DESEQUILIBRI ECOLÒGIC: CAUSES, CONSEQÜÈNCIES I PREVENCIÓ - BIOLOGIA - 2025

El desequilibri ecològic es defineix com un estat, observable en comunitats ecològiques, o en els ecosistemes que les alberguen, en el qual la composició i abundància d'espècies és inestable per temps indefinit.

La teoria ecològica ha estat fortament influïda per la noció de competència entre espècies per recursos, així com per la suposició que les poblacions i comunitats típicament es troben en ambients saturats en individus i espècies, sota condicions d'equilibri.

Font: pixabay.com

Actualment, però, se sap que en tota classe d'organismes és comú que la competència no sigui determinant, o que les poblacions i comunitats pateixin fluctuacions irregulars i severes. Això fa que hi hagi, fins i tot de manera natural, ecosistemes inestables, per tant ecològicament desequilibrats.

Això ha conduït a un interès creixent, tant des del punt de vista teòric com de l'pràctic, en el tema de la inestabilitat ecològica.

causes

El desequilibri ecològic pot obeir a la incapacitat de les comunitats ecològiques d'arribar a un estat estable (homeòstasi) mitjançant les interaccions competitives que determinen la successió ecològica.

En aquests casos, després de patir pertorbacions, els canvis en la composició i abundància d'espècies de la comunitat no són direccionals; és a dir, la comunitat no passa per etapes successionals definides i, per tant, no arriba l'etapa estable final de la successió, o clímax ecològic.

Si les espècies que integren una comunitat no poden mantenir una mida poblacional relativament constant es generen situacions de desequilibri ecològic. Sovint, les espècies involucrades són organismes no-nadius introduïts pels humans que es fan dominants en les comunitats envaïdes.

Els organismes no-nadius han estat separats dels seus competidors i patògens naturals presents en les seves regions d'origen, per la qual cosa la seva grandària poblacional no és limitat per interaccions amb les espècies natives.

Quan el causant de l'desequilibri ecològic són espècies natives la grandària poblacional no pateix limitacions per altres espècies, la causa solen ser oscil·lacions estocàstiques o asincròniques de factors biòtics i abiòtics, sovint poc compresos, que alteren la composició i abundància d'aquestes espècies.

factors

Tal com l'equilibri ecològic, el desequilibri ecològic és afectat per pertorbacions externes que ocasionen canvis en la composició i abundància d'espècies. Aquestes pertorbacions externes poden ser naturals o d'origen humà.

No obstant això, en el desequilibri ecològic, les pertorbacions externes, per tenir mitjanes més inconstants i variàncies més grans que les de l'equilibri, tenen un efecte tan fort que fan que el creixement poblacional de certes espècies sigui independent de la seva densitat.

Les interaccions competitives no aconsegueixen contrarestar l'efecte de tals pertorbacions externes.

Un altre factor, en aquest cas enterament biòtic, que pot ocasionar desequilibri ecològic és la gran longevitat de certes espècies, natives o no-natives. Això fa que el seu desplaçament competitiu per part d'espècies pertanyents a etapes successionals més avançades sigui molt lent, produint un retard en l'aparició de l'clímax ecològic.

El retard, que pot durar més de cent i fins i tot fins a mil anys afecta principalment a comunitats de plantes, tant naturals, per exemple selves tropicals, com intervingudes per l'home, per exemple pastures.

Freqüència en la naturalesa

Certs autors, les opinions solen ser magnificades pels mitjans de comunicació, han proclamat que el popular concepte d'equilibri ecològic, o «balanç de la naturalesa», ha perdut la seva vigència i ha estat reemplaçat pel concepte de desequilibri ecològic, segons el qual la condició típica dels ecosistemes és la inestabilitat.

Depenent de les característiques ecològiques de les espècies que les componen, les comunitats naturals poden ordenar-se en una seqüència contínua que va des d'aquelles de composició determinada a l'atzar i amb baix nivell d'equilibri ecològic, fins a aquelles de composició altament determinista i amb alt nivell d'equilibri ecològic.

Les espècies amb poca mobilitat i sota grandària poblacional, com ara algunes plantes, animals sèssils i ectoparàsits, estan sotmeses a nivells més baixos de competència que les espècies grans amb elevada mobilitat i poblacions denses, com ara els mamífers grans, els ocells i els insectes voladors.

conseqüències

Quan el desequilibri ecològic és ocasionat directament per l'activitat humana sol produir degradació de l'hàbitat, pèrdues econòmiques i disminució de la qualitat ambiental.

Quan és ocasionat per la presència d'organismes no-nadius, generalment introduïts pels humans, les conseqüències ambientals i econòmiques poden ser molt negatives. Per exemple:

1) Competeixen amb avantatge amb les espècies natives, ocasionant el seu desplaçament o extinció.

2) Alteren els cicles depredador / presa, en detriment de les espècies natives.

3) A causa del seu creixement poblacional descontrolat, poden produir degradació de l'hàbitat, la qual cosa és perjudicial per a l'agricultura, la ramaderia i les espècies natives.

4) Quan les espècies introduïdes són vectors de paràsits o organismes patògens, produeixen epidèmies que poden afectar als humans, els seus animals i plantes domèstics, ia la flora i fauna natives.

5) Les condicions de no equilibri poden ser molt duradores, per la qual cosa pot requerir-se un temps evolutiu molt llarg perquè es recupere una biodiversitat equivalent a l'original, si és que això és possible.

Desequilibri i biodiversitat

Quan el desequilibri ecològic és ocasionat per l'activitat humana, gairebé invariablement té efectes nocius sobre la biodiversitat de l'ecosistema envaït. Fins i tot, pot ocasionar l'extinció total d'espècies.

Quan el desequilibri ecològic és una propietat natural de les comunitats o ecosistemes, no només no té conseqüències negatives, sinó que pot ajudar a mantenir una diversitat més elevada.

Per exemple, se sap que en comunitats terrestres i aquàtiques, com ara les selves tropicals o boscos d'algues marines, el desequilibri ocasionat per pertorbacions naturals freqüents i relativament forts, com ara la caiguda d'un arbre, permet la supervivència d'espècies competitivament inferiors.

Aquestes espècies competitivament inferiors sota condicions d'equilibri, per exemple plantes d'etapes successionals primerenques, permeten l'existència d'espècies coadaptadas a elles, com ara animals herbívors, nectarívoros i frugívors.

Aquestes plantes també generen les condicions ambientals necessàries per a l'establiment de plantes més competitives.

Desequilibri i temps evolutiu

Hi ha evidència d'equilibri ecològic a tots els nivells, en l'espai i en el temps. Per exemple, les comunitats d'aus insulars i algunes comunitats d'insectes comunament viuen sota aparents condicions d'equilibri dinàmic.

No obstant això, a tots aquests nivells, els períodes d'estabilitat amb freqüència s'alternen amb períodes encara més llargs d'inestabilitat. A nivell poblacional, les elevada freqüència de pertorbacions ambientals determina que nombroses espècies no visquin en equilibri ecològic la major part de el temps: el restabliment de la mateixa pot trigar anys.

A nivell comunitari, l'existència de nínxols vacants freqüentment determina l'absència de competència i per tant que les espècies no visquin en equilibri ecològic.

En el temps evolutiu, l'existència de gran nombre de nínxols vacants ocasionada per extincions en massa i per la presència de vasts hàbitats encara no colonitzats ha portat a la permanent configuració de comunitats i ecosistemes completament nous. Això ha conduït a un increment de la biodiversitat.

exemples

En Rothamsted, Anglaterra, certes comunitats de plantes no han arribat a un equilibri ecològic per més de cent anys. El motiu és que la majoria de les espècies que s'estableixen després pertorbacions ambientals són perennes i molt longeves gràcies a la reproducció clonal mitjançant teixits subterranis.

A Sud-àfrica, els pins sembrats fa gairebé dos-cents anys amb llavors portades d'ambients climàticament similars d'l'hemisferi nord no són atacats per insectes herbívors i patògens nadius. Sota aquestes condicions, no viuen en equilibri ecològic amb les plantes natives, que sí que són atacades per aquests enemics.

En 1932, 107 ovelles van ser portades a l'illa escocesa de Hirta (638 ha), sense població humana. El 1948, 1961-1967 i 1985-1990, el nombre d'ovelles va oscil·lar entre 600 i 1600. L'abundància d'aliment permet la multiplicació de les ovelles a l'estiu. La fam les mata a l'hivern. L'estacionalitat climàtica impedeix que s'arribi a un equilibri ecològic.

Similarment, a l'interior d'Austràlia, les poblacions de cangur vermell, tot i reproduir-se contínuament, pateixen grans fluctuacions causada per la variabilitat de les pluges. Les sequeres, impredictibles en el temps, impedeixen que s'arribi a un equilibri ecològic a l'produir gran mortalitat en aquests mamífers.

Com evitar-lo o mantenir-lo?

Per conservar la biodiversitat, promoure el desenvolupament sostenible i mantenir la qualitat ambiental, en general l'ideal seria alterar el menys possible les situacions d'equilibri o desequilibri ecològic presents a la natura.

La humanitat es caracteritza per crear i mantenir extensos ecosistemes artificials mancats d'equilibri ecològic. En aquests ecosistemes els components biòtics han estat determinats pels humans amb propòsits específics, com ara la producció agrícola i ramadera.

Les àrees ocupades per monocultius agrícoles, o per bestiar i pastures sembrades, es compten entre els exemples més extrems d'ambients en desequilibri ecològic que ha conegut el planeta.

L'incessant creixement de la població humana requereix l'expansió dels ecosistemes artificials en detriment de el món natural. Per això, s'ha suggerit que cal reduir el aquest creixement mitjançant l'educació i la planificació familiar voluntària.

Altres mesures recomanables serien reduir el malbaratament d'aliments, i promoure el consum d'aliments d'origen vegetal en lloc d'aquells d'origen animal ja que, per unitat de massa d'aliment produït, l'agricultura requereix menys espai que la ramaderia.

referències

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Linking environmental filtering and disequilibrium to Biogeography with a community climate framework. Ecology, 96, 972-985.
2. Crois, CJ, Burgess, TI, Le Roux, JJ, Richardson, DM, Slippers, B., Wingfield, MJ 2017. Ecological disequilibrium drives insect pest and Pathogen accumulation in non-native trees. Aob Plants, 9 (1).
3. Cuddington, K. 2001. The "balanç of nature" metaphor and equilibrium in population ecology. Biology and Philosophy, 16, 463-479.
4. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Equilibrium and Nonequilibrium concepts in ecological models. Ecological Monographs, 57, 1-21.
5. Grimm, V., Schmidt, I., Wissel, C. 1992. On the application of stability concepts in ecology. Ecological Modelling, 63, 143-161.
6. Looman, J. 1976. Biological equilibrium in ecosystems 1. a theory of biological equilibrium. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337-448.
7. Olszewski, TD 2012. Persistence of high diversity in Nonequilibrium ecological communities: Implications for modern and fossil ecosystems. Proceedings of the Royal Society B, 279, 230-236.
8. Pianka, ER 1978. Evolutionary ecology. Harper & Row, New York.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF, i 15,364 científics de 184 països. 2017. World scientists 'revisió de resultats to humanity: a second notice. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rohde, K. 2005. Nonequilibrium ecology. Cambridge University Press, Cambridge.