Unità funzionale di base in ecologia che include tutti gli organismi che convivono in una data aerea (comunità), interagente con l’ambiente fisico (clima, acqua, suolo). Nell’ecosistema quindi parliamo anche del comparto abiotico, cioè un insieme di condizioni abiotiche ideali per la loro sopravvivenza
Mobius (1877) introduce il concetto di biocenosi.
EP. Odum (1953) nella sua definizione di ecosistema parla di comparto biotico e abiotico, ed in particolare dello spostamento di materia (ciclizzazione dei materiali), quindi spostamento di energia tra i due comparti tramite le interazioni. L’essere umano entra nella funzionalità degli ecosistemi utilizzando questa funzionalità, tramite i servizi ecosistemici, cioè trae beneficio dal fatto che l’ecosistema sia vivo e svolge date funzioni.
Termodinamica: L’ecosistema evolve trasformando l’energia, però ogni interazione porta a dispersione di calore. E’ necessaria una continua fonte di energia, che per la maggior parte degli ecosistemi è il sole.
Le componenti di un ecosistema sono divisi nella componente biotica e abiotica
Catena trofica:
Siccome ogni organismo disperde parte dell’energia accumulata, ci sono livelli distinti in base alla disponibilità energetica e al tipo di trofia. Il numero di livelli trofici dipende dalla quantità energia disponibile nell’ecosistema.
Produttività
PPL: Produttività primaria lorda
R: Produttività persa nel metabolismo, nella respirazione cellulare.
PPN: Produttività primaria netta, quella che realmente può passare ai livelli trofici superiori
Cosa regola la produttività in ambienti terrestri
Rispetto all’ambiente acquatico, le precipitazioni rappresentano un fattore limitante per la produzione, assieme all’irraggiamento solare. Quindi la produttività cambia rispetto alla latitudine.
Cosa regola la produttività in ambienti acquatici
È un fattore la presenza di nutrienti, fortemente limitanti. La produzione è maggiore vicina alla costa rispetto all’ambiente oceanico.
La profondità si relaziona alla quantità di risorsa luminosa disponibile. C’è un punto in cui la PPL e R si compensano a vicenda, e la PPN è = 0.
Le zone di upwelling e zone con sea mounts sono luoghi dove la produttività primaria è alta nonostante la lontananza dalla costa.
La biomassa permanente è la biomassa capace di rimanere tale. Negli ambienti acquatici la biomassa permanente è nettamente minore (1/500), siccome gli organismi autotrofi sono principalmente fitoplankton, cioè organismi di piccola dimensione e ciclo di vita molto rapido; quindi, in ambiente acquatico è nettamente maggiore la biomassa temporanea. mentre in ambiente terrestre ci sono piante e alberi.
Una parte cospiqua della biomassa terrestre è necromassa, che non partecipa al processo produttivo.
La biomassa temporanea marina partecipa molto più rapidamente ai livelli trofici superiori.
La produttività primaria varia nel tempo. In una scala temporale molto piccola c’è una maggiore variazione. Ci sono forte differenze di produttività stagionale.
L’energia utilizzata dagli organismi autotrofi terrestri è utilizzata in maniere diverse. Una grande quantità di energia viene utilizzata per il proprio sostegno e mantenimento (Tronchi, rami), mentre solo una piccola parte viene utilizzata per il fogliame.
Produzione secondaria
La produttività secondaria è limitata dalla produzione primaria, che agisce come meccanismo di controllo. La ‘’perdita di calore’’ implica che ai livelli trofici successivi ci sarà sempre meno energia disponibile.
Gli organismi autotrofi limitano la produzione secondaria sia in terra sia in ambiente marino.
Parallela alla catena del pascolo c’è la catena del detrito. La sostanza organica prodotta e inutilizzata viene sintetizzata da altri organismi che decompongono la materia organica e la rimettono in circolo, rendendola disponibile anche per gli organismi autotrofi.
La catena trofica è una rappresentazione qualitativa, mentre la piramide ecologica è quantitativa, siccome mostra una quantità (di individui, di biomassa, di energia..)
L’efficienza ecologica rappresenta l’energia realmente utilizzabile dagli organismi di un livello trofico superiore. Viene escluso tutto ciò che viene utilizzato per il metabolismo.
In molti sistemi terrestri i livelli trofici sono limitati a 4-5. Nei sistemi marini il numero di livelli può arrivare a 6-7. Questo perché il fitoplankton rende disponibile molta biomassa ai livelli trofici superiori, anche grazie a tempi di turnover molto elevati. Inoltre, la maggior parte degli organismi è ectoterma, con un minore dispendio energetico per la termoregolazione.
Conclusioni:
Comparto biotico e abiotico interagiscono, l’ingresso dell’energia in un ecosistema è assicurato dalla produzione primaria. Ad ogni livello c’è una perdita di energia. I trasferimenti di energia tra i vari livelli trofici sono molto scarsi, siccome gran parte dell’energia viene perduta.