Ecosisteme naturale. Ecosistemul acvatic
Apa acoperă circa 70 % din suprafaţa Pământului. Astfel, ecosistemele acvatice ocupă o suprafaţă cu mult mai mare decât ecosistemele terestre.
Ecosistemele acvatice se caracterizează printr-un şir de particularităţi, şi anume:
• Densitatea înaltă a apei şi variaţiile considerabile de presiune
Densitatea apei determină deplasarea organismelor acvatice şi variaţiile de presiune. Presiunea creşte pe măsura adâncimii bazinului (la fiecare 10 m cu circa 1 atm). Animalele acvatice (hidrobionţii) pot suporta presiuni de până la 400-500 atm (peştii, crustaceele, moluştele).
• Con\inutul redus de oxigen (]n compara\ie cu ecosistemele terestre)
în fiecare bazin acvatic există molecule de oxigen sub formă de gaz (O2) dizolvat în apă. Animalele acvatice (peştii, zooplanctonul) necesită oxigen pentru respiraţie. în cazul în care cantitatea oxigenului dizolvat în apă este insuficientă, animalele se sufocă şi pier. Reducerea concentraţiei de oxigen dizolvat în apă până la mai puţin de 3 mg/l reprezintă un factor de pericol pentru majoritatea animalelor acvatice.
Deoarece apa caldă reţine mai puţin oxigen decât apa rece, perioada caniculară reprezintă un pericol critic pentru peşti şi zooplancton, fiindcă concentraţia oxigenului dizolvat în apă scade considerabil. De exemplu, la temperatura de 25 °C, cantitatea maximă de oxigen dizolvat în apă constituie 8,3 mg/l, iar la o temperatură de 4 °C - 13,1 mg/l.
• Repartizarea diferenţiată a luminii în straturile de apă
în mediul acvatic este cu mult mai puţină lumină decât în aer. O parte din razele solare se reflectă în mediul aerian. Apa absoarbe lumină. Cantitatea de lumină se reduce rapid odată cu creşterea adâncimii. De aceea, majoritatea vieţuitoarelor acvatice sunt concentrate la suprafaţă sau suspendate la mici adâncimi (planctonul).
• Regimul salin specific
Organismele acvatice s-au adaptat la un anumit regim salin. Formele de apă dulce nu pot exista în mări, iar cele marine nu suportă apa dulce. Speciile capabile să trăiască atât în apă salină, cât şi în apă dulce sunt rare. Ele se pot întâlni în special în estuarele râurilor.
• Variabile temperaturii
Temperatura apei depinde în mare măsură de cantitatea de energie solară absorbită de apă, de litoral şi de aer. O cantitate mai mare de energie solară determină creşterea temperaturii apei. Temperatura apei creşte, de asemenea, datorită scurgerilor apelor reziduale. în urma evaporării apei de la suprafaţa bazinului, temperatura apei în stratul superficial scade.
Temperatura influenţează diversitatea animalelor şi plantelor ce populează bazinul acvatic. în decursul iernii, lacurile relativ reci sunt foarte sărace în vegetaţie, iar primăvara şi vara, când temperatura apei creşte şi la suprafaţă se ridică straturile bentonice, bogate în elemente nutritive, aceste bazine „înfloresc" datorită dezvoltării vegetaţiei. Suprapunerea straturilor de apă poate fi observată şi toamna. Ca rezultat al creşterii temperaturii apei, primăvara se dezvoltă rapid plantele şi animalele microscopice. Mulţi peşti depun icre şi se înmulţesc în această perioadă a anului, când temperatura apei creşte, iar cantitatea de substanţe nutritive sporeşte. Aceasta însă nu se observă în lacurile mici, deoarece apa în ele se amestecă pe parcursul anului. Creşterea bruscă a temperaturii poate fi fatală pentru unele specii de peşti (păstrăv), care preferă apa rece cu o concentraţie mare de oxigen.
• Viteza curenţilor de apă (în bazinele cu apă curgătoare) şi aciditatea mediului (pH-ul)
Bazinele acvatice se caracterizează printr-o valoare specifică a pH-ului. Apa naturală nepoluată are un
pH ce variază de la 5 la 6. Pe Terra, apa cea mai puţin poluată se consideră apa de ploaie, dar şi ea se caracterizează printr-o anumită aciditate naturală. Această aciditate naturală este determinată de dizolvarea
142 4. Ecologia şi protecţia mediului
dioxidului de carbon din aer în picăturile de apă. Ploile acide au o valoare a pH-ului egal cu 4, iar pH-ul ceţii din regiunile urbane poate atinge o valoare mai mică de 2. Valoarea pH-ului apei din majoritatea lacurilor şi râurilor oscilează între 6,5 şi 8,5. în regiunile unde solurile conţin anumite minerale (de exemplu, sulfide) se întâlnesc bazine acvatice cu o aciditate naturală sporită. Explorarea minelor, de asemenea, poate spori aciditatea bazinelor acvatice prin deşeuri.
Asupra organismelor vii care trăiesc în apă pH-ul apei exercită o influenţă deosebită. Salamandrele, broaştele şi alţi amfibieni sunt deosebit de sensibili la sporirea pH-ului. Majoritatea insectelor, amfibienilor şi peştilor nu se dezvoltă în bazinele acvatice cu un pH mai mic de 4.
• Concentraţia particulelor suspendate şi transparenţa apei
Transparenţa apei scade odată cu mărirea concentraţiei de substanţe ce o colorează, a particulelor suspendate şi a densităţii algelor. Ea depinde şi de prezenţa diferitor bacterii, a fitoplanctonului şi a altor organisme, a substanţelor chimice spălate din sol, a resturilor vegetale supuse descompunerii.
Transparenţa apei în condiţii naturale, de regulă, este de la 1 metru până la câţiva metri. Transparenţa redusă a apei (mai puţin de 1 metru) este determinată de prezenţa unei înalte activităţi biologice în bazin, precum şi de concentraţia sporită a particulelor solide suspendate. în apele foarte curate (de exemplu, în apropierea recifelor de coralieri) transparenţa poate să atingă 30-40 de metri.
în linii generale, în cadrul acestor ecosisteme se pot distinge stratul de apă (pelagiu) şi fundul bazinului (bental).
Zonele unui lac
Limita pătrunderii efective a luminii
; Litoral
Zonă de lumină Zonă de întuneric
Zonele oceanului
Litoral
Zonă
neritică
Zonă oceanică
Epipelagial
Zonă
sublitorală
200
Batipelagial
Abisopelagial
Zonă
batială
Zonă
abisală
Organizarea unor ecosisteme acvatice
4. Ecologia şi protecţia mediului 143
Pelagiul se divizează în straturi verticale:
- epipelagial - stratul de apă cu o adâncime de până la 200 m;
- batipelagial - stratul de apă semiobscur (lipsit de plante verzi);
- abisopelagial - stratul întunecos de apă (lipsit de plante verzi).
Bentalul se divizează în:
- litoral - marginea malului inundată în timpul fluxului;
- zona sublitorală - regiunea coborârii uscatului până la o adâncime de 200 m (în ecosistemele marine);
- zona batială - regiunea pantelor abrupte;
- zona abisală - regiunea lojei bazinului.
Ecosistemele acvatice se pot diviza în ecosisteme acvatice marine şi ecosisteme acvatice interioare (lacurile, fluviile, estuarele fluviilor). Aceste ecosisteme posedă o organizare specifică.
Biomasa acestor ecosisteme este determinată de stratul superficial de apă în care se realizează foto- sinteza cu ajutorul fitoplanctonului. Producţia primară netă a unor ecosisteme acvatice este prezentată în tabelul următor.
Producţia primară netă în unele ecosisteme acvatice
Ecosisteme marine
Substanţă uscată, g/m2
Ecosisteme acvatice interioare
Substanţă uscată, g/m2
Recife de coralieri, Hawaii
70,4
Fluvii şi lacuri (în medie)
3,01
Ape adiacente cu recife de coralieri
0,127-0,22
Lacul Ciad, Sahara
4,62
Ape litorale, Marea Nordului
0,33-4,4
Lacul Marion, Canada
0,05
Pelagial, Marea Mediterană
0,132-0,11
Lac oligotrof, Belarus
0,22-0,66
în ecosistemele acvatice marine diversitatea organismelor este limitată de anumiţi factori: temperatură, salinitate, compoziţia sărurilor minerale, presiune, lumină (pentru plante). Diferite organisme au un grad diferit de adaptabilitate la variaţia acestor factori.
în ecosistemele acvatice interioare, în calitate de factori limitatori pot servi: temperatura aerului, temperatura apei, viteza curenţilor de apă, concentraţia de oxigen, dioxid de carbon şi săruri, presiunea osmotică. Majoritatea organismelor (în special plantele) sunt concentrate în regiunea litoralului.
Ecosistemele acvatice interioare cu apă curgătoare se caracterizează printr-o serie de particularităţi:
• curenţii de apă reglează şi limitează răspândirea anumitor organisme;
• datorită adâncimii mici, se asigură un schimb permanent de substanţe între pelagiu şi bental;
• în lipsa surselor de poluare, apa, de regulă, este bine oxigenată.
în fucţie de caracteristicile mediului de viaţă (apa), ecosistemele acvatice se diferenţiază în ecosisteme de ape stătătoare (ecosisteme lentice) şi ecosisteme de ape curgătoare (ecosisteme lotice).
în cadrul fiecărui ecosistem acvatic se stabilesc diverse relaţii trofice între organisme. •
Apa acoperă circa 70 % din suprafaţa Pământului. Astfel, ecosistemele acvatice ocupă o suprafaţă cu mult mai mare decât ecosistemele terestre.
Ecosistemele acvatice se caracterizează printr-un şir de particularităţi, şi anume:
• Densitatea înaltă a apei şi variaţiile considerabile de presiune
Densitatea apei determină deplasarea organismelor acvatice şi variaţiile de presiune. Presiunea creşte pe măsura adâncimii bazinului (la fiecare 10 m cu circa 1 atm). Animalele acvatice (hidrobionţii) pot suporta presiuni de până la 400-500 atm (peştii, crustaceele, moluştele).
• Con\inutul redus de oxigen (]n compara\ie cu ecosistemele terestre)
în fiecare bazin acvatic există molecule de oxigen sub formă de gaz (O2) dizolvat în apă. Animalele acvatice (peştii, zooplanctonul) necesită oxigen pentru respiraţie. în cazul în care cantitatea oxigenului dizolvat în apă este insuficientă, animalele se sufocă şi pier. Reducerea concentraţiei de oxigen dizolvat în apă până la mai puţin de 3 mg/l reprezintă un factor de pericol pentru majoritatea animalelor acvatice.
Deoarece apa caldă reţine mai puţin oxigen decât apa rece, perioada caniculară reprezintă un pericol critic pentru peşti şi zooplancton, fiindcă concentraţia oxigenului dizolvat în apă scade considerabil. De exemplu, la temperatura de 25 °C, cantitatea maximă de oxigen dizolvat în apă constituie 8,3 mg/l, iar la o temperatură de 4 °C - 13,1 mg/l.
• Repartizarea diferenţiată a luminii în straturile de apă
în mediul acvatic este cu mult mai puţină lumină decât în aer. O parte din razele solare se reflectă în mediul aerian. Apa absoarbe lumină. Cantitatea de lumină se reduce rapid odată cu creşterea adâncimii. De aceea, majoritatea vieţuitoarelor acvatice sunt concentrate la suprafaţă sau suspendate la mici adâncimi (planctonul).
• Regimul salin specific
Organismele acvatice s-au adaptat la un anumit regim salin. Formele de apă dulce nu pot exista în mări, iar cele marine nu suportă apa dulce. Speciile capabile să trăiască atât în apă salină, cât şi în apă dulce sunt rare. Ele se pot întâlni în special în estuarele râurilor.
• Variabile temperaturii
Temperatura apei depinde în mare măsură de cantitatea de energie solară absorbită de apă, de litoral şi de aer. O cantitate mai mare de energie solară determină creşterea temperaturii apei. Temperatura apei creşte, de asemenea, datorită scurgerilor apelor reziduale. în urma evaporării apei de la suprafaţa bazinului, temperatura apei în stratul superficial scade.
Temperatura influenţează diversitatea animalelor şi plantelor ce populează bazinul acvatic. în decursul iernii, lacurile relativ reci sunt foarte sărace în vegetaţie, iar primăvara şi vara, când temperatura apei creşte şi la suprafaţă se ridică straturile bentonice, bogate în elemente nutritive, aceste bazine „înfloresc" datorită dezvoltării vegetaţiei. Suprapunerea straturilor de apă poate fi observată şi toamna. Ca rezultat al creşterii temperaturii apei, primăvara se dezvoltă rapid plantele şi animalele microscopice. Mulţi peşti depun icre şi se înmulţesc în această perioadă a anului, când temperatura apei creşte, iar cantitatea de substanţe nutritive sporeşte. Aceasta însă nu se observă în lacurile mici, deoarece apa în ele se amestecă pe parcursul anului. Creşterea bruscă a temperaturii poate fi fatală pentru unele specii de peşti (păstrăv), care preferă apa rece cu o concentraţie mare de oxigen.
• Viteza curenţilor de apă (în bazinele cu apă curgătoare) şi aciditatea mediului (pH-ul)
Bazinele acvatice se caracterizează printr-o valoare specifică a pH-ului. Apa naturală nepoluată are un
pH ce variază de la 5 la 6. Pe Terra, apa cea mai puţin poluată se consideră apa de ploaie, dar şi ea se caracterizează printr-o anumită aciditate naturală. Această aciditate naturală este determinată de dizolvarea
142 4. Ecologia şi protecţia mediului
dioxidului de carbon din aer în picăturile de apă. Ploile acide au o valoare a pH-ului egal cu 4, iar pH-ul ceţii din regiunile urbane poate atinge o valoare mai mică de 2. Valoarea pH-ului apei din majoritatea lacurilor şi râurilor oscilează între 6,5 şi 8,5. în regiunile unde solurile conţin anumite minerale (de exemplu, sulfide) se întâlnesc bazine acvatice cu o aciditate naturală sporită. Explorarea minelor, de asemenea, poate spori aciditatea bazinelor acvatice prin deşeuri.
Asupra organismelor vii care trăiesc în apă pH-ul apei exercită o influenţă deosebită. Salamandrele, broaştele şi alţi amfibieni sunt deosebit de sensibili la sporirea pH-ului. Majoritatea insectelor, amfibienilor şi peştilor nu se dezvoltă în bazinele acvatice cu un pH mai mic de 4.
• Concentraţia particulelor suspendate şi transparenţa apei
Transparenţa apei scade odată cu mărirea concentraţiei de substanţe ce o colorează, a particulelor suspendate şi a densităţii algelor. Ea depinde şi de prezenţa diferitor bacterii, a fitoplanctonului şi a altor organisme, a substanţelor chimice spălate din sol, a resturilor vegetale supuse descompunerii.
Transparenţa apei în condiţii naturale, de regulă, este de la 1 metru până la câţiva metri. Transparenţa redusă a apei (mai puţin de 1 metru) este determinată de prezenţa unei înalte activităţi biologice în bazin, precum şi de concentraţia sporită a particulelor solide suspendate. în apele foarte curate (de exemplu, în apropierea recifelor de coralieri) transparenţa poate să atingă 30-40 de metri.
în linii generale, în cadrul acestor ecosisteme se pot distinge stratul de apă (pelagiu) şi fundul bazinului (bental).
Zonele unui lac
Limita pătrunderii efective a luminii
; Litoral
Zonă de lumină Zonă de întuneric
Zonele oceanului
Litoral
Zonă
neritică
Zonă oceanică
Epipelagial
Zonă
sublitorală
200
Batipelagial
Abisopelagial
Zonă
batială
Zonă
abisală
Organizarea unor ecosisteme acvatice
4. Ecologia şi protecţia mediului 143
Pelagiul se divizează în straturi verticale:
- epipelagial - stratul de apă cu o adâncime de până la 200 m;
- batipelagial - stratul de apă semiobscur (lipsit de plante verzi);
- abisopelagial - stratul întunecos de apă (lipsit de plante verzi).
Bentalul se divizează în:
- litoral - marginea malului inundată în timpul fluxului;
- zona sublitorală - regiunea coborârii uscatului până la o adâncime de 200 m (în ecosistemele marine);
- zona batială - regiunea pantelor abrupte;
- zona abisală - regiunea lojei bazinului.
Ecosistemele acvatice se pot diviza în ecosisteme acvatice marine şi ecosisteme acvatice interioare (lacurile, fluviile, estuarele fluviilor). Aceste ecosisteme posedă o organizare specifică.
Biomasa acestor ecosisteme este determinată de stratul superficial de apă în care se realizează foto- sinteza cu ajutorul fitoplanctonului. Producţia primară netă a unor ecosisteme acvatice este prezentată în tabelul următor.
Producţia primară netă în unele ecosisteme acvatice
Ecosisteme marine
Substanţă uscată, g/m2
Ecosisteme acvatice interioare
Substanţă uscată, g/m2
Recife de coralieri, Hawaii
70,4
Fluvii şi lacuri (în medie)
3,01
Ape adiacente cu recife de coralieri
0,127-0,22
Lacul Ciad, Sahara
4,62
Ape litorale, Marea Nordului
0,33-4,4
Lacul Marion, Canada
0,05
Pelagial, Marea Mediterană
0,132-0,11
Lac oligotrof, Belarus
0,22-0,66
în ecosistemele acvatice marine diversitatea organismelor este limitată de anumiţi factori: temperatură, salinitate, compoziţia sărurilor minerale, presiune, lumină (pentru plante). Diferite organisme au un grad diferit de adaptabilitate la variaţia acestor factori.
în ecosistemele acvatice interioare, în calitate de factori limitatori pot servi: temperatura aerului, temperatura apei, viteza curenţilor de apă, concentraţia de oxigen, dioxid de carbon şi săruri, presiunea osmotică. Majoritatea organismelor (în special plantele) sunt concentrate în regiunea litoralului.
Ecosistemele acvatice interioare cu apă curgătoare se caracterizează printr-o serie de particularităţi:
• curenţii de apă reglează şi limitează răspândirea anumitor organisme;
• datorită adâncimii mici, se asigură un schimb permanent de substanţe între pelagiu şi bental;
• în lipsa surselor de poluare, apa, de regulă, este bine oxigenată.
în fucţie de caracteristicile mediului de viaţă (apa), ecosistemele acvatice se diferenţiază în ecosisteme de ape stătătoare (ecosisteme lentice) şi ecosisteme de ape curgătoare (ecosisteme lotice).
în cadrul fiecărui ecosistem acvatic se stabilesc diverse relaţii trofice între organisme. •
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu