniveau dan op metapopulatieniveau; en d) lage kans op gelijktijdig uitsterven in alle microhabitats.

Voorbeelden

Denk aan het geval van wolven die, na vele decennia te zijn uitgeroeid door veeboeren, opnieuw werden geïntroduceerd in Yellowstone National Park in de Verenigde Staten om het ecologische evenwicht te herstellen dat verloren was gegaan door de overbevolking van grote herbivore zoogdieren.

De aanvankelijke groei van de wolvenpopulatie verminderde dramatisch de herbivore zoogdierpopulaties, die op hun beurt een limiet legden op de populatiegrootte van de eerste (minder herbivoren betekent dat veel wolven niet genoeg voedsel hebben en verhongeren, of ze produceren geen puppy's).

De laagste en stabiele niveaus van herbivoorpopulaties dankzij de aanwezigheid van ook stabiele wolvenpopulaties maakten de terugkeer van de bossen mogelijk. Dit maakte op zijn beurt de herkolonisatie van Yellowstone mogelijk door een groot aantal soorten bosvogels en zoogdieren. Op deze manier heeft het park zijn oorspronkelijke pracht en biodiversiteit teruggekregen.

Andere voorbeelden van gemeenschappen met een schijnbaar ecologisch evenwicht zijn te vinden in nationale parken en zeereservaten waar de wetten die hen beschermen worden gehandhaafd, of in afgelegen gebieden met een lage menselijke dichtheid, vooral wanneer de inwoners van nature zijn en weinig gebruik maken van technologieën. modern.

Gevolgen van uw verlies

Het huidige tempo van vernietiging van het milieu is veel groter dan het vermogen van ecosystemen om hun natuurlijke ecologische balans te herstellen.

De situatie is onhoudbaar en kan niet lang voortduren zonder de mensheid ernstig te schaden. Door het verlies aan biodiversiteit wordt het steeds moeilijker om soorten te vinden om natuurlijke gemeenschappen en ecosystemen weer op te bouwen.

Voor het eerst in haar geschiedenis wordt de mensheid geconfronteerd met drie gevaarlijke verstoringen op planetaire schaal: 1) klimaatverandering, waarvan een van de meest voor de hand liggende facetten de opwarming van de aarde is; 2) vervuiling en verzuring van de oceanen; en 3) een enorm verlies, met ongekende snelheid, van de mondiale biodiversiteit.

Deze grootschalige ongeregeldheden zullen de jongere leden van huidige generaties en toekomstige generaties sterk treffen. Er zullen grote aantallen klimaatvluchtelingen zijn. De visbestanden zullen afnemen. Het zal een wereld zien zonder veel van de wilde planten- en diersoorten die we gewend zijn.

Hoe onderhoud je het?

Over dit onderwerp wordt aanbevolen het werk van Ripple et al. Te raadplegen. (2017). Deze auteurs wijzen erop dat om de overgang naar een mondiaal ecologisch evenwicht te bereiken, het nodig zou zijn:

1) Creëer natuurreservaten die een aanzienlijk deel van de land- en waterhabitats van de planeet beschermen.

2) Stop de omschakeling van bossen en andere natuurlijke habitats in gebieden met intensieve exploitatie.

3) Herstel van inheemse plantengemeenschappen op grote schaal, vooral bossen.

4) Herbevolken van grote gebieden met inheemse soorten, met name toproofdieren.

5) Beleid implementeren om ondeuiging, uitbuiting van en handel in bedreigde diersoorten en de wereldwijde crisis veroorzaakt door de consumptie van wilde dieren tegen te gaan.

6) Verminder voedselverspilling.

7) Bevorder de consumptie van plantaardig voedsel.

8) De groei van de menselijke bevolking verminderen door middel van onderwijs en vrijwillige gezinsplanning.

9) Leer kinderen de waardering en het respect voor de natuur op.

10) Kanaliseren van monetaire investeringen naar positieve veranderingen in het milieu.

11) Groene technologieën ontwerpen en promoten, door subsidies voor het verbruik van fossiele brandstoffen te verminderen.

12) Verminder de economische ongelijkheid en zorg ervoor dat bij prijzen, belastingen en stimuleringsmaatregelen rekening wordt gehouden met de milieukosten.

13) Verenig naties om deze essentiële doelen te ondersteunen.

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. Cuddington, K. 2001. De "balans van de natuur" metafoor en evenwicht in de populatie-ecologie. Biology and Philosophy, 16, 463-479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Evenwichts- en niet-evenwichtsconcepten in ecologische modellen. Ecologische monografieën, 57, 1–21.
4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Over de toepassing van stabiliteitsconcepten in de ecologie. Ecologische modellering, 63, 143-161.
5. Looman, J. 1976. Biologisch evenwicht in ecosystemen: een theorie van biologisch evenwicht. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337-448.
6. 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.
7. Pianka, ER 1978. Evolutionaire ecologie. Harper & Row, New York.
8. 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.
9. Rohde, K. 2005. Niet-evenwichtsecologie. Cambridge University Press, Cambridge.