Fluxul de Energie - Informatie Si de Substante in Ecosisteme

7/22/2019 Fluxul de Energie - Informatie Si de Substante in Ecosisteme

1/13

FLUXURILE DE SUBSTANTA, ENERGIE SI INFORMATIE NECOSISTEME

Pentru o abordare corecta a fluxurilor existente n ecosisteme trebuie de lanceput subliniat aspectul unitar si integrator al acestor canale n structura

ecosistemica, aspect abordat la nivel general pornind de la o serie de elementefilosofice raportate la aceasta problema (Gruia R. 1988). Pornind de la definitiaexistentei 11111x!1"l fundamentale necreate ca unitate si identitate a contrariilor,atunci #ubstanta ontica este necreata si infinita si tot asa este si $nformatia si %nergia.&atorita faptului ca nu snt determinate separat, #ubstanta (S), $nformatia (I) si%nergia (E) snt de fapt trei aspecte ale aceleasi %xistente fundamentale, inclusiv acelei ecosistemice. Principiul logic care le exprima este identitatea trinitara (A = A =

A). Pe de alta parte nsa, S, I s i E sunt discreten universul obiectual datoritadeterminarii fiecarui obiect, eveniment, stare si situatie de univers n spatiu si timp (# ta n c o v i c i '., 198!). &e aceea, fiecare aspect amintit l vom analia separat, ncontextul fluxului generat n cadrul ecosistemului, ca legatura ntre elementele sale

structurale.2.3.1. FLUXUL SUBSTANTEI (MATERIEI) N ECOSISTEME

&upa cum este stiut, bioticul si abioticul (viul si neviul) ecosistemelor esteformat din materie, repreentata de elementele esentiale* nsa din cele 1"+ cunoscuteastai, doar 1+" au un rol fundamental pentru mentinerea vietii pe erra. -cestea seregasesc n cele patru sfere terestre / atmosfera, 0idrosfera, litosfera si biosfera.%volutia lumii vii a favoriat stabilirea circuitelor biogeochimice,cu autorul caroraaceste materii indispensabile pot fi reciclate ntro maniera permanenta.

Cicluril !i"#"c$i%ic sunt caile n circuit nc0is sau liniar ale

elementelor c0imice n biosfera. 2ircuitele mentionate repreinta un miloc ecologic de control care urmarestecirculatia permanenta a acestor elemente ntre sistemele vii (organisme, populatii,biocenoe) si ambianta lor. 2irculatia elementelor c0imice ntre sistemele discontinui sieterogene ale biosferei (organismele componente ale biocenoelor) si sistemele fiice,biotopurile, cvasi continui si cvasi omogene ale ecosistemelor, este redata sc0ematic

n figura 9 (dupa Puia si # o r a n , 1983, partial adaptat dupa 4 d u m %. P., 193+).

5n circulatia substantei n ecosisteme se disting, n principiu, doua aspecte/ (a)circulatia principalelor elemente c0imice si (b) circulatia substantei organice. #peciilecomponente ale ecosistemelor au poitii diferite, uneori opuse, n ciclurilebiogeoc0imice. -stfel, producatorii primari asimileaa preponderent compusi anorganici,

n timp ce consumatorii (de diferite categorii) sunt total dependenti de compusiiorganici ai mediului.

P6na n momentul de fata ciclurile biogeoc0imice sunt putin cunoscute, dareste evidentiata existenta a doua tipuri fundamentale (figurile 1,1!,17,1+,1 si 13,adaptate dupa - l e x a n d e r . R. s i i c0 te r G.#., 193!) / (a) cele de tip


2/13

sedimentar (ciclurile sulfului, fosforului etc.) si (b) cele de tip gaos (ciclurileaotului, oxigenului, carbonului s.a.). &esi nu ne propunem aici o

ig. 1 2ircuitul substantelor n ecosistemele naturale pe

seama curgerii discontinue a. curentului de energie


3/13

ig. 1!. 2iclul sulfului asigura remprospatarea constanta a

reervelor de sulfati disponibili


4/13

ig. 17 2iclul fosforului at6t sub forma anorganica c6t

si organica preinta o mare importanta n edificarea tesutului osos al animalelor, precum siprin preenta n aciii nucleici celulari


5/13

ig. 1+ 2iclul aotului are rol maor n agricultura datorat proceselor de fixare c0imica saunaturala

ig. 1 2iclul oxigenului ciclu complex care interfereaa cu alte cicluri biogeoc0imice nparticular cu cel al carbonului, 0idrogenului si apei


6/13

aprofundare a acestor cicluri, mentionam totusi importanta aspectului reglator alacestora. -mintim astfel secventa ordonata a grupelor de organisme cu implicatiimaore n desfasurarea ntregului ciclu, apoi ,,constr6ngerile de ordin fiic sau c0imic(prin reglari promovate de diversi compusi). Reglarea ciclurilor biogeoc0imice provenitedin partea componentei vii a ecosistemului (din biocenoa) este promovata

de metabolismul vietuitoarelor. -ceste aspecte le consideram a fi foarte importante la nivelul agroecosistemelor datorita perturbarilor n desfasurarea naturala a ciclurilor biogeoc0imice prininterventia omului (mecaniare, c0imiare etc.). Pe de alta parte, ntelegereasc0imbarilor survenite poate impune, potential, masuri n vederea redresarii saureducerii ciclurilor biogeoc0imice spre o situatie pe c6t posibil asemanatoare celeinaturale (naintea perturbarilor), n acest mod, prin milocirea ciclurilor biogeoc0imice,nu este exclus ca agroecosistemele sa aunga la anumite grade de autoreglare ciclica sic0iar continua a resurselor de substanta, marindusi randamentul si evit6nd poluarea.

2.3.2. FLUXUL DE ENERGIE N ECOSISTEME luxul de energie mentine structura .si existenta ecosistemelor naturale si aleagroecosistemelor, ntretinerea vietii fiind asigurata de radiatia solara.

%nergia primita sub forma radiatiilor solare conditioneaa practic at6t viata c6tsi clima. ara aceasta energie, de care depinde productia vegetala (de fapt fotosintea),ecosistemele nceteaa sa functionee, caci lanturile trofice sunt taiate la baa. &esigur,trebuie tinut cont de aceste aspecte n stabilirea bugetului energetic al ecosistemului.


7/13

ig. 13 2iclul carbonului si implicatiile sale ecologice / a n atmosfera*


8/13

b n 0idrosfera* c efectul de sera

%nergia solara, dupa cum este cunoscut, este un ansamblu de radiatii diversecu diferite lungimi de unda, care ating suprafata errei. :umai umatate din energia carepenetreaa troposfera atinge pam6ntul, iar din aceasta cantitate, mai putin de; este utiliata pentru fotosintea (fig.18).

ig. 18 &istribuirea si folosirea radiatiei solare ce traverseaa biosfera

5nca nainte de a strabate atmosfera p6na la sol, cea mai mare parte dinradiatia infrarosie si ultravioleta este absorbita de oon, vaporii de apa si particulele depraf.


9/13

ransferul de energie n ecosistemele naturale nu se desfasoara sub formaunui flux continuu, cum este caracteristic la nivel de organism (datorat fotosinteei, orimai ales respiratiei etc.) si unde ncetarea fluxului este ec0ivalenta cu moartea.


10/13

&istribuirea c6t mai eficienta a energiei n ecosistem se realieaa numaiprintrun consum proportional si succesiv de catre multimea organismelor carealcatuiesc lanturile trofice (fig. "). &ar lanturile alimentare se pot realia numai dacaenergia se acumuleaa temporar la diferite niveluri ale lor. 2u c6t stocurile de energie

nmagainata sub forma de substanta organica sunt consumate mai rapid si pe mai

multe canale, cu at6t ecosistemul este mai stabil, aspecte ce se regasesc de fapt ncomplexitatea si diversitatea ecosistemelor naturale, dar care pot constitui un importantmod de analia, pentru agroecosisteme n general, si pentru ecosistemele fermeloragroturistice n special.


11/13

ig. ". ransferurile energetice raportate la un lant trofic complet al unui sistem

2.3.3. FLUXUL INFORMATIEI N ECOSISTEME 2omplexitatea relatiilor sol planta animal om, sau a tuturor subsistemelorcomponente dintrun ecosistem, nu poate fi analiata ex0austiv fara luarea nconsideratie a informatiei (ca element puternic constientiat n societateacontemporana, si care a devenit, practic, o principala energie dinamica si pentrusistemele ecologice). luxul informational duce la ntelegerea desfasurarii principiilor deorganiare si functionare a mecanismelor de reglare ale ecosistemelor, indiferent denatura lor (Gruia R., 1988).

5n caul ecosistemelor naturale problema fluxului de informatii a fost abordata

n principal pe baa conceptului de genofond(#oran '. si Coscaiu :., 1937), fondul degene repreent6nd cantitatea de informatie genetica detinuta desistemul biologic supraindividual dat.


12/13

opune sc0imbarilor ce ar putea provoca diverse modificari. #e realieaaastfelhomeostazia geneticaa populatiei date, 0omeostaie ce asigura un ec0ilibru necosistem.

5n genofondul de ansamblu al unui ecosistem, alcatuit din totalitatea

genofondurilor componente, nu exista un curent de gene specific biocenoei, adica nuse transmit informatii de natura genetica din caua puternicelor bariere genetice caresepara speciile. 5n sc0imb se realieaa, prin milocirea interactiunilor si asocierilordintre genofondurile speciilor ecosistemului, transmiterea unor informatii denaturaparagenetica, emergente at6t din genofondurile particulare ale speciilorcomponente, c6t si din genofondurile ecosistemului generat de asociere. -stfel sepoate observa modul diferit de actiune al fluxului informatiei la nivel populational si,respectiv, al biocenoei, adica la nivel ecosistemic. #e poate precia (Puia $. si # o r an '., 1983) ca fondul genetic al unei specii se autoreproduce, n timp ce, fondul genetical ecosistemului (si al biosferei n general) se reface sau se regenereaa prin asociere.

&e informatiile paragenetice trebuie sa se tina cont mai ales n caulecosistemelor amenaate de om, pe baa modelelor diferite de ecosistemele naturale.%ste si caul agroecosistemelor, la care, preciam noi, n afara informatiilor genetice siparagenetice, trebuie sa se tina seama de rolul important al surplusului de informatieintrodus suplimentar si constient de om pentru mentinerea fiabilitatii lor, n contextulplusului de organiare obtinut prin adaugarea de informatie.

2.3.3.1. INTERACTIUNILE & MECANISME CU BA'A INFORMATIONALA ALE

ECOSISTEMELOR

$nteractiunile, ca mecanisme ale structurii ecosistemelor (v.fig.+), provenite deobicei din genofondurile populatiilor alcatuitoare ale ecosistemului, milocesc de faptrealiarea scurgerii fluxului de energie (prin amplificare sau ncetinire) si a circuitului desubstante.

unctiile de interactiune constituie un aspect care necesita un mare efort deinvestigatie n viitor pentru elucidarea mecanismelor de functionare la nivel deecosistem. P6na n momentul de fata au fost abordate mai mult probleme referitoare lainteractiunile ntre specii, care nsa nu constituie dec6t un punct de plecare sau,eventual, de referinta. #e constata astfel ca relatiile ntre organismele unui ecosistemau limite care pleaca de la cooperare si de la dependenta, la antagonism si la

competitie. 5ntre aceste extreme exista o situatie mai mult sau mai putin neutra, n careinfluenta unui organism asupra altuia nu este evidenta, sau ram6ne indirecta. &esigurca daca un organism face parte din anturaul altuia, exista totusi efecte reciproce ntreacestea, iar pe de alta parte, fiecare influenteaa ntro oarecare masura mediul fiiccomun (biotopul). Poitia sau statutul unui organism n interiorul comunitatii (biocenoei)si implicit a ecosistemului defineste asanumita nisa ecologica (%lton 20., 193*4dum %. P., 19+! s.a.).


13/13

Ni c"l"#ic arata poitia unui organism ntro biocenoa si se poate imaginaca un grup de populatii, apartin6nd mai multor specii, care poseda poitii troficesimilare n ecosisteme comparabile.

&ar de fapt, fiecare specie si are propria sa nisa ecologica, numita nisafundamentala( A u t c 0 i n s o n G. %., 1958, 193). #pecia respectiva poate fi

influentata de un numar de ,,n coordonate, exist6nd astfel posibilitatea exprimariivariabilelor (D0 i t t a > e r R.A.,

Documents

Fluxul de Energie - Informatie Si de Substante in Ecosisteme