Ecologie și protecția mediului

Relațiile dintre organisme și mediu, structura ecosistemelor și impactul activității umane.

Ecosistemul – structură și funcționare

Un ecosistem este unitatea formată din biotop și biocenoză, între care există un schimb permanent de materie și energie. Cele două componente trebuie deosebite clar, pentru că aici se pierd cele mai multe puncte:

• Biotopul este partea nevie: apa, aerul, solul, lumina, temperatura, umiditatea. Acești factori se numesc factori abiotici.
• Biocenoza este totalitatea viețuitoarelor din acel loc: plante, animale, ciuperci, bacterii. Ele formează factorii biotici.

Atenție la o confuzie clasică: biocenoza nu înseamnă doar animalele — include toate organismele, de la bacteriile din sol până la copaci.

Exemple de ecosisteme naturale: pădurea de foioase, lacul, Delta Dunării, pajiștea alpină. Exemple de ecosisteme antropizate (create sau modificate de om): livada, lanul de grâu, parcul, acvariul. Într-un ecosistem antropizat omul intervine permanent — dacă nu ar mai lucra lanul de grâu, acesta s-ar transforma treptat într-un ecosistem natural.

Organismele dintr-o biocenoză sunt organizate pe specii și populații. O populație este totalitatea indivizilor din aceeași specie care trăiesc pe același teritoriu în același timp — de exemplu, toți crapii dintr-un lac. Biocenoza este, deci, o comunitate de populații diferite care trăiesc împreună și depind unele de altele.

Lanțuri și rețele trofice

Un lanț trofic arată drumul hranei (al materiei și energiei) de la un organism la altul. Fiecare treaptă se numește verigă sau nivel trofic. Cele trei categorii mari trebuie știute cu definiții exacte:

• Producătorii – organisme care își produc singure hrana prin fotosinteză: plantele verzi și algele. Ei sunt întotdeauna prima verigă a lanțului.
• Consumatorii – organisme care se hrănesc cu alte viețuitoare: consumatorii primari (de ordinul I) sunt fitofagi (mănâncă plante — iepurele, lăcusta), consumatorii secundari (de ordinul II) mănâncă animale fitofage (vulpea, broasca), iar consumatorii terțiari sunt răpitori de vârf (uliul, lupul).
• Descompunătorii – bacteriile și ciupercile care transformă resturile de organisme moarte în substanțe minerale, refolosite apoi de producători. Ei închid circuitul materiei în natură.

Exemplu de lanț trofic corect scris: grâu → șoarece → șarpe → uliu. Săgeata arată cine este mâncat de cine, adică sensul de circulație a hranei — nu invers!

În realitate, un animal mănâncă mai multe tipuri de hrană și este mâncat de mai mulți prădători, deci lanțurile se împletesc într-o rețea trofică. Dacă o verigă dispare (de exemplu, sunt vânate toate vulpile), efectele se propagă în întreaga rețea: rozătoarele se înmulțesc exagerat și distrug culturile.

Relații între organisme

Relațiile intraspecifice se stabilesc între indivizi din aceeași specie: cooperarea în stol, haită sau familie (albinele dintr-un stup își împart munca) sau concurența pentru hrană, teritoriu și partener (doi cerbi care se luptă în perioada împerecherii).

Relațiile interspecifice se stabilesc între indivizi din specii diferite. Cele cerute la examen:

• Concurența interspecifică – două specii folosesc aceeași resursă: grâul și buruienile concurează pentru lumină și apă.
• Prădătorismul – prădătorul ucide și consumă prada: lupul și căprioara. Prădătorii au și un rol sanitar, eliminând animalele bolnave.
• Parazitismul – parazitul trăiește pe seama gazdei, pe care o slăbește fără a o ucide imediat: căpușa pe câine, tenia în intestinul omului. Aici este diferența față de prădătorism, o capcană frecventă: prădătorul își omoară rapid victima, parazitul o exploatează timp îndelungat.
• Comensalismul – o specie are avantaj, cealaltă nu este nici ajutată, nici afectată: peștii mici care se hrănesc cu resturile rămase de la rechin.
• Mutualismul (simbioza) – ambele specii au avantaje și adesea nu pot trăi una fără alta: lichenul (ciupercă + algă), bacteriile fixatoare de azot din nodozitățile rădăcinilor de leguminoase.

Regula de aur pentru recunoaștere: întreabă-te cine câștigă și cine pierde în relație.

Poluarea mediului și efectele ei

Poluarea este modificarea dăunătoare a însușirilor naturale ale mediului, produsă mai ales de activitatea omului. Se clasifică după mediul afectat:

• Poluarea aerului – gaze de eșapament, fum industrial, arderea combustibililor fosili. Efecte: ploile acide (distrug pădurile și viața din lacuri), efectul de seră accentuat (dioxidul de carbon reține căldura, ducând la încălzirea globală) și subțierea stratului de ozon, care ne protejează de radiațiile ultraviolete.
• Poluarea apei – deversarea apelor menajere și industriale, îngrășămintele și pesticidele spălate de pe câmpuri, petrolul scurs din nave. Îngrășămintele ajunse în lacuri produc înmulțirea explozivă a algelor; când algele mor, descompunerea lor consumă oxigenul, iar peștii se sufocă.
• Poluarea solului – depozitarea gunoaielor, folosirea excesivă a substanțelor chimice în agricultură.
• Poluarea fonică – zgomotul din orașe și din industrie, care afectează auzul și sistemul nervos.

O idee importantă pentru examen: substanțele toxice (de exemplu pesticidele sau metalele grele) se acumulează de-a lungul lanțurilor trofice, astfel încât concentrația cea mai mare ajunge la consumatorii de vârf — inclusiv la om. De aceea poluarea nu rămâne niciodată o problemă locală: prin aer, apă și hrană, efectele ei se întorc la noi.

Biodiversitate, arii protejate și dezvoltare durabilă

Biodiversitatea înseamnă varietatea speciilor de viețuitoare și a ecosistemelor de pe Pământ. Ea scade din cauza distrugerii habitatelor, poluării, vânătorii excesive și schimbărilor climatice. Pentru păstrarea ei au fost create ariile protejate:

• Parcurile naționale – ocrotesc ecosisteme întregi; activitățile umane sunt strict limitate. Exemple din România: Parcul Național Retezat (primul parc național românesc, 1935), Piatra Craiului, Munții Rodnei.
• Rezervațiile naturale – protejează specii sau formațiuni rare pe suprafețe mai mici.
• Rezervațiile biosferei – zone întinse, de importanță mondială, unde protecția se îmbină cu activități umane tradiționale. Exemplul obligatoriu: Delta Dunării, rezervație a biosferei, cea mai mare zonă umedă a Europei, adăpostind colonii de pelicani.

Speciile rare sau amenințate sunt declarate monumente ale naturii și legea interzice distrugerea lor: floarea de colț, capra neagră, zimbrul.

Dezvoltarea durabilă este modul de dezvoltare care satisface nevoile prezentului fără a compromite șansele generațiilor viitoare de a-și satisface propriile nevoi. Practic: folosirea energiilor regenerabile (solară, eoliană, hidraulică), reciclarea deșeurilor, reîmpădurirea, agricultura ecologică și reducerea consumului inutil. Fiecare elev contribuie prin cei trei R: reduce, reutilizează, reciclează.

Test — 6 întrebări ca la examen