Ecologia

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Categoria:	Biologia
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Data:	05.06.2007
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Ecologia
È una scienza giovane. In ecologia è difficile far esperimenti che diano risultati attendibili e verificabili perché nel sistema “Ambiente” ci sono troppe variabili. È una scienza su campo, prettamente sperimentale.
L’ecologia è una scienza pratica:
- osservazione sul campo: osservare l’organismo nel suo ambiente naturale a registrare le osservazioni
- Condurre esperimento su campo: per scoprire come gli organismi reagiscono a certe variazioni ambientali
- L’organismo viene collocato nell’ambiente controllato di un laboratorio di una gabbia o una serra. Quest’ultimo metodo sperimentale è utile perché è spesso più facile registrare con grande precisione le osservazioni in condizioni controllate; però si deve ricordare che gli organismi possono reagire in modo diversi poiché sono stati tolti dal loro ambiente naturale.
Definizioni di ecologia
- Haeckel: L’ecologia è la conoscenza della somma delle relazioni degli organismi con il mondo esterno circostante con le condizioni organiche (fattori biotici) ed inorganiche (fattori abiotici) dell’esistenza.
- Charles Elton: è lo studio degli animali e delle piante in relazione alle loro abitudini e ai loro habitat.
- Krebs: Studioscientifico delle interazioni che determinano la distribuzione e l’abbondanza degli organismi.
Autoecologia: relazione ecologica dal punto di vista di una singola specie
Sinecologia: relazione ecologica dal punto di vista della comunità (insieme di tutte le specie che convivono)
Popolazione: gruppi di individui della stassa specie che vivono in una medesima area e che sono interfecondi. Es. un branco di elefanti
Comunità: L’insieme degli organismi (di specie diverse) che interagiscono tra loro in un determinato ambiente. Es. le piante e gli animali della savana
Ecosistema: Gli esseri viventi di una determinata zona e l’ambiente fisico che li circonda. Es. la savana è un ecosistema e comprende sia animali e piante che vi vivono sia, il tipo di suolo, l’H2O presente anche nelle nubi, il calore presente nell’aria.
Biosfera: comprende la superficie terrestre e tutti gli organismi che lo popolano. Vi fanno parte tutti gli ecosistemi.
L’ecosistema e le sue componenti
Fattori Abiotici:
o componenti fisiche:
• luce
• temperatura
• pressione
o componenti chimiche:
• elementi
• composti organici
• composti inorganici
Variazioni di fattori abiotici:
- Euri: grande – organismi che sopportano grandi variazioni di un determinato fattore.
Es euroterma grande variazione di temperatura
- Steno: piccolo – non accettano variazioni
Fattori Biotici:
o Organismi viventi:
• Produttori
• Consumatori
• Decompositori
Fattori limitanti: quantità minima di un dato elemento che deve essere presente nell’ambiente in forma utile a soddisfare le esigenze metaboliche di un organismo – legge di Liebeg
Fattori condizionanti:
Macroelementi: utilizzati in quantità relativamente grandi
Microelementi o oligoelementi: richiesti in piccole quantità dalla maggioranza degli organismi
Energia solare
Costante solare: 1,3 x 1024 calorie all’anno che raggiungono gli strati atmosferici
- il 30% dell’energia solare viene riflesso da nubi e pulviscolo atmosferico
- il 20% viene assorbito dall’atmosfera
- il 50% che raggiunge la terra:
o una piccola parte viene riflessa dalle superfici chiare
o la maggior parte viene assorbita
L’energia assorbita:
- mare: ciclo dell’acqua
- terreno: viene irradiata nuovamente sottoforma di raggi infrarossi, cioè calore
I gas atmosferici disperdono il calore, ma il vapore d’acqua e la CO2 no, di conseguenza il calore viene trattenuto e riscalda la superficie terrestre.
La Luce
La luce è la principale fonte di energia degli organismi fotosintetici che trasformano l’energia luminosa in energia chimica tramite pigmenti come la clorofilla.
Un raggio solare impiega 8 minuti ad arrivare sulla terra.
I raggi solari vengono assorbiti in maniera differente dalle superfici chiare e dalle superfici scure:
- il mare riflette la luce
- il suolo assorbe calore:
Il calore assorbito dal suolo dipende da:
- tempo di esposizione
- condizioni meteorologiche
- calore del suolo
- la latitudine
- inclinazione dei raggi
Radiazioni:
- il 10% della luce che raggiunge il suolo è ultravioletta, pericolosa per gli organismi perché provoca mutazioni del DNA
- il 45% visibile, quella luminosa, usata dalle piante: va dal rosso al violetto
- il 45% infrarossi, il calore
La luce è un fattore limitante per gli ecosistemi acquatici, ad una certa profondità non c’è più luce. Per gli ecosistemi terrestri non è limitante
Le piante nei riguardi della luce sono:
- lungidiurne: piante estive che hanno bisogno di un Dì lungo
- brevidiurne: piante invernali
- indifferenti
Fotoperiodismo: influisce soprattutto sui pesci e sugli uccelli, sulla maturità sessuale e sulle migrazioni
Fototropismo: fenomeno di movimenti condizionati dalla luce
Fito e zooplancton: quando c’è luce lo zooplancton va sott’acqua mentre il fitoplancton sale in superficie.
Temperatura
Indicata in Celsius, misura il calore di un corpo.
In ecologia è la misurazione del calore di un luogo.
È la differenza tra l’energia assorbita e l’energia dissipata.
La temperatura varia per la durata del Dì e per l’inclinazione dei raggi solari.
Isoterma: è il luogo dei punti che hanno la stessa temperatura nello stesso momento. Se prendo più isoterme nello stesso luogo in due momenti diversi, si ha l’escursione termica.
Calcolando in media le temperature min e max vanno da -45° a + 30°
Fattori determinanti della temperatura:
o latitudine
o inclinazione dei raggi
o periodo di insolazione
o altitudine
La temperatura è fortemente limitante e condizionante.
Tolleranti sono le cellule batteriche e le alghe unicellulari.
Termofili: batteri che vivono a temperature di 100°
Organismi pluricellulari vivono con temperature più limitate
Per il freddo si adottano delle difese come gli involucri delle spore e dei semi.
Gli organismi hanno diversi atteggiamenti in riguardo alla temperatura:
i vegetali sopravvivono solo a determinate temperature mentre gli animali migrano
gli insetti durante l’inverno vanno in diapausa
gli animali vanno in letargo
Gli organismi acquatici hanno una ristretta capacità di adattamento alla temperatura, sono stenotermi
Clima
Il clima è la storia del tempo meteorologico in un determinato periodo di tempo piuttosto alto, minimo 30 anni.
Dati, variazione giornaliera e stagionale di:
• temperatura
• umidità
• quantità, qualità delle precipitazioni
• durata dell’insolazione
• la nuvolosità
• la direzione e velocità del vento
• altri fenomeni transitori come la nebbia, temporali e gelate.
Questi elementi meteorologici sono condizionati da fattori geografici( latitudine, inclinazione dei raggi solari, periodo di insolazione, altitudine, vicinanza o meno degli specchi d’acqua)
Il mare mitiga il clima, come per esempio nel caso della corrente del golfo.
Anche il vento influisce nel clima, come i venti periodici tipo i Monsoni.
Le piogge danno climi umidi o aridi.
Clima Italiano:
- clima alpino:
• freddo di inverno
• fresco d’estate
- clima continentale:
• inverni rigidi ma mitigati dai corsi d’acqua
• estati umide e afose
- clima mediterraneo:
• inverni miti
• estati abbastanza calde e umide
Acqua
Composto chimico più abbondante della terra, 70%
È il solvente per eccellenza. I primi organismi hanno iniziato la loro evoluzione nell’acqua.
L’umidità atmosferica proviene dalla terra tramite:
o evaporazione delle acque
o traspirazione degli organismi viventi:
• sudorazione
• respirazione
• urine
• feci
Dall’atmosfera per opera della condensazione si formano:
• precipitazioni atmosferiche, strati alti dell’atmosfera
• nebbia, strati bassi
• rugiada e brina, contatto col suolo
La condensazione è la maggior fonte di acqua dolce
Quando piove spesso l’acqua penetra nel suolo e si creano le falde:
- falde acquifere freatiche, strato permeabile-acqua-impermeabile
- falde acquifere artesiane, strato impermeabile- acqua-impermeabile