Ecologia-Stiinta organizarii functionarii si evolutiei ecosistemelor.

1.Ce este ecologia?2.Legea fundamentala a biocenozelor.3.Categorii de organisme in functie de relatiile trofice din biocenoza.4.Particularitatile circulatiei substantelor si a energiei in cadrul ecosistemului..5.Metode de masurare a factorilor abiotici din mediu :temperatura,cantitatea de precipitatii,intensitatea luminii,pH-ul,etc.

1.Relatiile trofice din biocenoze :lanturi si retele trofice.

Termenul ecologie a fost introdus in anul 1866,de catre zoologul german Ernest Haeckel si deriva de la cuvantul grecesc oikos care inseamna camin sau casa,sugerand locul unde vietuiesc organismele vii si totalitatea activitatiilor desfasurate (relatii cu factorii de mediu abiotici si biologici)pentru intretinerea vietii lor.Definirea acestei stiinte are o semnificatie educativa si morala deosebita,derivand din cuvantul casa :daca fiecare art rata lumea in care traieste la fel cum fiecare om civilizat se ingrijeste de casa sa,nu ar mai exista gravele probleme de mediu cu care ne confruntam azistazi in toata lumea.

Ecologia este stiinta care se ocupa cu studiul interactiunii dintre organismele vii,si totodata ainteractiunii cu mediul abiotic(fizic)sol,apa,clima,etc.

Toate animalele,plantele,ciupercile si microorganismele care traiesc impreuna intr-o padure,de exemplu,reprezinta comunitatea de vietuitoare a acelei paduri care se numeste biocenoza padurii.Aceasta este indisolubil legata de locul sau substratul fizic in care exista si care se numeste biotop,cele doua elemente,biocenoza si biotopul,constituind un sistem ecologic numit in mod curent ecosistem.In cazul de fata este vorba de ecosistemul padurii.Ecosistemul este un ansamblu autonom de organisme,legat indisolubil de mediul sau fizic.

Locuitorii ecosistemului padurii sunt de o mare diversitate :arbori,arbusti, ierburi, ciuperci,muschi,licheni,pasari,soparle,serpi,vulpi,ursi,mistreti,fluturi,viespi,muste.etc.Daca in padure exista si un lac,in el se afla bacterii,alge,larve de insecte,protozoare,serpi,broaste,lipitori,etc.Daca s-ar scoate toate organismele vii dintr-o padure,microorganismele,plantele si animalele si s-ar expune intr-un singur loc s-ar putea vedea o colectie uimitoare de forme de viata,de o mare diversitate si in locul acestei colectii ar ramane partea lipsa de viata a ecosistemului padurii,solul,rocile, apa, toate reprezantand biotopul acelei paduri.Un copac dintr-o padure este in relatii de interdependenta cu multe alte organisme,microorganisme,plante si animale,iar solul,lumina solara si apa pe care le utilizeaza el,constituie casa acelui copac.Ecologia evidentiaza prin studii meticuloase toate aceste relatii dintre vietuitoare,pe de o parte si dintre acestea si mediul lor abiotic,pe de alta parte.Vietuitoarele si mediul lor abiotic constituie o veritabila gospodarie sau casa a naturii,in care exista fiinte vii si bunuri materiale de natura biologica,biogena(solul)si abiotica.

Oricat de diferite ar fii populatiile-speciile unei biocenoze,sub presiuni selective si prin mecanismele luptei pentru existenta,intre ele se stabilesc anumite relatii de interdependenta numite relatii interspecifice.In virtutea acestei legi,fiecare populatie-specie componenta a biocenozei trebuie sa indeplineasca un anumit rol in economia

1

naturii,adica in desfasurarea activitatilor biocenozei care asigura existenta si evolutia acesteia.

Producatorii de substanta organica de pe Terra sunt bacteriile chemosintetizante,bacteriile fotosintetizante,toate grupele de alge si toate plantele talofite si cormofite capabile de a realiza fotosinteza ,utilizand hidrogenul rezultat prin fotoliza apei pentru a reduce CO2 si a sintetiza substante organice.In ecologie asemenea organisme se numesc producatori primari.Denumirea semnifica producerea de substanta organica din sybstante anorganice.Aceasta substanta organica intra in circuitul de substanta in ecosistem si pe seama ei se produc alte substante organicenecsare organismelor incapabile de a realiza fotosinteza si care,datorita acestui fapt ,sunt total dependente de producatorii primari.Nici un ecosistem nu poate exista fara producatorii primari.Astfel,toate sistemele ecologicede pe Terra sunt dependente de energia luminoasa a Soarelui.Chiar si ecosistemele din pesteri sau abisurile marilor si oceanelor unde nu patrunde niciodata lumina solara sunt dependente indirect de aceasta,substanta organica ajungand aici prin cadavrele organismelor ce traiesc in paturile de suprafata ale apelor oceanelor sau din afara pesterilor.Exista in cazuri foarte rare si pesteri precum aceea de la Movile(langa Mangalia)al caror ecosistem special se bazeaza pe chemosinteza bacteriana.Acest caz cu totul sprecial de ecosistem a fost descoperit de speologul roman Cristian Lascu,impreuna cu colaboratorii sai.

Energia solara este transformata in energie chimica si este depozitata la nivelul energiilor chimice din substantele organice produse prin fotosinteza ,putand fi eliberata si folosita in diversele reactii metabolice.

Producatorii primari reprezinta primul nivel trofic al unui ecosistem.Al doilea nivel trofic in ecosistem este reprezentat de consumatorii primari-

animale ierbivore,bacterii parasite pe plante si semiparazite care au capacitatea fotosintetica redusa(vascul)sau au pierdut secundar aceasta capacitate ,asa cum sunt cuscuta si lupoaia.

La cel de al treilea nivel trofic se afla animalele care consuma animalele ierbivore.Ele se numesc carnivore si reprezinta consumatorii secundari ai ecosistemelor.Tantarul,tigrul,lupul etc,sunt animele carnivore.Ursul,ca si omul ,este un animal omnivor consumand atat plante cat si animale.

Multe ecosisteme mai au inca un nivel trofic,reprezentata de animale care consuma carnivore si care sunt carnivore pradatoare :lupul poate manca vulpea.

In orice ecosistem mai exista o categorie speciala de consumatori numiti detrivori sau descompunatori.Acestia isi obtin energia din deseurile organice si cadavrele animaleleor si plantelor care apar in toate nivelurile trofice.

Principalii descompunatori sunt bacteriile si ciupercile saprofite,apoi viermii, unele insecte,vulturii,etc.Descompunatorii se mai numesc reducatori ,deoarece descopun substantele organice din corpurile moarte ,transformandu-le in substante organice simple si substante minerale,redand circuitului din ecosistem substantele minerale utilizate in procesul de fotosinteza.

Un mare ecolog din secolul XX,Ch.Elton,constatand ca in conditii normale,in ecosisteme,numarul si biomasa producatorilor primari sunt mai mari decat acelea ale consumatorilor ,a introdus notiunea de piramida numerica,cunoscuta astazi sub denumirea de piramida eltoniana sau piramida trofica.Intr-o reprezentare grafica sub forma unui triunghi isoscel sunt redate diferitele niveluri (trepte)trofice,la baza piramidei

2

fiind trecuti producatorii primari,cei mai numerosi,urmand apoi celelalte niveluri trofice.Lungimea unui lant trofic nu poate avea multe verigi,in medie trei,deoarece cu car numarul verigilor este mai mare ,cu atat talia organismelor aflate pe treptele suoeriaore ale piramidei trofice este mai mare ,iar numarul\ lor este mai mic,aparand dificultati in utilizarea optima a resurselor de substante si energie din ecosistem,organismele carnivore consumand mult mai multa energie pentru cautarea si prinderea prazii,decar cele care se hranesc cu plante(fitofage).

Pe de alta parte,limitarea numarului de verigi dintr-un lant trofic este impusa de limitarea resurselor de mediu :numarul plantelor de pe o suprafata data este limitat,ceea ce limiteaza numarul de specii ierbivore care,la randul lor,limiteaza numarul de specii carnivore,s.a.m.d.Restrictia primara este impusa de limitarea cantitatii de resurse minerale.Totodata un numar mare de verigi ale unui lant trofic creeaza disfunctionalitate in circuitul substantei si energiei precum si in reciclarea substantelor in ecosistem.

Energia acumulata in hrana trece de la un nivel trofic la altul,prin consumarea producatorilor primari de catre ierbivore,a ierbivorelor de catre carnivore s.a.m.d.,in cadrul relatiilor trofice statornicite in biocenoza respectiva.Daca aceste relatii trofice constituie o progresie lineara ,in sensul ca ele pornesc de la producatori la ierbivore,la carnivore,instalandu-se intr-o ordine lineara ,precum zalele unui lant,ele constituie lantul trofic.

Daca,insa,drumul parcurs de energie nu este unul simplu,linear,deoarece indivizii unei specii de animale din categoria consumatorilor beneficiaza de prada ce apartine la mai multe niveluri trofice,se constituie o cale mai complicata de circulatie a substantelor si a energiei in ecosistem,care se numeste reteaua trofica.

Cantitatea totala de energie luminoasa convertita in compusi organici,intr-o anumita zona a ecosistemului,se numeste productivitate primara.Greutatea totala atuturor organismeleor unui ecosistem se numeste biomasa ecosistemului.Energia,biomasa si numarul organismelor din fiecare nivel trofic pot fi reprezentate grafic sub forma piramidei eltoniene.

Productivitatea primara neta :a unui ecosistem reprezinta cantitatea totala de energie fixata prin fotosinteza(masurata in mgO2/litru de apa /zi,de exemplu in bazinele acvatice)din care se scade aceea care este consumata(cheltuita)prin desfasurarea activitatiilor metabolice ale organismelor ecosistemului,inclusiv a producatorilor primari.

Productivitatea primara neta a ecosistemului este un parametru important din punct de vedere economic.Campurile cu porumb au o productivitate primara neta inalta si tot astfel au si padurile tropicale fluviale.

Intr-un proces de sinteza de molecule structurale din corpul plantei,o mare parte sin energia depozitata la nivelul legaturilor chimice se pierde prin caldura.De fapt,numai aproximativ jumatate din energia captata de catre planta de la Soare ajunge sa fie depozitata in moleculele sale,cealalta jumatate fiind pierduta.Aceasta este doar prima dintre numeroasele pierderi de energie din ecosistem.

Exista o diferenta principala intre circulatia energiei si a substantelor in ecosistem.Circulatia energiei se face cu pierderi(din aceasta cauza ecosistemul este permanent dependent de o sursa exterioara de energie,reprezentata de energia solara)pe cand substantele sunt reciclate,trecand de la un nivel trofic la altul si reintorcandu-se in ecosistem.

3

Cand un ierbivor utilizeaza moleculele plantei pentru a fabrica molecule organice proprii organismului sau,numai 10%din energia acumulata in moleculele plantei ajung sa fie depozitate in moleculele ierbivorului,restul de 90% din aceasta energie fiind pierduta prin activitatile sale de miscare ,de concurenta,de aparare,etc.Si atunci cand un carnivor mananca un ierbivor ,90%din putinul ramas se pierd in procesul de producere a moleculelor carnivorului.La fiecare nivel trofic,energia depozitata in organism reprezinta doar 10% din energia nivelului trofic anterior.O populatie mare de zebre si antilope trebuie sa suporte o populatie mult mai mice de lei !Spre deosebire de leu,omul are alternativa de a se hrani si cu vegetale.Cand insa omul consuma carne,el realizeaza costuri energice mult mai mari :5kg de seminte sunt consumate de om pentru a produce0,5kg tesut uman ;cand insa semintele sunt mai intai consumate de o vaca si apoi omul se hraneste cu carne de vita ,pentru o aceeasi crestere in greutate a omului se consuma 50 kg de seminte.De aici se desprinde o concluzie zguduitoare pentru omul viitorului.Daca vrea sa supravietuiasca ,omul va trebui sa se hraneasca cu organisme aflate pe nivelurile trofice inferioare !

2.Marile circuite biochimice ale biosferei.

Circuitul materiei in ecosisteme.Spre deosebire de energie,care circula prin ecosistemele terestre intr-o singura

directie,si anume de la Soare la producatori primari si de la acestia la consumatori,disipandu-se,adica pierzandu-se ,fiind mereu necesara sursa solara de energie,componentele fizice-materiale(substantele)circula si sunt reciclate,reutilizate in cadrul ecosistemului,realizandu-se marile circuite sau cicluri biogeochimice.Toate substantele chimice anorganice(necarbonice)din sol,apa,aer,sunt reciclate,dar cele mai importante in economia unui sistem sunt apa,carbonul,nutrientii solului,azotul si fosforul.Prin circulatia acestor substante din mediu in organismele vii si din acestea,inapoi ,in mediu,se constituie veritabile circuite sau cicluri,trecand din mediu intr-un anumit organism si din acesta in alt organism,apartinand altui nivel trofic etc.,pentru ca in final sa revina in mediu.In aproape toate cazurile,numai o infima fractie din asemenea substante devine legata de structurile organismelor vii,in orice moment al vietii acestora.

Circuitul apei.Apa este cel mai important solvent din organismele cii si o componenta esentiala

a materiei vii.Si pentru existenta oricarui ecosistem,apa este o conditie sine-qua-non,esentiala.Diversitatea speciilor dintr-un ecosistem,precum si densitatea populatiilor acestora sunt conditionate de cantitatea de apa din ecosistem.

Viata este posibila pep amant deoarece aceasta planeta are atmosfera.In compozitia atmosferei terestre intra gaze simple,precum azotul 78%,oxigenul 20,95%,gaze rare –argon,krypton,neon,heliu,radon(gaz radioactiv),hidrogen,substante gazoase compuse(dioxid de carbon,metan,amoniac),vapori de apa reprezentand toate ,restul de 1.05%.O asemenea compozitie a tmosferei terestre este specifica partii sale inferioare,adica aceleia care este in nemijlocit contact cu suprafata terestra (litosfera),comopizitia ei schimbandu-se pe verticala,devenind din ce in ce mai rarefiata.

4

Azotul si oxigenul sunt intalnite in toata atmosfera terestra,pe orizontala si pe verticala.In partea inferioara,aceste elemente se afla sub forma lor moleculara,pe cand in partea superioara,ele se afla sub forma lor atomica,Azotul este cel mai raspandit gaz din atmosfera terestra si are menirea de a neutraliza puterea de oxidare a oxigenului.La randul sau,oxigenul determins insusirile fizice si chimice ale aerului.Oxigenul participa in toate procesele de ardere si descompunere a substantelor organice si din el ia nastere si ozonul(O3)-in straturile superioare ale atmosferei,in urma actiunii razelor ultraviolete si a descarcarilor electrice puternice constituindu-se straul de ozon.,protector al vietii pe Pamant.Ozonul se produce si in procesul de oxidare a rasinii de conifere si a substantelor din corpul unor alge marine.Stratul de ozon are in stratosfera 20-40km grosime.Acesta devine un ecran eficient care opreste radiatia UV puternica ,ucigatoare,aceasta neputand sa patrunda spre Pamant.Din pacate,prin activitatile industriale ale omului modern,acest strat de ozon este alterat in unele zone ale globului,observandu-se veritabile gauri produse in el.

In circuitele biogeochimice sau ciclurile globale ale biosferei sunt antrenate aproximativ 40 de elemente importante din punct de vedere biologic si aceste circuite asigura echilibrul structural si stabilitatea functionala relative a componentelor mediului inconjurator. :ape,soluri,atmosfera.

Exista doua categorii fundamentale de asemenea circuite gazoase si sedimentare,in primul caz rezervorul principal al elementelor fiind reprezentat de atmosfera ,in cel de al doilea caz,acest rezervor fiind reprezentant de litosfera.Cele mai importante elemente penrtu viata (carbon,azot,oxigen)participa in circuitul gazos.

Circuitul carbonului.Ptin fotosinteza se realizeaza anual fixarea a 1/35 din continutul de dioxid de

carbon al atmosferei terestre.Prin arderea de substante organice in celulele vii(oxidarea biologica)care

realizeaza respiratia biologica a plantelor si animalelor ,dar mai ales prin respiratia organismelor descompunatoare(care produc de 100 de ori mai mult CO2,decat toate animalele si plantele impreuna)se produce Co2de natura biologica,la acesta adaugandu-se CO2 produs in cadrul arderilot industriale sau casnice.,precum si prin eruptii vulcanice.Astfel se restituie atmosferei CO2 fixat prin fotosinteza.

Eliminarea unor cantitati prea mari de CO2 in atmosfera ,in special prin arderea padurilor,in zonele ecuatoriale,spre a fi redate agriculturii portiunile respective de paant precum si prin activitatile industriale,este dezechilibrata compozitia atmosferei terestre si apare asa-numitul efect de sera. In cdrul caruia caldura solara iradianta,reflectata de suprafata Terrei,nu se mai poate intoarce in cosmos si este din nou proiectata pe suprafata Pamanatului,ceea ce face ca acesta sa fie mai incalzit decat in mod normal.,aparand fenomenul de schimbare a climei cu efecte pe care deja le simtim(cresterea temperaturii medii anuale,perturbatii atmosferice violente,modificarea alternanatei anotimpurilor in zonele temperate,etc.)

Circuitul oxigenului.Pastrarea cantitatii de oxigen din atmosfera este asigurata de producerea gazului

metan in procesele de fermentatie anaerobe,aceasta fixand oxigenul in exces.Daca

5

concentratia de oxigen atmosferic ar creste de la 21% la 25%,planeta ar fi teatrul unei catastrofe globale ,deoarece un singur trasnet ar declansa un incendiu pustiitor.

Oxigenul produs prin fotosintea in urma fotolizei apei este utilizat in procesle respiratiei aerobe(arderea de substante organice),in reactiile metabolice dependente de oxigen ale tuturor organismelor vii,astfel ca el se mentine in atmosfera Pamantului si in ape,la concentratii cvasiconstante.

Circuitul azotului.Atmosfera Pamantului este un rezervor inepuizabil de azot,el ocupand

aproximativ 79 %din volumul acesteia.Numai ca,acest azot molecular este inaccesibil covarsitoarei majoritai de specii biologice.Pentru plante,azotul este accesibil numai sub forma de saruri de azot(azotati si azotiti)sau de ioni de amoniu (NH4),pe cand animalele il folosesc sub forma compusilor organici cu azot (aminoacizi,baze azotate,etc.)

Sub influenta fulgerelor azotul molecular este oxidat sub forma de oxizi de azot.Dar cea mai importanta cale de fixare a azotului atmosferic (molecular)o reprezinta activitatea de fiare a sa ,sub actiunea enzimelor nitrogenazice,de catre bacteriile fixatoare de azot aflate in sol sau in simbioze cu leguminoasele,la care se formeaza nodozitati radiculare.

Azotul este esential in organizarea si functionarea materiei vii.Cand plantele si animalele mor ,din cadavrele acestora sunt eliberate

componentele lor si descompuse in substantele simple.Proteinele sunt descompuse in aminoacizi ,acizii nucleici in nucleotide si apoi in baze azotate ,lipidele in acizi grasi si gliceride,etc.

Aminoacizii sunt supusi procesului de amonificare ,cu formare de ammoniac si saruri amoniacale.Procesul continua prin nitrificare ,prin care amoniacul este transformat in azotati si azotiti.

Sarurile amoniacale sunt preluate direct de catre plante prin radacinile lor.Totusi,cea mai mare parte a amoniului produs prin descompunerea substantelor organice ce contin azot este convertit in nitrati,in doua etape.Bacteriile din genul Nitrosomonas oxideaza NH3 la nitriti (NO2)care apoi sunt oxidati la nitrati(NO3),de catre bacteriile din genul Nitrobacter ,din care cauza acestea se numesc bacterii nitrificatoare,Prin activitatea lor,azotul este readus in circuit si pus la dispozitia plantelor.Un alt proces este denumit denitrificare si prin el nitratii sunt redusi la azot molecular (gaz)care revine in atmosfera.Acest proces este realizat de catre bactriile denitrificatoare aflate in adancimea solului si in sedimentele acvatice,in care oxigenul se afla in cantitate mica.Ele utilizeaza nitratii ca alternativa la oxigen pentru acceptorul final de electroni din respiratia lor celulara.Aceste bacterii denitrificatoare inchid astfel ciclul azotului.

In cadrul circuitelor sedimentare,care nu implica si o etapa atmosferica ,se recicleaza fosforul si sulful.Rezerve mari ale acestor elemente se afla in rocile scoartei terestre.Fosforul este asimilat de catre plante,acestea preluandu-l din sol sau din apa.In conditiile deversarii de detergenti pe baza de fosfor are loc dezvoltarea luxurianta a algelor mai ales in apele statatoare,aceasta inflorire a apelor fiind semnalul sigur al unei asemenea poluari.Sulful este intalnit atat in sol cat si in atmosfera ,ca dioid de sulf.El are astfel un circuit dublu,fiind un element important ,deoarece intra in compozitia chimica a unor aminoacizi.

6

3.Metodele de studiu al ecosistemelor.

Pentru caracterizarea conditiilor abiotice pe care mediul le ofera organismelor este necesara obtinerea unor date despre temperature,umiditate,precipitatii,circulatia aerului,a a pelor,compozitia chimica a aerului,a asolului,a apei,etc.Se cerceteaza acesti factori abiotici de mediu pe anumite perioade de timp (ore,zile,saptamani,luni,ani) si se stabilesc medii(zilnice,saptamanale,anuale,etc.).Pentru masurarea temperaturii aerului se utilizeaza ca instrument un termometru gradat intre -50 grade Celsius si +100 grade Celsius,plasandu-se in mediu prin fixare de un corp solid(tocul ferestrei,un pom,etc).Se urmareste temperatura aerului la anumite ore .In cazul in care se face masurarea temperaturii apei ,aceasta este realizata la suprafata sau in adancime.

Cantitatea de precipitatii este masurata cu ajutorul aparatului numit pluviometru. Acesta este asezat la o inaltine de 1,5 m fata de sol.El are un recipient gradat in care se colecteaza apa de ploaie al carei volum este masurat zilnic la ora 8.Se calculeaza raportul dintre volumul de apa colectat in 24 de h sau intr-o saptamana si suprafata recipientului.Valoarea acestui raport reprezinta cantitatea de precipitatii data in mm/zi sau mm/saptamana.

Intensitatea luminii se masoara cu ajutorul apratului huxmetru.Acesta este expus la lumina ,in diferitele locuri ale unui habitat ,inregistrandu-se valorile intensitatii luminii date in unitate numita lux(plural lucsi),al carui simbol este lx.

Ph-ul este un factor fizico-chimic foarte impotant al mediului acvatic .El poate fi determinat cu ajutorul unui pH-metru sau cu ajutorul hartiei speciale pentru determinarea pH-ului.

Trasaturile componentei biologice a ecosistemelor sunt stabilite prin investigatii complexe ,realizate cu echipa de specialisti din diferitele ramuri ale biologiei (taxonomisti ai plantelor si animalelor,fiziologi,etologi,evolutionisti etc.)

Identificarea speciilor de microorganisme,de plante si de animale este o etapa importanta in cercetarea ecosistemului.Stabilirea categoriilor ecologice a producatorilor primari,a ierbivorelor si a carnivorelor dintr-un ecosistem reprezinta un obiectiv major in cercetarea ecosistemului.Dupa aceasta urmeaza identificarea speciei cheie din fiecare dintre aceste categorii de specii ,incadrate dupa principiul relatiei lor trofice.

Pentru recoltarea vietuitoarelor sunt utilizate instrumente speciale(pentru animale sunt utilizate urmatoarele instrumente:bisturiu,foarfece,pensa,ac spatulat,etc;pentru plante se folosesc urmatoarele:fileu entomologic,fileu planctonic,curse pentru animale mici,veliere pentru pasari,etc.)Niciodata plantele si animalele nu se recolteaza spre a fi distruse ,decat in cazul daunatorilor !

Exista o etica de fier a cercetatorului,aceea de a studia spre a intelege natura ,nu spre a o distruge !

Cercetarea ecologica se realizeaza permanent,de-a lungul anului,in fiecare sezon.La plante urmarirea evolutiei lor anuale,inmugurirea,infrunzirea,inflorirea,aparitia fructelor,coacerea fructelor,ingalbenirea frunzelor,caderea frunzelor,etc.poarta numele de analiza fenologiei plantelor.

La animale se urmaresc caracteristicile hranii,construirii cuibului,a a dapostului,migratiei,,urmaririi prazii,etc.stabilindu-se pentru fiecare specie rolul indeplinit in ecosistemul respectiv.Se identifica influenta ritmurilor circadiene si sezoniere asupra lor ,relatia lor cu alte specii si cu biotopul.

7

4.Functionarea ecosistemului este conditionata de fectori abiotici si de factori biologici.

Ecosistemul aisgura totodata circuitul si transformarea substantelor de la producatorii primari la consumatori,iar prin detrivitori acestea sunt reintroduse in circuit(reciclate).

Sensul activitatilor realizate intr0un ecosistem este utilizarea cat mai eficienta a resurselor de mediu,iar produsul finit este adaptarea cat mai adecvata a componentelor sale biotice la mediu.

Dimensiunea populatiei este data de numarul de indivizi din populatie.O specie alcatuita dintr-o singura populatie se indreapta vertiginos spre disparitie .Acesta este cazul morsei din Marea Mediterana,Monachus monachus,specie care mai este reprezentata doar de aproximativ 500 de indivizi,ceea ce inseamna ca,din pacate,in curand biocenoza Marii Mediteraneene va fi lipsita de o asemenea specie.

Densitatea populatiei reprezinta un factor de evoluitie a ecosistemului.Ea reda numarul de indivizi pe unitatea de suprafata.

Dispersia populatiei,adica imprastierea indivizilor in cadrul populatiei(uniform,la intamplare sau grupat),poate influenta exploatarea resurselor de mediu.Gruparea indivizilor unei anumite populatii in anumite locuri din biotop este un indiciu al faptului ca resursele de mediu sunt neuniform distribuite.

Un factor biologic important in functionarea ecosistemelor este reprezentat de cresterea populatiilor.Rata cu care are loc cresterea dimensiunii populatiei atunci cand nu exista restrictii(factori limitativi)poarta numele de capacitate innascuta(inerenta) de crestere sau potential biotic.Dar,in conditiile naturale apar totdeauna factori limitativi de crestere.Aceasta capacitate este constanta si determinata in mare masura de potentialul genetico-fiziologic al organismelor.Rata efectiva de crestere a populatii se noteaza cu r si reprezinta numarul de indivizi adaugati populatiei prin nasteri si imigratie minus numarul de indivizi care se pierd din populatie prin moarte si emigratie.

In general,pe masura ce o populatie creste si incep sa se epuizeze resursele de mediu,creste rata mortalitatii sale.La inceput are loc ocrestere rapida a numarului de indivizi si un asemenea tip de crestere se numeste crestere exponentiala.

Curanr,insa,rata cresterii se incetineste,reducandu-se natalitatea si crescand mortalitatea.Cand organismele ajung intr-un nou habitat ,cu resurse abundente(algele care ajung intr-o noua mlastina,aduse de pasari acvatice calatoare sau primele organisme terestre ajunse pe o insula recent scoasa de sub apele marii,etc.),ele inregistreaza o crestere exponentiala.La un moment dat,insa,un anumit factor de mediu(nutrienti,lumina,apa,un rapitor,un parazit foarte virulent,etc.)isi exercita efectul sau limitativ ,impune restrictii in cresterea populatiei.Populatia se stabilizeaza,in cele din urma ,la o anumita dimensiune permisa de habitatul in care ea exista .Aceasta dimensiune se numeste capacitatea de support a habitatului(k).

Pentru populatiile biologice este caracteristica asa-numita curba acresterii sigmoide si care isi deriva denumirea de la forma de S pe care ea o are.

Cand o populatie atinge valoarea K,cometitia pentru resursele de mediu(hrana,adapost,lumina,locuri de imperechere,etc)creste,acumulandu-se produsi toxici si crescand procesul de emigranti.Cunoasterea acestor particularitati ale cresterii populationale are mare importanta practica in agricultura,silvicultura,piscicultura,etc.

8

Superexploatarea unei populatii care este prea mica ,poate distruge capacitatea productive a acesteia pentru multi anis au uneori pentru totdeauna.De exemplu,in exploatarile forestiere,taierile de arbori trebuie realizate in mod rational ,taierea copacilor maturi afectand partea superioara a curbei S.

Rata intrinseca de crestere a unei populatii depinde de varsta organismelor din care este alcatuita.Indivizii foarte tineri si cei foarte varstnici nu sunt,de regula,activi reproductiv.Rata creterii depinde,astfel,de distribuita pe varste a populatiei .O populatie cu multi indivizi reproducatori va creste mult mai rapid ,fata de une cu putini asemenea indivizi.Supravietuirea reprezinta procentul de indivizi dintr-o populatie existenti dupa o anumita perioada de timp de la initierea acelei populatii(de exemplu :de la colonizarea unei insule)Numarul de indivizi de orice varsta care mor,intr-o anumita unitate de timp,reprezinta moartea mortalitatii.

Aspectele demografice sunt de mare importanta si pentru specia umana.In general,prolificitatea speciei umane este buna.Dar,in anumite zone,cum sunt tarile dezvoltate economic,rata nasterilor este mica,pe cata vreme,in tarile in curs de dezvoltare,aceasta este mare.In anumite tari,precum China si India,au fost adoptate masuri contraceptive.Cu toate acestea ,in China populatia a depasit un miliard,iar in India aceasta se apropie de un miliard.

5.Diversitatea ecosistemelor.

a.)Ecosistemele oceanice.-Aproape 3/4 din suprafata Pamantului sunt acoperite de apa marilor si a ocenelor.Organismele fotosintetice se pot dezvolta la suprafata marilor,pe o adancime de cativa metrii.In adancime nu patrune lumina solara sin u exista organisme fotosintetice.Ecosistemele oceanice se clasifica in trei categorii:-din apele litorale.-de la suprafata deschisa a oceanului.-din adancul marilor si oceanelor.Cele mai bogate in vietuitoare sunt ecosistemele oceanice din apele litorale ,aici se practica si pescuitul oceanic.

In largul marilor si oceanelor pluteste liber in apele de suprafata mai bine luminate(pana la 100metrii adancime.)o comunitate de organisme de o mare diversitate ce consituie planctonul.Cele mai multe din acestea sunt alge si bacterii fotosintetizatoare pe seama carora se realizeaza 40%din fotosinteza desfasurata pe planeta noastra.De aici rezulta importanta covarsitoare a acestor oceane in mentinerea vietii pe intreaga planeta si obligativitatea omului de a nu afecta asemenea ecosisteme,prin dezechilibre ecologice provocate de activitatile sale.

Sub 300 de metrii adancime,in apele marilor si oceanelor traiesc putine organisme,cele mai multe dintre ele avand trasaturi particulare ,uneori ciudate.Unele dintre ele sunt bioluminiscente (producatoare de lumina),altele din abisul marilor si oceanelor ,sunt producatoare de curent electric,etc.

b.)Ecosisteme de apa dulce .-Lacurile interioare reprezinta 1,8%,pe cand raurile si izvoarele doar 0,3% din suprafata globului.Toate habitatele de apa dulce sunt puternic influentate de cele de pe uscat ,prin materia organica si anorganica ajunsa de pe maluri in apele continentale.In lacuri si balti se diferentiaza o zona marginala ,o zona a apelor de suprafata din larg si o zona de adancime(bentonica) in care nu patrunde lumina.

9

Pe baza productiei de materie organica,lacurile sunt incadrate in doua categorii eutrofice si oligotrofice.Lacurile eutrofice au o aprovizionare abundenta cu substante minerale si materie organica,cu straturi adanci sarace in oxigen,pe cand cele oligotrofice sunt mult mai vulnerabile la poluare.

c.)Ecosistemele de uscat.-distributia ecosistemelor de uscat este neuniforma.Padurile tropicale sunt ecosistemele terestre cele mai bogate in specii biologice.Ele contin cel putin jumatate dintre speciile de plante si animale terestre de pe Pamanat(peste 2 milioane.)pe o suprafata de 1600m patrati de padure tropicala din Rondonia *Brazilia)se afla 1200 specii de fluturi,adica jumatate dintre speciile de fluturi din SUA si Canada,la un loc !Distrugerea padurilor ecuatoriale pentru redarea unor noi suprafete agriculturii reprezinta un factor de risc major in evoluti\a acestor ecosisteme.

Savanele sunt tinuturile uscate tropicale ,cu iervuri situate de o parte si cealalta a tropicelor.Exista in savane si unii arbori ,dar acestia se afla la mari distante unii fata de altii.Ploile sunt sezoniere si aduc 75-125 cm anual.Unele din speciile din savana sunt active doar in timpul sezonului ploios.Camila si zebra formeaza turme enorme in savana africana.Ansamblul de ecosisteme din savana numit inca biomul savanei este unul de tranzitie intre cel al padurilor pluviale tropicale si cel al desertului.

Deserturile-in interiorul continentelor se afla cele mai mari deserturi ale lumii,in Africa(Sahara),in Asia (Gobi) si in Australia (Marele desert de Nisip).Aici nivelul ploilor abia atinge anual 25cm,din care cauza vegetatia este foarte rara.Plantele si animalele au elaborat in cursul evolutiei lor legata de desert,adaptari speciale(frunze transformate in spini,tulpini transformate in depozite de apa,radacini adnc infipte in nisip,la plante,saparea de gropi adanci in nisip in care se adapostesc ,sau desprinderea unui comportament activ nocturn,la animale).Camila bea cantitati mari de apa si rezista apoi timp indelungat fara apa.

Pajistile temperate(stepe).La jumatatea distantei dintre Ecuator si Poli se fala regiunile temperate in care cresc abundent ierburi de diferite specii.Asemenea pajisti de campie sunt abundente in Europa ,Asia.America de Sud.Candva,asemenea pajisti preriile erau abundente in America de Nord,dar ele au fost convertite in terenuri agricole inalt productive.In asemenea pajisti sunt abundente turmele de mamifere ierbivore..Candva in preriile americane traia si bizonul,iar in Campia Romana traia pe vremea lui Alexandru Odobescu,dropia –o pasare ce constituia vanatul preferat al potentatilor zilei.

Padurile de foioase-Clima temperata cu ierni reci si veri calde,precum si precipitatiile abundente din jurul paralelei de 45 de grade,au favorizat dezvoltarea abundenta a padurilor de foioase cu frunze cazatoare in Eurasia,partea de N-E a SUA si partea de E a Canadei.In asemenea paduri traiesc si animale caracteristice zonei temperate :ursul,lupul,caprioara.Cele mai bogate in specii sunt padurile de foioase din Asia de Est,in speta China.

Taigaua-Padurile nesfarsite de conifere care ocupa vaste suprafate in emisfera boreala a Asiei si Americii de Nord consistuie ecosistemul cel mai intins din lume cunoscut si sub numele de taiga.Aici iernile sunt lungi si reci,sezonul de crestere este scurt,in timpul verii scurte cand cad si cele mai multe precipitatii.Elanul,renul,caprioara,lupul,ursul,rasul,etc.constituie reprezentantii animali ai biocenozelor din taiga.Uneori apar si palcuri de mesteacan,stejar sau salcie,dar caracteristice pentru taiga sunt coniferele(bradul,molidul,pinul,etc.)

10

Tundra-Dincolo de marile paduri de conifere din taiga si inainte de gheturile polare se mai intalnesc doar putini arbori.Ierburi rare in tinuturi deschise constituie peisajul comun pentru acest ecosistem enorm de intins care este tundra.Mamiferele mari precum moscul,caribul,renul,etc,se intalnesc impreuna cu lupul,vulpea sau rasul.Populatiile rozatorului lemming cresc si descresc intr-un ciclu pe termen lung,in functie de densitatea pradatorilor.

Exista si ecosisteme de tip special cum sunt cele din regiunile mediteraneene,cu vegetatie xerofita(adaptata la uscaciune) prezentand frunza partial sau integral transformate in spini si fauna caracteristica,apoi ecosistemul polar,de ghetar,ecosistemul de zona montana(alpina),cel cu paduri sempervirente umede sau cu paduri musonice si ecosistemul de semideserturi,etc.

Biomul-este un ecosistem major,adica o grupare de ecosisteme care se asemana prin conditiile biotopurilor lo r la care organismele care intra in componennta biocenozelor respective prezinta adaptari similare.Biomul este alcatuit din ecosisteme care prezinta continuitate spatiala si care sunt legate intre ele prin zone de tranzitie denumite ecotonuri sau ecocline.Exista doua categorii principale de biomi :biomi acvatici si biomi terestrii.Biomii acvatici sunt la randul lor incadrati in doua categorii :biomi ai apelor continentale si biomi ai apelor maritime si oceanice.

Delta-este un ecobiom in componenta caruia intra ecosisteme acvatice(lotice , lacustre,palustre, mlastini),ecosisteme terestre silvice(forestiere),de pasune,dune de nisip fixate,etc.Un fluviu sau un rau care strabate tinuturi cu o diversitate mare de conditii fizico-geografice si de clima poate fi considerat un biom,biocenozele din apele sale pot fi,in unele cazuri de o mare varietate,ca si cand ar apartine unor ecosisteme cu totul diferite.Pe Pamant viata poate fi intalnita de la cele mai inalte piscuri muntoase la cele mai adanci gropi pe fundul oceanelor,dar cea mai mare parte a vietuitoarelor este intalnita intre nivelul marii si aproximativ 6000m inaltime.In Romania padurile de molid se situeaza intre 1200-1850m,in depresiuni intramontane coborand pana la 800 de metrii.Rareori in aceste paduri apare si scorusul,mesteacanul,paltinul de munte,ulmul, bradul sau fagul.In padurile de molid se intalnesc animale precum :ursul,lupul, soarecele vargat,soarecele scurmator,cocosul de munte,cucuveaua incaltata,pitigoiul,forfecuta,gaita,soparle si multe specii de nevertebrate.Paduri pure de brad sunt putine in Romania,fiind intalnite mai ales in Carpatii Orientali si cei Meridionali.

Padurile de amestec de fag si rasinoase se afla la altitudini mai joase.Specia dominanta este fagul,asociat cu molidul si bradul.Fagul se poate asocia cu paltinul,ulmul,frasinul,mesteacanul si plopul.In fagetele din zona de deal,fagul se asociaza cu gorunul,paltinul de campie,frasinul si carpenul.In aceste paduri se intalnesc multe specii de animale :pitigoi de munte,muscarul negru,pitulicea,ierunca, ciocanitoarea, soarecele gulerat,veverite,rasul,parsul,jderul,lupul,cerbul,etc.

Padurile de gorun se afla aproape exclusiv in zonele de dealuri,intre 300-700 metrii altitudine.Specia dominanta esye gorunul .dar ele se poate asocia cu fagul, frasinul, ciresul,jugastrul,platinul,teiul,etc.Dintre animale apar :turturica,sturzul cantator, mierla neagra,pitigoiul mare,ciocanitoarea pestrita,ciuful de padure,parsul de ghinda, caprioara, cerbul,pisica salbatica,mistretul.

Padurile de amestec dintre specii se mai numesc Quercus si alte foioase se mai numesc sleauri.Intre 100 si 300 de metrii se afla paduri de cer si garnita,ambele fiind

11

specii de Quercus(stejar).Se mai deosebesc padurile de stejar lumanariu si de stejar pufos,precum si padurile de stejar pedunculat.

In lunci se intalnesc biocenoze forestiere numite zavoaie.In ele se afla salcia,plopul si aninul,acestia fiind arbori cu lemn moale.

Pajistile(biocenoze ierboase)sunt utilizate ca pasuni si fanete pentru cresterea animalelor domestice(bovine,ovine,cabaline).In ele se afla numeroase si felurite specii de animale.Se diferentiaza pajistii alpine si dubalpine,pajisti montane,pajisti de deal si de podis si pajisti de campie.Atat biocenozele terestre cat si cele acvatice au suferit modificari prin interventia oamenilor(antropice),mai ales in urma defrisarilor padurilor.

6..Deteriorarea ecosistemelor prin poluare.

Poluantii pot fi substante chimice(pesticide,petrol,gaze,metale,substante organice,etc.),factori fizici(caldura,zgomote,radiatii ionizante,etc.) sau biologici(germeni patogeni).

Desi fenomenele si procesele poluarii sunt de o mare dicersitate si complexitate,se pot desprinde unele caracteristici generale ale poluarii :-fiind consecinta a activitatii umane,poluarea creste(se intensifica)datorita cresterii numerice a omenirii,datorita cresterii necesitatilor umane in ritm mai accelerat decat al cresterii numerice,datorita dezvoltarii de noi tehnologii.-dupa datele existente caracterul cresterii poluarii este exponential,ca de altfel si al factorilor ce o genereaza.-exista o tendinta generala de subestimare a importantei poluarii,a stabilirii masurilor de control,ca si a limitelor admisibile.

a.)Poluarea cu pesticide-descoperirea si diversitatea pesticidelor a inceput din timpul si mai ales dupa cel de al doilea Razboi Mondial,cand s-a trecut la productia pe scara larga a insecticidelor organoclorurate si organofosforice,erbicidelor,fungicidelor, raticidelor,etc. de mare eficacitate si adesea foarte selective in distrugerea anumitor grupe de microorganisme(fungi,bacterii),plante superioare,animale,nevertebrate sau mamifere.

Raspandirea cea mai larga o au pesticidele organoclorurate,grup din care face parte DDT si diferiti derivati ai lui.Din punct de vedere chimic,DDT este diclor-difenil –triclor-etan.Ca produsi inruditi putem cita gamexan(hexaclorciclohexan),metaxiclor, aldrin,dieldrin (in sol aldrinul se transforma in dieldrin).Au o mare stabilitate chimica in conditiile mediului natural,degradarea producandu-se incet :DDT are timpul de injumatatire de circa 20 de ani,sunt greu solubili in apa si foarte solubili in grasimi,ceea ce face ca sa se depoziteze in grasimea plantelor si animalelor.Sunt destul de volatile,se absorb lesne pe particulele de sol,din apa,din aer,putand fi transportati la mari distante.Din atmosfera astfel pot ajunge din nou pe uscat sau in apa,atat prin precipitatii cat si prin cadere.Aceste substante actioneaza asupra sistemului nervos si a metabolismului hormonilor sexuali la nevertebrate,asupra sitemului nervos la vertebrate,la pasari deregleaza metabolismul calciului inhiband ATP-aza (sursa de energie),blocheaza transportul ionilor de calciu prin membrane inhiband astfel o alta enzima –carbohidraza-de care depinde depunerea carbonatului de calciu in coaja oului periclitand reproducerea.De asemenea pot avea efecte mutagene si cancerigene.

12

Efectele ecologice,economice si sanitare-in decursul timpului diferitii daunatori animali si vegetali sau diferiti agenti patogeni,afectand culturile,animalele domestice sau omul-aduceau pagube considerabile,uneori adevarate catastrofe in economia si viata oamenilor..In Irlanda pe la mijlocul secolului XIX a aparut mana cartofului,distrugand aceasta sursa de baza in alimentatia populatiei.Rezultatul-circa 250000 morti de foame si emigrarea in masa a populatiei in America de Nord.Aparitia fainarii vitei de vie in Franta a produs un dezastru economic scazand la mai putin de ¼ productia de vin,ruinand viticultorii,determinand emigrari masive mai ales in Africa de Nord.La inceputul secolului XX gargarita capsulelor de bumbac a distrus practic toate culturile de bumbac din Mexic si SUA,ruinand un mare numar de fermieri.

b.)Poluarea cu petrol-hidrocarburile care apar in diferite medii de viata (atmosfera,hidrosfera,sol)pot fi de doua proveniente:diferite activitati umane(arderi de combustibile fosili,a lemnului,manipularea si prelucrarea petrolului,etc.)pe de o parte si procese naturale(descompuneri anaerobe de substanta organica ,emanatii de gaze naturale, iesiri de petrol,etc.) pe de alta parte.

In atmosfera patrund hidrocarburile cele mai volatile prin evaporarea diferitelor produse petroliere sau ca rezultat al arderilor industriale.Aceste hidrocarburi contribuie la formarea smogului.

In hidrosfera hidrocarburile ajung din atmosfera ,dar mai ales din scurgeri de titei sau ale produselor de prelucrare a lui,la care trebuie adaugate cantitatiile de petrol provenite din accidente ale petrolierelor.O mare cantitate de produse petroliere patrunde in hidrosfera din scurgeri industriale si rafinarii,fie direct in mare ,fie prin reteaua hidrografica a continentelor.In cazul petrolului se deosebesc doua categorii de efecte toxice :toxicitatea imediata si toxicitatea de lunga durata.Toxicitatea cu efect imediat este cauzata de trei fractii.Prima o constituie hidrocarburile saturate.Sunt solubile in apa si la concentratii mici produc anestezie,iar la concentratii mai mari,moartea animalelor,mai ales a formelor tinere.O alta fractie o constituie hidrocarburile aromatice si ele solubile in apa si sunt cele mai toxice :benzenul,toluenul,xylenul,naftalenul,fenantrenul,etc.A treia fractie formata din hidrocarburi olefinice-apare in produsele de rafinare si au toxicitate intermediara intre primele doua.In cazul devarsarilor in mare sau in ape dulci,situatia se complica si prin faptul ca in prezenta detergentilor,produsele petroliere sunt emulsionate,ceea ce sporeste si mai mult penetrabilitatea si consecintele negative.

c.)Poluarea cu metale grele.-Mercur-compusii metilmercurici provoaca aberatii cromozomale,trec prin placenta din corpul mamei in corpul fatului,afecteaza celulele nervoase ale creierului provocand grave afectiuni-orbirea,deteriorarea coordonarii nervoase,anomalii psihice,moarte.Mercurul fiind lichid si putandu-se evapora ,este singurul metal care se gaseste in toate cele trei medii majore-apa,sol si atmosfera.Sursele de mercur sunt atat naturale cat si activitatea umana.Minereul din care se extrage mercurul este cinabrul(HgS).Este folosit mai ales in industria chimica,in fabricarea vopselelor,a hartiei,a unor peticide si fungicide,a unor produse farmaceutice,dezinfectanti,etc.In cele mai multe cazuri ,Hg este deversat in forma anorganica sau compusi organici diferiti de metilmercur.El devine periculos si deosebit de toxic prin metilare-proces ce se produce in apa ,este foarte volatil,se degaja usor din apa in atmosfera,unde sub influenta radiatiilor UV se transforma in forma

13

metalica(vapori) putandu-se raspandi la mari distante si ajunge in ape si soluri neafectate direct de devarsari.Monometilmercurul se acumuleaza in organisme si de aceea devine periculor.Toxizitatea produsilor organici si anorganici ai mercurului este diminuata sau chiar anulata prin introducerea de Seleniu ce duce la scaderea nivelului de Hg din organe,schimnba distributia lui pe tesuturi si legarea mercurului de catre proteinele solubile-Plumbul-deseurile de plumb dupa utilizari ale lui ajung in sol,atmosfera,hidrosfera. Plumbul ajunge mai ales odata cu gazele de esapament ale motoarelor cu explozie deoarece in benzina se adauga tetraetilul de plumb ca moderator de explozie.Din atmosfera plumbul ajunge in sol si in apa.Scurgerile de apa de pe continente transporta si ele insemnate cantitati de plumb,fie in forma insolubila,absorbit de particulele organice si anorganice,fie in forma solubila.Plumbul din sol este absorbit de plante si se acumuleaza in radacini,iar cel din atmosfera ajunge pe si in frunze de unde poate fi preluat de animalele fitofage.Mamiferele ierbivore retin cam 1%din plumbul astfel consumat.Omul preia plumbul atat prin respiratie,din atmosfera cat si prin alimentele consumate.In mediul oceanic plumbul ajunge din scurgeri de pe continente cat si din atmosfera.Compusii solubili ajung in largul oceanului.O mare parte din plumbul ingerat de mamifere este excretat,iar cel absorbit o parte importanta este imobilizata in oase si par unde este mai putin daunator,iar o alta parte se acumuleaza in ficat.Actiunea toxica plumbului consta in inhibarea dehidrogenazei acidului aminolevalinic din eritrocite ceea ce provoaca anemie.Intoxicatiile cronice cu Pb duc la tulburari ale sistemului nervos.-Alte metale-Prin diferite activitati industriale(minerit,industrie metalurgica,chimica,etc.) se introduc in ecosistemele terestre,iar din acestea prin scurgeri in ecosisteme acvatice,inclusiv in mediul marin si oceanic numeroase alte metale sub forma unor compusi de o mare diversitate.Unele metale sunt indispensabile activitatii functionarii normale a organismului.Diferite metale intra in alcatuirea enzimelor.Fierul Fe este indispensabil pentru ca intra in alcatuirea citrocromilor(participa la fosforilarea oxidativa) a peroxidazei(catalizeaza oxidarea diferitelor substraturi) a catalazei(catalizeaza descompunerea perhidrolului si eliberarea oxigenului molecular).De asemenea fierul intra in structura hemoglobinei.Magneziul intra in alcatuirea pirofosfatazei,a ATP-azei,a kinazelor(catalizeaza reactii de transfer a unor grupuri de la un substrat la altul.Participa la structura clorofilei.Manganul intra in structura unor kinaze.Calciul intra in structura proteazei-care hidrolizeaza nespecific legatura peptidica,de asemenea in structura alfa-amilazei.Cuprul intra in structura tirozinazei si a altor enzime ,precum si in structura hemocianinei-pigmentul respirator al molustelor.Se cunoaste ca insuficienta unora dintre aceste meltale produce grave tulburari ale functinarii organismului.De exemplu carenta de cupru poate duce la anemie ,iar insuficienta lui din sol determina ataxie la oi,la stricarea calitatii lanii.Carenta de crom provoca grave tulburari metabolice si genetice deoarece acest metal participa la reglarea nivelului glucozei in sange ,a colesterolului,la biosinteza lipidelor,aminoacizilor si a acizilor nucleici.Dar in acelasi timp,se stie ca o serie din aceste metale si din altele sunt toxice si actiunile multora se interfereaza fie cu alte metale,fie cu alte substante in diverse moduri.

d.)Alti poluanti chimici-ingrasaminte.Unele ingrasaminte contin numeroase impuritati toxice si de obicei sunt folosite in cantitati excesive.Fiind solubile in apa atat impuritatile cat si excesul de ingrasamant

14

neutilizat de plante,este spalat si ajunge in ape freatice,in apele raurilor,lacurilor,in apa potabila si deci la om.Superfosfatii(ortofosfatii solubili,nepurificati)contin numeroase impuritati dintre care multe sunt toxice.Efectul poluant cel mai intens il determina utilizarea in exces a azotatilor.

e.)Poluanti chimici ai atmosferei.Rezulta in cea mai mare parte din combustii industriale.Printre aceste produse sunt dioxidul de sulf SO2, oxizii de azot,hidrocarburi,maonoxidul de carbon CO si plumbul. Sursa principala de poluare a atmosferei cu SO2 o reprezinta arderea combustibililor fosili- a petrolului si mai ales a carbunilor de pamant.In anul 1950 s-a estimat la circa 70 milioane tone cantitatea de SO2 eliminat pe aceasta cale in atmosfera.In 1975 s-a ajuns la 120 milioane tone.Din aceasta cantitate circa 70%revin carbunilor de pamant.In zone puternic industrializate concentratia mare de S02 in aer duce practic la uscarea padurilor. Dintre plante cei mai sensibili la dioxidul de sulf sunt lichenii care pot servi drept indicator biologic al gradului de poluare.Trebuie subliniat ca dioxidul de sulf din atmosfera transformat in acid sulfuric aduce importante daune prin deteriorarea constructiilor ,a operelor de arta,coroziunea constructiilor metalice.

Compusi ai azotului contribuie in mod substantial la poluarea atmosferei ,iar dintre ei NO2 este cel mai important si periculos poluant.Sursa cea mai iportanta a acestui gaz o reprezinta motoarele cu ardere interna,in special automobilele.Dioxidul de azot de formeaza la temperatura ridicata din tevile de esapament.De asemenea cantitati importante de NO2 iau nastere si din arderea carbunilor.Contribuie de asemenea la formarea smogului-fotochimic,un produs complex alcatuit din numerosi produsi chimici in buna parte rezultati din reactii secundare si avand ca substrat fizic particule de aerosoli (suspensii solide sau lichide din atmosfera). La alcatuirea smogului participa in primul rand produsi ai motoarelor cu ardere interna-resturi de hidrocarburi incomplet arse mai ales olefine,plumb,bor, brom si alti compusi rezultati din substante ce se adauga la benzina spre a-i conferi anumite calitati,oxizi de azot mai ales dioxid de azot ,monoxid de carbon,dioxid de sulf.Sub influenta razelor solare mai ales a UV intre acesti compusi se produc reactii secundare si tertiare din care iau nastere alte substante ca –ozon, acroleina,formaldehida ,peroxiacetilnitrati PAN etc.Dintre acestea PAN si ozoul au efecte toxice deosebit de puternice.In acelasi timp NO2 sub actiunea UV reactioneaza si da oxid de azot si oxigen atomic.O parte din acesta se combina cu oxidul de azot regenerand NO2 ,proces care duce la mentinerea O2 in atmosfera si da ozonul-foarte reactiv si oxidant .

Ozonul reactioneaza cu resturile de hidrocarburi care apoi se combina cu NO2 dand PAN dupa prima reactie data.PAN re puternice efecte asupra plantelor determinanad leziuni foliare la concentratii foarte mici,necroze ale tesuturilor frunzei,inhiba fotosinteza.La animale,inclusiv la om irita ochii,provoaca dificultati in respiratie.Alti compusi ai smogului fotochimic sunt cancerigeni.In perioadele si zonele cu formare intensa de smog fotochimic sanatatea si chiar viata oamenilor suferinzi de astm,emfizeme,bronsite,inima, sunt puse in pericol.

f.)Poluarea termica.Afecteaza mai ales ecosistemele acvatice continentale (lacuri,ape curgatoare)si unele zone litorale marine.Sursa principala a poluarii termice o reprezinta apele de racire de la

15

centralele termoelectrice si atomoelectrice.Indiferent de sursa de energie,aceste centrale functioneaza pe baza de turbine puse in miscare prin presiunea aburului,care dupa trecerea in turbina este racit,se condenseaza iar apa rezultata este din nou transformata in abur.Sistemele de racire si condensare a aburului (condensatori) sunt alcatuite din sute de mii de tevi metalice lungi de cativa metrii,cu diametru de 15-30mm prin care circula apa de racire pompata dintr-un bazin natural,rau sau lac,si deversata apoi inapoi in bazin.Trecand prin sistemul tuburilor de racire a aburilor apa se incalzeste ,in medie cu 8-11 grade Celsius peste temperatura initiala.Debitul apei incalzite si deversate depinde de puterea si natura centralei.Adesea apa de racire este clorinata pentru a imiedica dezvoltarea diferitelor microorganisme in sistemul de racire.La gura canalului de evacuare se construieste,de obicei,un prag peste care apa trece in strat subtire dupa care urmeaza o mica cascada,ceea ce duce la o rapida si puternica aerare a apei.Se produce un efect mecanic :pomparea apei in sistem,trecerea ei prin site,prin pompe si apoi prin sistemul de tevi de racire,cu viteze sporite si la presiunea crescuta,apoi deversarea in bazin-duc la distrugerea zooplanctonului.Efectele ecologice se manifesta prin modificarea unor factori abiotici si afecteaza toate nivelele trofice.

g.)Poluarea sonora.Industrializarea,urbanizarea cu intensificare accelerata a circulatiei rutiere,aeriene, a constructiilor de drumuri si edificii,raspandirea fara precedent a electrocasnicelor-toate acestea au dus si duc la cresterea semnificativa a intensitatii si cantitatii de vibratii sonore carora le sunt supusi oamenii la locul lor de munca,pe strada, acasa,in orele de odihna sau chiar in unele locuri de vacanta.Zgomotele au devenit un factor poluant al mediului nostru ambiant.Unitatea de masura a intensitatii sunetelor(zgomotul)este decibelul (db).Auzul uman percepe sunete avand frecventa intre 20 si 20000 de oscilatii pe secunda si cu o intensitate intre 0 si 120 decibeli.Zgomotul produs de o convorbire variaza cam intre 30 si 60 db,iar cel produs de un turboreactor la decolare ajunge la 120db.Zgomotele peste 120 db devin daunatoare auzului.Investigatiile converg catre ideea ca zgomotul este de fapt un factor stresant ,provocand pe cai neurounorale un complex sindrom de aparare.De asemenea exista si unele date ce ar indica influenta zgomotelor asupra sporirii frecventei unor anomalii la noi nascuti sau privind scaderea greutatii lor.

6.Ocrotirea naturii.Societatea umana este un subsistem al ecosferei ,ca atare este integrata in ecosfera si nu se poate sustrage legilor globale ale acesteia.Intre societatea umana si ecosfera se produce un permanenr schimb de materie ,de energie si informatie.Populatiile umane participand la activitatea celor mai diferite ecosisteme naturale ,indeplinesc functiile oricarei populatii,participa la transferul materiei ,energiei, informatiei.Dar,in cazul societatii umane,acest proces are trasaturi specifice :a)-extragerea-de cele mai multe ori excesiva ,a resurselor din ecosistemele naturale,datorita empirismului,necunoasterii legilor(sub aspect calitativ si mai ales cantitativ) de functionare a ecosistemelor respective.Deci,utilizarea nerationala a resurselor.Se manifesta tendinta de a exploata resursele pentru satisfacerea maxima a intereselor de moment si nu se tine seama de necesitatea acelorasi resurse pentru generatiile viitoare.

16

b)extragerea din ecosfera si deci introducerea in circuite biogeochimice a substantelor care in mod obisnuit nu sunt circulate natural(sau in cantitati neglijabile).c)crearea de ecosisteme artificiale menite sa produca cantittati necesare de bunuri materiale fara a cunoaste limitele optime sau maxime ale acestei dezvoltari.d)intensitatea fara precedent a fluxului de energie folosind resurse cu totul noi,inclusive transformarea unui ecosystem,energia nucleara ,fara a cunoaste efectele globale posibile.e)producerea de deseuri greu reciclabile sau nereciclabile pe cale naturala –deci tendinta de linearizare a transferului materiei.f)lipsa de autocontrol a societatii umane in ansamblu si a functiilor sale in transferul material si energetic.Aceste caracteristici determina dereglarea functionarii ecosistemelor naturale pe o scara tot mai mare,chiar globala.dereglare care duce la dezechilibrarea functionarii celor mai diferite subsisteme ,implicit a subsistemului societatii umane.,dezechilibrand relatiile lui cu ecosfera.Ocrotirea naturii ca functie a societatii umane atat din fiecare stat in parte cat si a comuniatii internationale reprezinta un system de masuri organizatorice ,juridice,tehnice si educationale,avand drept scop ocrotirea naturii si deci a resurselor naturale,atat pe plan local cat si global.Prin resurse naturale se inteleg elemente componente ale ecosferei Pamantului sau chiar a spatiului cosmic inconjurator,care sunt sau pot fi utilizate intr-un scop sau altul de catre societatea omeneasca.Resursele naturale pot fi nebiologice ca :radiatia solara,atmosfera,apa(din ocean, rauri, lacuri,apa subterana.etc.)cat si biologice (specii de plante si animale ,ecosisteme,complexe de ecosisteme,ecosisteme mai mult sau mai putin artificiale sau chiar create de om ,unii indivizi biologici(arbori ocrotiti de exemplu sau plante si animale fosilizate).Prin genofondul biosferei intelegem intreaga diversitate si bogatie a informatiei genetice a speciilor si populatiilor ce intra in alcatuirea biosferei si deci a fiecarui ecosistem in parte.Se intelege ca in acest genofond global intra ca parte componentasi genofondul populatiilor umane.Genofondul fiecarei populatii este rezultatul evolutiei ei intr-un ecosistem dat ,evolutie ce s-a desfasurat si se desfasoara sub controlul selectiei.Prin ecofondul biosferei intelegem intreaga diversitate si bogatie a structurilor,proceselor si relatiilor ecologice care asigura intrarile,transformarile,acumularile si transferul energetic, material si informational al biosferei si deci ale fiecarui ecosistem in parte.Intre genofond si ecofond exista o permanenta actiune si interdependenta care nu justifica confundarea lor si cu atat mai putin reducerea ecofondului la genofond.Acestea doua reprezinta expresia fondului genetic si ecologic al ecosistemului dat si ele nu pot fi conservate nealterat prin cateva exemplare tinute in gradini botanice sau zoologice.Activitatea umana are drept scop,in primul rand,cresterea productivitatii nete a ecosistemelor si exploatarea cat mai intensa a resurselor naturale,mai ales pentru satisfacerea nevoilor imediate ale societatii.

Mic dictionar ecologic.

Ozonul(O3)-la altitudine inalta de peste 27km,stratul de ozon pare a se diminua lent,datorita emisiilor crescande de CFC(hidrocarburi clorfluorurate sau freoni).La aceasta altitudine ozonul filtreaza radiatiile ultraviolete ale soarelui,protejand astfel

17

organismele vii de efectele lor nefaste.Masuratorile efectuate deasupra Continentului Antarctic in anul 1985,au pus in evidenta,pentru perioada 1979-1985,o diminuare cu 40% a ozonului atmosferic,deasupra acestei regiuni.La altitudini joase(la nivelul troposferei),din contra,concentratia de ozon creste si va continua sa creasca si in deceniile viitoare.Aceasta este altitudinea la care ozonul participa la efectul de sera.(amplificarea efectului de sera va conduce la o reincalzire globala a Terrei,care va constitui la cresterea nivelului marilor.,cresterea continutului de CO2 In atmosfera va modifica metabolismul plantelor).

CFC-in totalitate de natura artificiala,CFC sunt utilizati frecvent in bombele cu aerosoli,refrigeratoare,solventi,etc.

Aerosol-sistem compus din particule solide sau lichide,dispersate intr-un gaz sau aer. Daca particulele sunt solide,se obtine un fum,daca sunt lichide se obtine o ceata. Prezenta aerosolilor in atmosfera este importanta ca nuclee sau centre de condensare pemtru picaturile de apa si cristalele de gheata,participante la diferite cicluri chimice si ca absorberi sau ai difuzori ai radiatiei solare,influentand prin aceasta bugetul radiatiei sistemului Pamant –atmosfera,care la randul sau influenteaza climatul de pe suprafata Pamantului.

Apa subterana,freatica-panza de apa dulce situata sub suprafata Pamantului(de obicei in acvifere)care adesea alimenteaza sursele si izvoarele.

Biogeochimic,ciclu-interactiunile chimice dintre atmosfera,biosfera,hidrosfera si litosfera.

Ciclul carbonului-toate partile(rezervoarele) si fluxurile de carbon.De obicei se refera la o sursa de patru rezervoare principale de carbon,interconectate prin diferite cai de schimb.Cele patru rezervoare ale Pamantului in care se afla carbonul in mod sistematic sunt :atmosfera,biosfera terestra(care de obicei include sistemele de apa dulce),oceanele si sedimentele(ce includ si combustibilii fosili).Fiecare din aceste rezervoare globale mai poate fi subdivizat in bazine mai mici,variind in dimensiune,de la comunitatile individuale sau ecosisteme,la totalul tuturor organismelor vii(biot).Schimburile de carbon de la rezervor la rezervor se fac prin diferite procese chimice ,fizice, geologice, biologice.

Ceata-masa vizibila de vapori de apa condensati,particule sau gheata,suspendate deasupra suprafetei Pamantului.Cetile pot fi clasificate dupa aparitia ;or vizuala,inaltime sau forma.

Emisii-materiale(gaze,particule,vapori,compusi chimici,etc.) provenite din cosurile uzinelor,cratere.etc.

Fitoplancton-acea portiune de comunitate de plancton care este cuprinsa in plantele mici(alge di diatomee).

Fotosinteza-producerea de catre plante a carbohidratilor si oigenului din dioxid de carbom si apa in prezenta clorofilei,utilizand lumina solara ca sursa de energie.In acest proces se elibereaza oxigen si vapori de apa.Fotosinteza este dependenta de temperatura favorabila si de conditiile de umiditate ,precum si de concentratie dioxidului de carbon atmosferic.Nivelele crescute de CO2 pot contribui la cresterea neta a fotosintezei la multe plante.

Geosfera-masa solida a Pamantului (litosfera),separata de atmosfera si hidrosfera, sau combinatia generala a acestor trei paturi.

Insolatie-radiatia solara incidenta pe unitatea de suprafata orizontala, situata in varful atmosferei.Uneori este numita si iradiatia solara.Variatia latitudinala a insolatiei

18

furnizeaza energia pentru circulatie generala a atmosferei.Insolatia depinde de unghiul de incidenta al fasciculului solar si de constanta solara.

Litosfera-componenta a suprafatei Pamantului ce cuprinde roci,sol si sedimente. Este o componenta relativ pasiva a sistemului climatic,caracteristicile sale fizice sunt tratate ca elemente fixe in determinarea climatului.

Temperatura suprafetei marii(Sea surface temperature)-temperatura stratului apei de mare (de aproximativ 0,5metrii adancime din vecinatatea atmosferei.

Selectie naturala(natural selection)-procesul de adaptare la supravietuire,prin care organismele ce se adapteaza la mediul lor supravietuiesc,iar cele care nu se adapteaza dispar.

Ozon-molecula ce consta din trei atomi de oxigen,ce apare in mod natural si asigura un ecran protector al Pamantului impotriva radiatiei ultraviolete si in consecinta impotriva efectelor daunatoare sanatatii omului si mediului.In troposfera el este un oxidant chimic si o componenta majora a smogului fotochimic.

Radiatia terestra(terrestrial radiation)-radiatia infrarosie totala,emisa de Pamant si atmosfera sa in domeniul de temperatura de 200-300K.Din cauza ca Pamantul este un radiator perfect ,radiatia de pe suprafata acestuia variza cu puterea a patra a temperaturii absolute a suprafetei.Radiatia terestra aisgura o parte majora din schimbarile de energie potentiala necesare dirijarii sistemului de vant atmosferic si este responsabila pentru mentinerea temperaturii aerului de suprafata in limitele compatibile cu intretinerea conditiilor de viata.

Constanta solara(Solar constant)-viteza la care energia solara este primita din exteriorul atmosferei terestre ,pe o suprafata care este normala pe radiatia incidenta si la o distanta medie a Pamantului fata de Soare.

Stratosfera-regiune a atmosferei inalte ce se extinde din tropopauza(8-15km altitudine) pana la altitudinea de aproximativ 50 de km.Structura sa termica este determinata de bilantul sau de radiatie si este in general foarte stabila la umiditatile joase.

Tropopauza-limita dintre troposfera si stratosfera(aproximativ 8km in regiunile polare si aproape 15km in cele tropicale) caracterizata de obicei prin schimbari bruste in viteza de scadere a temperaturii cu altitudinea.Regiunile deasupra troposferei prezinta o stabilitate atmosferica crescuta in raport cu cele de sub ea.Tropopauza marcheaza limita verticala a majoritatii cetilor si furtunilor.

Troposfera-stratul interior al atmosferei situat sub inaltimea de aproximativ 15km in care exista in mod normal o scadere stationara a temperaturii cu cresterea altitudinii.In aceasta zona se manifesta toate conditiile de formare a cetii si de modificare a vremii,iar strucura sa termica este cauzarta in principal de incalzirea surafetei Pamantului de catre radiatia solara,urmata de transferul termic,prin amestecare turbulenta si convectie.

Zooplancton-portiune din comunitatea planctonului ce cuprinde animale acvatice foarte mici,consumate de pesti.

19