Ecologia - tiina sistemelor supraindividuale

Termenul "ecologie" - introdus n

1866 de zoologul german Ernst Haeckel

Din punct de vedere etimologic ecologia - studiul fiinelor vii n habitatul lor (oikos n greaca veche nseamn cas, gospodrie, economie, iar logos nseamn tiin).

n definiia lui Haeckel ecologia = tiina luptei pentru existen, tiina gospodririi naturii i tiina economiei naturii.

Krebs n 1972 - studiul

tiinific al interaciunilor

care determin distribuia

i abundena organismelor

Ecologia se ocup cu studiul condiiilor de existen a fiinelor vii i a interaciunilor de orice natur care au loc ntre aceste fiine pe de o parte i mediul lor de via pe de alt parte

A studia ecologia implica

Pentru mediul fara viata(abiotic) Climatologia

Hidrologia

Oceanografia

Fizica

Chimie

Geologie

Analiza solului, etc.

Pentru mediul cu viata (biotic)

Comportamentul animalelor

Taxonomie

Fiziologie

Matematica (studii ale populatiilor)

etc.

Ecologia, ca orice tiin are la baz o serie de legi care guverneaz relaiile dintre biocenoze i biotopuri. Biocenoza = un ansamblu de populaii

bine determinate fizic, care triesc pe un teritoriu sau un volum de ap,

teritoriul sau volumul de ap

n care triesc constituie biotopul

Factori abiotici

Scopul cercetarilor

ecologice

Ecologistii studiaza

(cerceteaza) de la niveluri

care variaza de la un

organism individual la

intreaga planeta

Subdiviziunile ecologiei

n funcie de metodologia aplicat, de aspectele urmrite n investigaii i de sistemele care sunt supuse investigaiilor

Mediul de via

Ecologia atmosferei; Ecologia terestr - cuprinde ecologia forestier, ecologia

stepelor, ecologia deerturilor, ecologia agricol i ecopedologia (studiaz solul ca mediu de via al plantelor);

Ecologia acvatic - se ocup cu studiul apelor; cuprinde limnologia (studiul apelor interioare), ecologia apelor continentale i oceanologia sau ecologia marin;

Ecologia uman studiul interaciunilor dintre populaiile (societile) umane i mediu;

Ecologia urban - studiaz relaiile dintre indivizi i mediul nconjurtor din interiorul unui ora

n funcie de principalele regnuri ale mediului viu

ecologia vegetal,

ecologia animal i

ecologia microorganismelor

Ecologia organismelor (autoecologie) (ecofiziologia) raporturile existente dintre o singur specie i mediu, limitele de toleran fa de variaia diverilor factori ecologici precum i influena mediului asupra morfologiei, fiziologiei i comportamentului.

nivelurile de cunoatere sistemic

O populatie este un grup de organisme ale aceleiasi specii care traiesc intr-un anumit biotop

Ecologia populatiilor interaciunile dintre specii (abundena diverselor specii ntr-o biocenoz), dinamica populaiilor (influena variaiei factorilor ecologici asupra abundenei speciilor), transferul de materiale i energie dintre elementele constitutive ale ecosistemului precum i genetica populaiilor;

O comunitate este un grup de populatii ale unor specii diferite care traiesc intr-o anumita zona (habitat)

Ecologia comunitatilor studiaza interactiunile dintre specii si dintre specii si mediul acestora

Un ecosistem este o comunitate de organisme dintr-o anumita zona si factorii fizici cu care aceasta interactioneaza

Ecologia ecosistemelor studiaza fluxul de energie si materiale intre diversi factori biotici si abiotici

Peisajul este un mozaic de ecosisteme conectate

Ecologia peisajelor aranjamentul spaial al elementelor n peisaj (cum ar fi de exemplu cmpuri, ruri, pduri, lacuri sau orae) i modul n care aceast distribuie influeneaz repartiia fluxurilor de energie i a indivizilor n mediu, care la rndul su poate influena distribuia acestor elemente.

Biosfera este ecosistemul global, suma tuturor ecosistemelor planetei

Ecologia globala examineaza influenta energie si materialelor asupra organismelor din biosfera

n funcie de evoluia la scar geologic

paleoecologia (ecologia perioadelor vechi) i

neoecologia ecologia timpurilor actuale

Legile ecologiei - enunate n 1957 de P. Dansereau

Legea aciunii inverse a interaciunii om-biosfer: orice modificare produs de activitatea uman n biosfer se "ntoarce" i are repercursiuni asupra vieii sociale i asupra sntii oamenilor.

Legea ireversibilitii interaciunii om-biosfer: anumite resurse naturale neregenerabile pot deveni epuizabile atunci cnd omul, prin msuri neraionale, ntrerupe regenerarea lor sau distruge condiiile n care se produc procesele ciclice normale ale exploatrii acestor resurse.

Legea reversibilitii: biosfera tinde s redobndeasc poziiile pierdute, imediat dup ncetarea aciunii antropice.

legi reformulate de Barry Commoner n lucrarea "Cercul care se nchide

Prima lege a ecologiei "Totul se afl n corelaie cu tot restul

Legea a doua a ecologiei "Totul aparine cuiva

A treia lege a ecologiei "Natura tie mai bine

A patra lege a ecologiei "Orice ctig i are preul"

ntr-o biocenoz speciile se pot grupa ntr-un anumit numr de trepte care le separ de productorii primari. La rndul lor, fiecare specie consum i este consumat de alt specie constituind lanuri trofice.

un lan trofic dintr-o ap dulce: peti resturi organice

bacterii de putrefacie produi nutritivi anorganici alge

peti

LANT TROFIC

Ecologia industrial

Ecosistemele industriale imit eficiena fluxului de materiale n ecosistemele naturale

printr-o circulaie optim a materialelor i energiei

Substituirea de materii prime virgine cu materialele folosite i produse (de exemplu, deeuri) n timpul proceselor de producie Extracia este minimizat

Cantitatea de deeuri produs este redus

Eficiena utilizrii materialelor este maxim

nchiderea buclei materiale/produse = reducerea la minimum a daunelor aduse mediului

Refabricare Reciclare Tratare

Extracie Procesare Fabricare Consum Deeuri

SISTEM INDUSTRIAL

nchiderea buclei (circuitului) cu privire la utilizarea materialului

Sisteme industriale curente

extracie procesare fabricare consum deeuri

Sisteme industriale (eco) cu circuit (bucl) nchis

procesare fabricare consum

reci

clar

e

refa

bri

care

reu

tiliz

are

extracie

Definiii ale Ecologiei Industriale

Studiul sistemelor industriale care nu pot fi izolate de sistemele naturale nconjurtoare (Graedel and Allenby 1995)

Studiul multidisciplinar al sistemelor economice i sistemelor

industriale i legtura acestora cu sistemele naturale (IEEE 1995) Infrastructura industrial ca ecosisteme industriale

interconectate care fac parte din ecosisteme globale (Tibbs 1992) Introducerea gndirii sistemelor n ecologie mpreun cu

ingineria sistemelor (pentru designul produselor i proceselor) (ORourke et al. 1996)

Fundamentele teoretice ale ecologiei

Noiunea de sistem

Sistemul - ansamblu de elemente identice sau diferite, unite ntr-un ntreg prin conexiuni i interaciuni. Atomii, moleculele, celulele, plantele, animalele, pdurea, marea, lacul, mlatina, societatea omeneasc, planeta reprezint cteva exemple de sisteme.

Dup tipul de interaciune cu mediul nconjurtor sistemele sunt izolate, nchise i deschise.

Sistemele izolate - nu schimb materie i energie cu mediul nconjurtor.

Sistemele nchise - realizeaz schimburi de energie cu mediul dar nu i schimburi de materie.

Sistemele deschise fac schimburi permanente de materie i energie cu mediul nconjurtor

sisteme deschise cu autoreglare ce aparin materiei vii

sisteme deschise fr autoreglare ce aparin materiei nevii.

nsuirile generale ale sistemelor

Caracterul istoric

Caracterul informaional

Integralitatea

Programul

Autoreglarea

Echilibrul dinamic

Heterogenitatea

Autoorganizarea

Caracterul istoric evoluie, - nsuirile structurale i funcionale ale sistemelor s-au format n timp. Pentru a nelege structura i modul de funcionare al unui organism trebuie cunoscute originea i evoluia lui anterioar.