Chisinau 2013

E

Ministerul Educatiei si Tineretului al Republicii Moldova

Universitatea Tehnica a Republicii Moldova

Facultatea Urbanism si Arhitectura

Catedra: Arhitectura

[Digitare il testo]

A efectuat: st. gr. ARH-071S

Girjau Virginia

A verificat: Sestacovschi A.

Ecosistem este o noțiune introdusă în 1935 de botanistul Arthur Tansley în domeniul ecologiei, pentru a desemna o unitate de funcționare și organizare a ecosferei alcătuită din biotop șibiocenoză și capabilă de productivitate biologică. Ecosistemul cuprinde și relațiile dintre biotop și biocenoză și relațiile dintre organismele biocenozei. Pentru ca un ecosistem să fie funcțional este necesar să conțină trei elemente de bază: producenții, consumenții și reducenții (cu unele excepții ultimul element poate să lipsească în unele ecosisteme).

Biotopul reprezintă totalitatea factorilor abiotici (apa, vântul, energia solară, clima, umiditatea) și relațiile dintre ei.

Biocenoza reprezintă un nivel de organizare a materiei vii format din populații legate teritorial, și pe studiul interacțiunii acestor populații.

Un ecosistem nu are granițe definite, astfel el poate avea dimensiuni foarte mari (deșertul Sahara), sau dimensiuni foarte mici (un iaz).

După locul în care se găsesc, ecosistemele sunt în general clasificate în:

Ecosisteme acvatice ; Ecosisteme terestre .

O altă clasificare a ecosistemelor:

ecosistem autotrof - ecosistem în care predomină activitatea plantelor verzi, și care se poate autosusține.

ecosistem heterotrof - ecosistem în care predomină activitatea organismelor consumatoare. ecosistem tânăr - ecosistem în care producția plantelor verzi întrece consumul organismelor

heterotrofe. ecosistem matur - ecosistem în care producția plantelor verzi este aproximativ egală cu cea a

organismelor consumatoare. ecosistem natural - ecosistem care a apărut spontan, prin lupta pentru existență a speciilor

vegetale și animale, în care omul nu a avut nici un rol în modificarea densității, abundenței și diversității organismelor.

ecosistem antropogen - ecosistem în care intervenția omului este parțială sau totală. ecosistem uman - ansamblul planetar în interacțiune al populațiilor umane, împreună cu factorii

de mediu.

Zona de întrepătrundere a două ecosisteme, de exemplu o pășune naturală și un ecosistem agricol, se numește ecoton.

Totalitatea ecosistemelor formează ecosfera, sau biosfera.

Ecosisteme urbane

Mesaje cheie:

• În Europa, unde majoritatea copleşitoare a oamenilor trăieşte în zone urbane confruntată cu provocări legate de biodiversitate şi propria reţea de oraşe, este crucial să se vină cu ajutorul pierderii biodiversităţii.

• Urbanizarea poate fi o oportunitate sau o ameninţare pentru biodiversitate. Folosirea acestei oportunităţi cere ca noi să îmbinăm zonele urbane verzi, de calitate superioară cu zonele dense şi compacte ocupate de construcţii.

• Calitatea vieţii din oraşe depinde de existenţa zonelor urbane verzi suficient de atractive pentru viaţa

1

oamenilor şi animalelor. Dar la fel de importante pentru viaţa urbană sunt serviciile ecosistem produse de biodiversitatea din zonele verzi din afara graniţelor oraşului.

• Deşi biodiversitatea şi serviciile ecosistem sunt bunuri globale comune, autorităţile locale şi regionale au puterea legală de a desemna zonele de conservare şi să integreze preocupările de biodiversitate în planificările lor urbane şi spaţiale. Obligaţia publică este evidentă în numeroase participări incluse în Agenda Locală; menţionăm 21 acţiuni care au în vedere construirea comunităţilor durabile care să identifice biodiversitatea ca o precondiţie pentru oraşe puternice.

• În afara zonelor de protecţie, este esenţial ca biodiversitatea să fie integrată în planificarea spaţială atât la nivel local cât şi regional incluzând şi oraşele. Conceptul de Infrastructură Europeană Verde în derulare prezintă o oportunitate de a face aceasta.

1. Coordonarea provocării urbanismului, menţinerea biodiversităţii şi calitatea vieţii

Oraşele sunt ecosisteme: ele sunt sisteme deschise şi dinamice care consumă, transformă şi emit material şi energie; ele dezvoltă şi adaptează; ele interacţionează cu alte ecosisteme. Ele sunt foarte artificiale şi dominate de o specie – oamenii – dar pot supravieţui doar şi oferi calitatea vieţii folosind servicii de bază provenite din natură şi biodiversitate. Astfel de servicii care îşi au originea atât în interiorul cât şi în afara zonei urbane includ regularizarea ciclului apei şi climei, purificarea aerului, apei şi solului, producerea hranei şi altor bunuri. În Europa, 75% din populaţie trăieşte la oraşe iar până în 2020 ne aşteptăm la 80% (EEA, 2006; EEA, 2009). Deşi, mică ca suprafaţă – socotind pentru aproximativ 4% din suprafaţa Europei – numărul total al oamenilor produce o amprentă ecologică enormă, resurse de impact şi biodiversitate cu mult peste graniţele oraşului. Abordarea interacţiunii biodiversităţii şi zonelor urbane este crucială pentru eforturile de a opri pierderea biodiversităţii dincolo de 2010 şi oferta în acelaşi timp a unei calităţi superioare de viaţă în oraşe. Integrarea relaţiei dintre aşezările urbane şi biodiversitate şi găsirea unui concept care să servească ambele aspecte solicită ca noi să luăm în consideraţie diferite dimensiuni urbane:

• Urbanismul se referă la calitatea şi caracterul vieţii la oraş, fibra specifică a interacţiunilor funcţionale, socio-economice şi culturale din zonele urbane. Multor oameni le plac aceste caracteristici urbane dar, în egală măsură atunci când oamenii aleg să trăiască, apropierea de natură joacă un rol important în decizia lor. Deci, revitalizarea urbană implică concepte noi creatoare pentru aducerea naturii înapoi la oraş şi combaterea ei cu spaţii publice atractive. Urbanizarea reprezintă creşterea populaţiei urbane combinată cu compactizarea şi/sau extinderea şi fragmentarea zonei urbane. De obicei ea creşte amprenta ecologică a oraşului şi creează impacte asupra biodiversităţii şi a mediului în general. Totuşi, extinderea amprentei depinde de forma şi modelul de urbanizare.

• Proiectul urban descrie locaţia, forma fizică şi structurile oraşelor noastre. El facilitează anumite funcţionalităţi şi stiluri de viaţă. Proiectul urban corespunzător poate astfel reduce nevoia de fragmentare şi folosire urbană a pământului suplimentar. El poate în acelaşi timp să introducă în oraş verdeaţă şi să promoveze biodiversitatea. Crearea şi îmbunătăţirea zonelor verzi, revitalizarea câmpurilor necultivate, colorarea în verde a acoperişurilor şi gardurilor în acelaşi timp pentru a menţine densitatea şi compactizarea urbane şi mări numărul de servicii ecosistem făcute în cadrul oraşelor şi amprentei ecologice. Cu o organizare şi formă corespunzătoare, zonele urbane pot crea oportunităţi şi nu doar ameninţări pentru biodiversitate.

2. Spaţiul verde şi biodiversitatea în mediile urbane – o investiţie

Spaţiul verde (1), străzile cu copaci pe margine, gardurile şi acoperişurile verzi sunt mijloace cheie de aducere a biodiversităţii şi serviciilor de ecosistem în oraşe. Este important că zonele sunt de o formă,

diversitate şi distribuţie suficientă pentru a susţine varietatea mare de servicii ecosistem oferite atât vieţii în sălbăticie cât şi populaţiilor umane. Zonele verzi includ parcurile administrate intensiv şi grădinile pentru recreere precum şi spaţiul deschis extins şi neadministrat cum ar fi zonele naturale, mlaştinile, părţile de pe lângă căile ferate sau zonele din jurul vechilor industrii.Pentru cei mai mulţi

2

locuitori ai oraşelor, percepţiile legate de cantitatea de „verdeaţă” în sau lângă oraşele lor este parte integrală a calităţii vieţii (EEA, 2009). Prezenţa, abundenţa şi calitatea spaţiilor verzi şi biodiversităţii sunt diferenţe importante dintre spaţiile rurale şi cele orăşeneşti. În aceeaşi măsură, extinderea, distribuţia şi calitatea zonelor verzi din interiorul oraşelor variază mult în Europa (harta 1). Valoarea biodiversităţii în oraşe este foarte strâns legată de problemele culturale şi sociale ale societăţilor umane. Biodiversitatea oferă un volum semnificativ de servicii de ecosistem rezidenţelor urbane şi ajută ca tampon împotriva vicisitudinilor generate de oraşele în sine (Celecia, 2000). Diferitele tipuri de zone verzi pun la dispoziţie spaţiul pentru recreere, contacte sociale folosind natura şi instruirea. Oamenii beneficiază emoţional şi fizic de relaţiile interpersonale şi de calitatea unei împrejurimi incluzând calitatea bună a zonelor verzi. Importanţa acestor zone verzi şi contribuţia lor diferă de la o ţară la alta dar experienţa arată că expunerea la natură poate da linişte şi confort: poate reduce tensiunea arterială, îmbunătăţi capacităţile cognitive şi creşte sentimentul de fericire (Putman, 2000; Gidlof-Gunnarsson şi alţii, 2007). Totuşi, perceperea bunei calităţi a zonelor verzi ar putea varia în Europa datorită contextelor de diferenţe geografice şi culturale. Zonele urbane verzi şi biodiversitatea pot oferi servicii de ecosistem de bază cum ar fi particolele filtrate, purificarea apei, reducerea zgomotului, echilibrarea extremelor climatice cum ar fi valurile de căldură. De exemplu, harta Budapest de mai jos (harta 2) arată că zonele oraşului care sunt mai verzi şi mai puţin etanşeizate de suprafeţe impermeabile sunt mai răcoroase decât cele cu construcţii. Această trăsătură este de importanţă deosebită pentru adaptarea la schimbarea de climă din viitor în zonele în care sunt prevăzute temperaturi crescute şi valuri de căldură.

3. Urbanizarea poate fi o oportunitate.....Modelul tradiţional al unui oraş european compact cu folosirea eficientă a pământului protejează spaţiul deschis în altă parte pentru biodiversitate. Densităţile mari de populaţie implică o suprafaţă mică de pământ pe cap de locuitor – mult mai mică decât oamenii care trăiesc în zone suburbane sau rurale. Pe de altă parte, concentrarea mare a populaţiei şi infrastructura pun accent pe biodiversitate în interiorul oraşelor. Este deci necesar un echilibru între zonele urbane verzi şi cele cu construcţii. Acest lucru poate fi realizat prin implementarea conceptului de „dezvoltarea oraşului interior dublu” care combină densificarea zonelor existente cu construcţii pe ele cu unj amestec de conservare, intensificând prezenţa, calitatea şi folosirea spaţiilor verzi şi deschise (BfN, 2008) şi sporind alte infrastructuri verzi cum ar fi copacii de pe străzi, gardurile şi acoperişurile verzi. Acest lucru îmbunătăţeşte accesibilitatea în zonele verzi din interiorul şi exteriorul oraşului. Valoarea vieţii sălbatice din oraşe este adesea subestimată. În prezent, zonele mlăştinoase urbane, locurile în care au fost fabrici şi sunt abandonate, zonele de pe marginea şoselelor, terenurile neocupate şi cele abandonate, ruinele, grădinile repartizate spre folosinţă şi cimitirele sunt din ce în ce mai recunoscute ca potenţiale surse de bioenergie urbană împreună cu boscheţii, grădinile rezidenţiale şi domeniile, grădinile botanice şi balcoanele individuale (Heywood, 1996). Deoarece ecosistemele au fost create, oraşele îşi au propria lor natură sălbatică de specii urbane specifice care de asemenea există la ţară în număr mare dar în număr şi cantitate diferită decât în zonele urbane şi cu o diversitate genetică diferită. Aceasta rezultă din complexitatea de ecosisteme urbane cu activităţi umane în interiorul ei (Gilbert, 1989; Sukopp şi Wittig, 1998; Sukopp, 2003; Lizet şi alţii, 1999). Există diferite exemple documentate de schimbări genetice şi evoluţia speciilor noi care au loc în mod special în locurile amenajate de om în interiorul şi în afara aşezărilor (Zerbe şi alţii, 2003). Multe specii (mamifere, păsări, intervertebrate şi plante) au urmat omul în aşezările lui din oraş şi s-au adaptat multor zone ecologice pe care le au zonele urbane (Erz şi Klausnitzer, 1998; Wittig, 2005; Werner şi Zahner, 2009).

Un studiu recent al locurilor şi indicatorilor cu privire la mamiferele din spaţiul verde urban din Marea Britanie s-a adăugat la cel despre lilieci şi vulpi, castori care încep să apară în oraşe (PTES, 2009). Prezenţa faunei sălbatice în oraşe poate fi un indicator pozitiv al calităţii spaţiului verde dar în unele cazuri poate de asemenea să dea naştere la îngrijorare (ex: vulpile sau pescăruşii). Oraşele pot juca un rol important în adăpostirea anumitor specii rare şi pe cale de dispariţie şi a tipurilor de habitat de importanţă europeană. Un studiu publicat de Sundseth şi Raeymaekers (2006) arată că în

3

32 de oraşe din Europa există un total de 97 de habitate Natura 2000. Şaisprezece din acelea sunt capitale (de ex: Londra, Paris, Praga, Roma, Talin). Aşadar, mai mult de jumătate din capitalele Uniunii Europene adăpostesc unul sau mai multe habitate Natura 2000. Berlinul are 15 dar cele mai multe oraşe au unul sau două. Sub auspiciile Convenţiei cu privire la Diversitatea Biologică (CBD) şi cu Contribuţiile de la Consilii Locale pentru Durabilitate (ICLEI) se lucrează la un nou clasament de biodiversitate. Acest document va fi prezentat la a zecea întrunire a Conferinţei partidelor la CBD în octombrie 2010 (CBD, 2010) (2). CBI se bazează pe un set de indicatori de biodiversitate specifică oraşelor. Indicatorul va da posibilitatea oraşelor Consiliilor locale să măsoare statusul de biodiversitate şi efectul politicilor lor de biodiversitate potrivit unui sistem internaţional în flux bine pus la punct (ICLEI, 2010a).

4. ...............sau o ameninţare pentru biodiversitate Deşi urbanizarea poate oferi o folosire mai eficientă a pământului, dezvoltarea urbană, în special în forma extinderii urbane, este o ameninţare majoră pentru biodiversitate. Stratul de pământ artificial a crescut până la 3,4% în Europa între 2000 şi 2006, fiind pe departe cea mai mare creştere în toate categoriile de folosire a pământului (EEA, ETC, LUSI – 2010). Întinderea urbană este în mod curent o trăsătură generală în Europa în ciuda unor excepţii regionale. Dezvoltarea urbană adesea abuzează de cele mai bune tipuri de sol distrugând habitatele naturale şi seminaturale împreună cu comunităţile lor de specii. Densitatea scăzută şi acoperirea lărgită a întinderii urbane afectează ulterior biodiversitatea prin fragmentarea habitatelor şi introducerea de zone urbane şi activităţi apropiate de zonele naturale valoroase. O asemenea proximitate sporeşte indirect impactele umane cum ar fi zgomotul, poluarea, dezordinea (vezi exemplul Madridului, harta 3). Ea reduce de asemenea accesul la un spaţiu deschis larg pentru rezidenţii din interiorul oraşului. Întinderea urbană este dirijată de o varietate de factori care interacţionează. Aceştia includ cerinţa de infrastructură fizică nouă datorită creşterii populaţiei, a unui spaţiu mai mare de existenţă per persoană dirijat de venit, schimbările stilului de viaţă şi un număr în creştere a gospodăriilor mai mici. Percepţia că viaţa în oraşe are o calitate scăzută (de exemplu din cauza lipsei de spaţii verzi) în combinaţie cu accesibilitatea îmbunătăţită la zonele îndepărtate cu preţul pământului mai scăzut şi implementare mai slabă a principiilor de planificare durabilă pot duce şi la abandonul centrului oraşului şi construirea unor sectoare noi comerciale şi rezidenţiale în zonele suburbane (EEA, 2006). În mod evident, locaţiile din apropierea zonelor naturale şi protejate din afara oraşelor au valoare specială şi atrag extinderea urbană, în special dacă accesul este facil. Exemplul Madridului prezentat în harta 3 arată acest lucru în mod evident. Există o valoare clară monetară adăugată la acele zone urbane apropiate de spaţiile verzi cum ar fi spaţiile Natura 2000. Concentrarea mare de populaţie necesită ca oraşele să depindă de biodiversitate şi servicii ecosistem din altă parte. Serviciile cum ar fi producerea de alimente şi biomasă, protecţia împotriva inundaţiilor şi reglementarea balanţei apei şi clima sunt în cea mai mare parte oferite de ecosistemele din afara graniţelor oraşului. Prin cererea lor pentru ecosisteme de bunuri şi servicii, creează impacte asupra mediului şi biodiversităţii la o scară mult mai mare decât a propriei zone din prezent.Londra singură este considerată că are o amprentă ecologică care depăşeşte zona geografică printr-un factor de aproximativ 300 – o zonă aproape dublă în comparaţie cu Marea Britanie (Best Food Forward, 2002). Totuşi, oraşele variază în termenii amprentei lor şi impactele legate de biodiversitate depinzând de cum sunt ele construite şi administrate.

5. Asigurarea biodiversităţii urbane este crucială pentru calitatea vieţii în oraşele europene

Aşezarea (mediul) urban dă un exemplu bun de cât de mult depinde calitatea vieţii din oraşele europene de serviciile ecosistem furnizate de biodiversitate. Dar serviciile ecosistem sunt de asemenea cruciale pentru condiţiile de viaţă de bază din oraşe. Cu privire la schimbările de climă care vor intensifica sau altera condiţiile de climă specific urbane, verdeaţa din oraşe va juca un rol important în adaptarea strategiilor datorită efectelor sale climatice benefice. Verdeaţa din oraşe face viaţa din oraşe mai atrăgătoare, ajută la prevenirea expansiunii urbane şi ca atare salvează spaţiul pentru biodiversitate. În plus, atunci când se asigură mai multe servicii în cadrul oraşului, aceasta reduce amprenta oraşului şi astfel micşorează potenţialele impacte negative atât asupra biodiversităţii

4

cât şi a mediului în general. Autorităţile locale şi regionale au puterea legală de a desemna zonele de conservare, sprijini reţelele U.E. – Natura 2000 şi integra preocupările de biodiversitate în planificarea urbană şi spaţială. Oraşele contribuie la desemnarea zonelor Natura 2000 (aşa cum s-a subliniat mai sus). Extinderea angajamentului public este de asemenea evidentă în numeroase participări ale Planificării Locale 21, procese care au avut ca scop construirea comunităţilor durabile care identifică biodiversitatea ca o precondiţie pentru oraşele revigorate. La 1 mai 2010, 1100 participanţi la a şasea Conferinţă a Oraşelor de la Dunkerque (Franţa) au discutatt o acţiune locală potenţială de durabilitate în toată Europa (ECST, 2010). În aceeaşi lună, participanţii la primul congres mondial al oraşelor rivigorate 2010 de la Bonn (Germania) au inclus biodiversitatea şi au adus în discuţiile lor serviciile ecosistem ca pe un punct important cu privire la adaptarea la schimbările de climă (ICLEI, 2010b).Acţiunea locală a ICLEI pentru activităţi de biodiversitate (LAB) concentrează toate vocile locale şi le mobilizează pentru o recunoaştere a biodiversităţii şi acţiunilor oraşelor în procesul CBD (ICLEI, 2010c).U.E. sprijină astfel de angajare viitoare şi creşterea conştientizării, de exemplu prin conferirea distincţiei Capitala Verde Europeană celor mai durabile oraşe (vezi pătratul de mai jos) şi stabileşte cadrul legal pentru protejarea biodiversităţii prin instrumente cum ar fi reţeaua Natura 2000 în habitatele U.E. şi directive pentru păsări, directive legate de calitatea aerului, directiva cadrului apei şi realizarea unei directive pentru sol. Uniunea Europeană se ocupă de asemenea de o strategie privitoare la infrastructura verde după 2010 pentru a proteja biodiversitatea şi serviciile ecosistem în 83% din teritoriul U.E. care este în afara reţelei Natura 2000 inclusiv cele mai multe părţi ale oraşelor (CE, 2010a). Conceptul de infrastructură verde aduce consideraţii cu privire la biodiversitate şi servicii ecosistem în centru planificării spaţiale mai largi. El va fi cheia consolidării dezvoltării urbane durabile şi a legăturilor politicilor spaţiale largi din U.E. cu acţiuni cum ar fi dimensiunea urbană în politica regională (CE, 2010b), agenda teritorială U.E. (CE, 2010a) şi carta Leipzig cu privire la oraşele durabile europene (CE, 2007). Distincţia Capitala Verde Europeană Comisia Europeană a recunoscut rolul important pe care autorităţile locale îl joacă în îmbunătăţirea mediului şi angajarea lor semnificativă la adevăratul progres. Ca una din cele mai recente iniţiative, distincţia Capitala Verde Europeană a fost concepută pentru a promova şi recompensa aceste eforturi. Distincţia recunoaşte oraşele care au luat măsuri şi un concept cuprinzător al dezvoltării oraşelor prin echilibrarea folosirii pământului urban, zonelor urbane verzi, biodiversităţii serviciilor ecosistem înrudite şi altor categorii de mediu. Printre cele 11 categorii, oraşele trebuie să demonstreze un nivel ridicat de realizare şi măsuri planificate pe termen scurt şi lung în legătură cu:

• zone desemnate pentru protecţia naturii şi biodiversitate;

• protecţia naturii şi alte spaţii deschise;

• promovarea cunoştinţelor şi înţelegerea naturii şi a biodiversităţii.

Începând cu 2010, un oraş european este selectat în fiecare an fiind desemnat Capitala Verde Europeană. Stockholmul şi Hamburgul au fost selectate pentru 2010 şi 2011 drept capitale verzi europene. Finaliştii pentru acest titlu în 2012 şi 2013 sunt Barcelona şi Vitoria-Gasteiz (Spania), Malmö (Suedia), Nantes (Franţa), Nuremberg (Germania) şi Reykjavik (Islanda).

ECOSISTEMUL URBAN

Omul, ca orice fiinta vie, nu se afla in afara legilor care guverneaza viata pe planeta noastra, ci s-a format si dezvoltat in interactiune cu mediul natu-ral. Acesta a influentat dintotdeauna dezvoltarea societatii, dar gradul in care a exercitat aceasta influenta a fost diferit re la o epoca istorica la alta.

Mediul natural in care omul isi desfasoara activitatea este format din mai multe sisteme ecologice. Un ecosistem, in general reprezinta relatia dintre lumea organismelor vii si mediul lor de viata, sau cum

5

se mai spune, unitatea dintre biocenoza si biotip(exemplu: un lac, o padure, etc. formeaza in parte un ecosis-tem ). Un grup de oameni pe un spatiu determinat si mediul ambiant respectiv alcatuiesc impreuna un ecosistem urban . Ansamblul ecosistemelor planetei, intre care exista relatii complexe de interconditionare,constituie ecosfera. Intrucat omul este singura fiinta vie care poate depune o activitate constienta, ecosistemul uman joaca rolul principal in cadrul ecosferei.

Biotopul urban reprezinta rezultatul actiunii modelatoare a omului asupra mediului “fizic”, actiune desfasurata intr-un lung proces istoric, spre folosul sau. Ca si in cazul ecosistemelor naturale, si in acest caz se poate vorbi de factorii stationari ai biotopului urban, dar in elementele de biotop urban se pot include factorii indusi de catre societatea umana (factori ce se exprima prin elemente antropogenice )

Factorii stationari sunt cei geografici, geologici si pedologici. Acestia reprezinta elemente fixe care determina evolutia unei asezari umane. Intr-o di-ferita masura, acesti factori (in special cei pedologici) sunt supusi actiunii antropice si modificati.

Elemente antropice ale biotopului

Elemente generate de structurile urbane. Asezarea umana reprezinta prin manifestarea sa spatial-functionala o entitate complet diferita din punct de vedere al biotopului, fata de ecosistemele naturale ; zone functionale urbane, pu-ternic antropizate, in special cele industriale, comerciale, si de afaceri, si in diverse masuri cele rezidentiale, invatamant sau de agrement, prezinta modifi-cari spatiale specifice ale biotopului initial, orientat spre indeplinirea scopurilor pentru care au fost realizate. Rezulta astfel modificari le tuturor factorilor de mediu (apa, aer, sol), precum si schimbari semnificative ale microclimatului.

Poluarea este rezultatul direct sau indirect al activitatilor umane ce se des-fasoara pe teritoriul orasului .Fara indoiala ca la originea poluarii sta productia de materiale nespecifice mediului. Nu spectrul de materiale create de om este cauza reala, ci modul de gospodarire a acestora care, pe langa faptul ca incorpo-reaza resurse neregenerabile si epuizabile, dupa utilizare sunt deversate in mediul natural, fara sa se cunoasca efectele de lunga durata asupra acestuia.

Factorii de poluare urbana sunt cei care se incadreaza in factorii general valabil de poluare a mediului inconjurator si se refera la:

1. Lipsa unei organizari si dezvoltari economice pe criterii ecologice, cu alte cuvinte, lipsa unei baze de dezvoltare durabila

2. Cresterea demografica exploziva care implica aglomerarea oraselor, ex-tinderea suprafetelor ocupate de orase si cresterea necesitatii de tot felul, constituie principala presiune exercitata din partea centrelor urbane asupra mediului.

3. Dezvoltarea tehnicii fara sa tina seama de principiile ecologice.4. Crearea de bunuri materiale care incorporeaza resurse neregenerabile (sau greu regenerabile)

si epuizabile.5. Lipsa unei constiinte ecologice cu privire la posibilitatile mediului inconjurator constituie acel

factor de comportament care concura in egala masura cu alti factori,la degradarea mediului.6. Cresterea necesarului de apa in viitor.

Crearea marilor aglomerari urbane provoaca dezechilibre care pot sa se transforme in catastrofe (exemplu: la Milano in ultimii 20 de ani, nivelul apei subterane a scazut cu 20 m, la Bologna, panza freatica in 1945 se gasea la 12m, astazi se afla la 35m adancime. Se pune problema nu numai a lipsei posibile de apa in urmatoarele decenii, ci si a posibilitatii ca prin tasarea pamantului sa se produca alunecari masive de teren si distrugerea unor suprafete intinse de con-structii .

6

Varietatea poluarii ca si a cazurilor care o produc,conduce la schimbari specifice, uneori ireversibile, ale calitatilor factorilor de mediu.

Echilibru dintre comunitatea biotica si mediul fizic este decisiv pentru comunitate. Intreaga miscare a societatii este indisolubil legata de dezvoltarea istorica a productiei, de munca. Fiind un proces intre om si natura, in cursul caruia omul efectueaza, reglementeaza si, prin actiunea sa, controleaza schimbul de materie dintre el si natura, munca presupune atat unitate cat si contradictia dintre om si natura. In procesul muncii, producand cele necesare existentei, oamenii pe de o parte extrag din mediul natural resursele regenerabile, iar pe de alta parte arunca in mediul natural reziduuri si deseurile activitatii productive si ale gospodariei fiecarei familii. Drept urmare, intre mediul natural si cel creat de om se desfasoara o dubla contradictie:

Contradictia dintre dimensiunile necesitatilor mediului creat de om si volumul de resurse oferit de natura

Contradictia dintre mediul creat de om si mediul natural,sub aspectul dezechilibrelor pe care omul le poate provoca in natura si al efectului acestora asupra omului.

Biocenozele urbane, a doua parte componenta a ecosistemului urban este caracterizat prin evolutia speciei dominante,in teritoriul urban pe care o repre-zinta omul si antropocenoza care constituie cenoza principala in orase.

In ceea ce priveste celelalte specii din teritoriul urban, se pot face urmatoarele consideratii:fondul de specii din care este alcatuita biocenoza corespunde conditiilor de existenta din biotop.

Antropocenoza. Sistemul populatiei umane prezinta caracteristici distincte in raport cu celelalte cenoze, in primul rand generate de gradul inalt de structu-rare social-economica, care ii permite pe de o parte manipularea unor mari cantitati de materie si energie, iar pe de alta parte o puternica actiune modelatoa-re asupra mediului. Puternica mobilitate in teritoriu, precum si viteza sporita de circulatie a informatiei constituie alte elemente definitorii ale antropocenozei, care ii permite modificarea relativ rapida a mediului inconjurator pentru propriile nevoi. Datorita faptului ca omul ajunge sa-si creeze si sa utilizeze unel-tele care ii sporesc continuu forta si raza lui de actiune, el dispune treptat de o capacitate tot mai mare de a adapta si transforma obiectele si fortele naturii, de a produce in natura modificari mai mici sau mai profunde. Insa atat timp cat mijloacele de care a dispus omul au fost modeste, schimbarile declansate de el in mediu natural au fost lente si ele permiteau sa se readapteze,modificarile produse nu se caracterizau printr-o amploare si gravitate deosebita. In conditiile contemporane cand acestea ii confera omului o uriasa forta transformatoare,el genereaza la randu-i modificari de o amploare,profunzime si rapiditate exceptio-nale. Crescand ca numar si dezvoltandu-se istoric (astfel in sec.16-lea pe Pamant traiau 450 milioane de oameni,in1900 s-au ajuns la 1,5 miliarde de persoane, iar in 1950 la peste 2 miliarde,astazi populatia planetei creste intr-un ritm fara precedent ajungand la 5,8 miliarde de indivizi si cifra va ajunge 7,6 miliarde intr-un sfert de veac, stabilindu-se probabil in jurul a 10 miliarde spre anul 2050) societatea umana a sporit mereu gama resurselor folosite, ca si proportiile exploatarii resurselor oferite de natura. In aceasta privinta este ilustrativ faptul ca in sec. al 17-lea erau utilizate doar 29 elemente chimice, in secolul al 19-lea se foloseau deja 62, pentru ca astazi sa fie utilizate toate elementele cunoscute a exista pe Terra.

In acest context general,patru resurse – pamantul,apa,aerul si energia – raman cu totul fundamentate si permanent necesare, conditionand insasi existenta umana. Este firesc, deci, ca tocmai starea acestor resurse si modul lor de utilizare sa constituie,in primul rand, o preocupare majora pentru umanitate.

Diferente ale ecosistemelor urbane fata de cele natural.

1. Biodiversitatea.  Concentrarile din ce in ce mai mari ale populatiei umane au la baza pe langa motivatii economice si altele de natura sociala si psihologica; daca initial, omul a trait intr-un

7

mediu cu biodiversitate ridicata, ulterior, o parte a speciilor considerate agresive sau nefolositoare pentru scopurile sale au fost inlaturate, ceea ce a atras dupa sine si eliminare multor altor specii aflate in stranse legaturi ecologice cu primele, iar pe de alta, modificarea extrema a bioto-pului urban (culminand cu realizarea unor “deserturi naturale”), a condus la randul ei la eliminarea dramatica a majoritatii covarsitoare a formelor de viata initiale di teritoriul respectiv,prin antropizarea factorilor specifici de mediu.

2. Eterogenitate si omogenitate in procesele de antropizare a teritoriului urban . Orasul trebuie inteles ca un teritoriu ce prezinta o eterogenitate ridicata, atat din punct de vedere socio-profesional, economic cat si in ceea ce priveste mediul fizic,rezultat al activitatilor de constructii. Varietatii factorilor de mediu, omul ia opus o varietate de actiuni modelatoare, care au condus la o mare diversitate de configuratii spatiale si functionale. Acestora trebuie sa li se adauge varietatea modelelor socio-culturale, care au generat dezvoltari specifice, identi-ficabile chiar pe teritoriu aceleiasi asezari umane.

3. Omul ca diferenta specifica a ecosistemului urban.  Diferenta esentiala a ecosistemelor urbane fata de cele naturale o constituie prezenta omului ca specie dominanta,supus in primul rand legitatilor socio-economice si nu celor biologice. Aceasta face ca, pe langa elementele structurale caracteristice ecosistemelor naturale, biotopul si biocenoza, ecosistemul urban sa includa structural si functional,ca o parte distincta si de cea mai mare importanta,sistemul socio-economic.

4. Unele caracteristici ale dinamicii ecosistemului urban.  Ecosistemul natural este de cele mai multe ori un sistem complet,adica independent in ceea ce priveste resursele si functionarea sa (fiind dependent doar de energia solara care este introdusa in sistem de catre producatorii primari). In cadrul acestuia se intalnesc specii de vietuitoare cu roluri ecologice distincte. Marea masa (ca numar) a componentelor o constituie plantele verzi,adica tocmai acelea care transforma energia solara in energie biochimica.

Spre deosebire de acestea, ecosistemul urban este un sistem incomplet, in sensul ca simplificarea biodiversitatii naturale nu poate asigura specializarea componentelor sale. Consumatorii nu se pot organiza in cadrul unor lanturi trofice complete. Acesta are drept consecinta simplificarea sau ruperea circuitelor biogeochimice. Circuitul materiei este afectat ii sensul ca dinamica circuitelor naturale materiale si energetice este perturbata, ajungandu-se la o linearizare a acestora. Din toate aceste puncte de vedere, ecosistemele urbane pot fi caracterizate ca fiind tinere. Functionarea ecosistemului urban devine dependenta de fluxurile de energie si materiale introduse de catre om, care sunt luate din “zestrea” capitalului natural, intr-un ritm care depaseste capacitatea de refacere a acestuia. Una din cele mai importante trasaturi definitorii ale ecosistemului urban o constituie circuitele energetice; acestea sunt puternic perturbate de activitatile omului,aportul energetic al acestuia fiind determinat pentru mentinerea sistemului socio-uman, dar si a unor asociatii de plante si animale din teritoriul orasului. Hrana introdusa de om in oras este produsa in ecoagrosisteme. Cantitatea de energie introdusa de catre om in ecosistemul urban prin diferite cai (ingrasaminte,pesticide,dar mai ales energia de intrare din ariile industriale si de locuit)depaseste cu mult energia solara introdusa in sistem de catre producatorii primari si are drept consecinta puternica antropizare a teritoriului urban. Depen-denta ecosistemului urban fata de resurse externe materiale si energetice duce la un mare grad de vulnerabilitate in cazul unei perturbari majore. Cea mai mare parte a ecosistemelor din teritoriile oraselor sunt create de om, pentru a indeplini functiuni precise.

Biodiversitatea in teritoriile urbane. Structura heterogena a orasului genereaza un mozaic de biotopuri. Acestea constituie sediul unor biocenoze ale caror specii asociate au cerinte ecologice dintre cele mai diverse; astfel este posibil ca numarul de specii,ca si numarul de indivizi ai unor specii ce traiesc in ariile urbane sa fie mult mai mare decat in ecosistemele originare. Periurbanul (zona de periferie a oraselor) in special constituie un teritoriu unde se poate identifica o mare biodiversitate. Contrar asteptarilor, orasul si ariile urbane poate constitui sediul unei importante varietati de habitate specifice. Populatia umana prezinta un inalt grad de diversitate culturala si social-economica,apreciata ca fiind mai mare in cadrul aglomeratii urbane si al ariilor metropolitane.

8

Heterogenitatea acesteia este determinata de structura complexa a activitatilor care se desfasoara in orase.

Concluzii   . Urbanizarea reprezinta una din marile probleme ale omenirii. Complexitatea problemelor legate de managementul ariilor urbane este amplifi- cata de necesitatea stringenta a tranzitiei socio-economice catre o dezvoltare durabila. Fenomenele negative din orase au un caracter global si sunt in directa conexiune cu celelalte probleme ale umanitatii, in special cu cresterea demogra-fiica. In plus, problemele legate de marile concentrari de energie si materiale din orase necesita restructurarea asezarilor umane la nivel micro si macro, prin transformari si conversii ale zonelor functionale urbane, printr-un atent manage-ment al ritmului inlocuirii structurilor spatiale si tehnice si prin promovarea diversitatii sub toate aspectele sale: sociala,urbanistica, functionala,tehnologica, culturala si politica.

Problema echilibrului în ecosistem

Stabilitatea si armonia interioară a biocenozei presupune un echilibru între diversele sale componente şi procese. După o părere larg răspîndită, stabilitatea ecosistemului este întemeiată pe echilibrarea forţelor antagoniste, pe armonizarea contradicţiilor interioare. Se ştie că forţele antagoniste din ecosistem se ţin reciproc în şah, deexemplu, omizile de lepidoptere miniere şi himenopterele parazitoide, şoarecii şi bufniţele, bacteriile şi protozoarele din sol. De aici ar rezulta o stare constantă de armonie a vieţii în cadrul biocenozei, o armonie a vieţii cu mediul, sau un echilibru biocenotic. Excesul produs de natură, prin creşterea nemăsurată a uneia cTiii forţele bio cenotice, este înlăturat prin cooperarea tuturor forţelor biocenotice, instalîndu-se astfel un echilibru biocenotic (M o b i u s, 1877). La nivelul ecosistemului acţionează un mecanism similar, prin mijlocirea căruia se instalează echilibrul ecologic(Thienemann, 1956), pe care unii îl consideră principiul fundamental al structurii ecosistemelor. S-a remarcat însă (J e r m y, 1957) că noţiunea de echilibru nu este univoc şi acceptabil definită în ecologie. Termenul provine din mecanică7 unde este definit ca o stare ce se atinge atunci cînd două forţe antagoniste, care acţionează asupra aceluiaşi punct, ar putea fi înlocuite cu acelaşi efect, printr-o singură forţă, egală cu suma celor două forţe antagoniste, ea rezultînd din paralelogramul de forţe (fig. 78). Dacă rezultanta este egală cu zero, înseamnă că cele două forţe antagoniste se echilibrează. Nu ştim dacă acest concept al mecnicii newtoniene (clasice) a influenţat reprezentările ecologiei despre echilibrul bioceiiotic. Dar asemănarea între accepţiunea echilibrului în mecanică şi în ecologie este frapantă. Speciile sau grupările de specii sînt analoage cu forţele antagoniste care acţionează asupra unui punct şi se anulează reciproc. Dacă în ecosistem persistă şi fitofagele şi zoofage, înseamnă că rezultanta acestor forţe este egală cu zero, deoarece altfel structura biocenotică s-ar dezagrega.Dar în mecanică starea de echilibru este asociată cu absenţa oricărei mişcări. După legea I-a a mecanicii newtoniene, un sistem rămîne în echilibru atîta timp cît nu-1 pun în mişcare nici un fel de forţe exterioare. Dar biocenoza se află în permanentă mişcare. Transformarea necontenită, lentă, a biocenozei, nu duce în mod necesar la dispariţia structurii biocenotice. O pădure este cuprinsă într-un permanent proces de transformare cantitativă şi calitativă, dar se păstrează ca pădure sute de ani.

  Dacă condiţiile de insolaţie devin mai slabe, deci se modifică în favoarea plantei skiofile, aceasta se dezvoltă optim şi în detrimentul partenerului lucifil. Biosistemul rămîne şi acuma funcţional. Se de-plasează numai punctul de sprijin, de la un component la altul. Pe baza aceasta Elenkin a formulat principiul echilibrului mobil: pe fondul unor oscilaţii permanente, comunitatea biotică se menţine ca întreg, în timp ce punctul de sprijin al structurii se deplasează de la un component la altul, sub presiunea forţelor exterioare. După această concepţie, stabilitatea biocenozei derivă dintr-un proces mecanic. Orice implicaţie antropomorfă, orice reprezentare despre aimonia biocenotică, ca

9

si accepţiunea statică a echilibrului, sînt astfel excluse, în aceeaşi ordine de idei, R e z v o i (1924) a definit biocenoza ca un sistem de populaţii, care se menţine într-un echilibru mobil, ce se instalează în condiţii ecologice date. Această definiţie a biocenozei sintetizează ideea lui M o b i u s despre dependenţa biocenozei de biotop şi principiul independenţei relative a biocenozei faţă de biotop.

Cîteva tipuri fundamentale de echilibru (după Lotka, 1956)

D — echilibru instabil, curbele integrale asimetrice şi convergente spre wn singur punct; E — echilibru instabil, curbele integrale asimetrice şi divergente spre Inafară dmtr-un singur punct; F — oscilaţii periodice In jurul originii curbelor ; G — echilibru instabil, curbele integrale spiralate spre interior, H—echilibru instabil, curbele integrale spiralate In ghem; I, J — echilibru instabil, cu divergentă a curbelor

Starea generala de echilibru va depinde de numărul total de ele mente ale sistemului.

L o t k a a explicat deplasările punctului de sprijin al sistemului din unghiul echilibrului chimie. Principiul echilibrului chimic stabilit de Le Chateiier (1884) postulează că atunci cînd un sistem aflat în echilibru este supus presiunii unei forte externe, sensul reac ţiei sale va fi opus sensului acţiunii acestei forţe. Principiul Le Chateiier explică instalarea echilibrului în sistemele dinamice, adică în sistemele supuse unor necontenite transformări. Acest principiu implică mecanisme de reglare, care refac echilibrul după perturbareasistemului prin forţe externe. Deşi a fost formulat pentru explicarea comportamentului sistemelor fizico-chimice, principiul Le Chateiier este potrivit pentru sistemele biologice, deoarece şi acestea lucrează pe baza mecanismelor de reglare (Beklemisev, 1928). Un organism sau un sistem ecologic, supus presiunii unei forţeexterne A, poate să-i reziste şi să reacţioneze în sens opus, dar nu poate rezista şi unei alte forţe B.

Von Bertalanffy (1942) a definit, independent de realizările ecologiei, un concept foarte apropiat de cel al echilibrului mobil: echilibrul fluent sau dinamic-, care se referă la conservarea sistemului pe fondul înlocuirii necontenite a substanţelor si energiilor care alcătuiesc sistemul. Acest concept a fost elaborat pe baza unor consideraţii teoretice ale fizicii moderne despre stările de echilibru. Un sistem care nu este capabil să-şi păstreze structura în cursul transformărilor sale si pe fondul schimburilor de substanţă si energie cu mediul, se află în stare de echilibru, în sensul mecanicii de stare fără mişcare, în care rezultanta forţelor este egală cu zero. Dimpotrivă, un sistemcare îşi conservă

10

structura în cursul transformărilor sale şi pe fondul schimburilor necontenite de substanţă si energie cu mediul, se află în stare de non-echilibru sau de echilibru fluent (dinamic).

Noţiunea de echilibru fluent este o figură de stil prin care se ilustrează legătura dintre stările de echilibru ale sistemului si evoluţia sa. Altfel spus, expresia de echilibru fluent sugerează că în evoluţia sistemului se succed mai multe stări de echilibru, că relaţiile între elementele sistemului se remaniază necontenit, fiecare remaniere însemnînd instalarea unui nou punct de echilibru, de sprijin în sistem. Starea de echilibru în sens mecanic se distinge de starea de non-echilibru. Stare deechilibru se caracterizează prin forţe neconstante în timp. Dimpotrivă, starea de non-echilibru se caracterizează prin forţe constante în timp. Dacă suit constante în timp toate forţele interne siexterne care ac ţionează asupra sistemului, se atinge o stare staţionară ideală sau un echilibru fluent ideal. Dacă însă, din totalul de forţe .Y,, este constantă în timp numai o parte q, sistemul atinge o stare staţionară de rangul q; cu cît este mai mare q, cu atît şi starea staţionară a sistemului este mai pregnantă (G u m i ii s k i, 1962). La nivelul organismului, biocenozei şi ecosistemului, acţionează atît forţe constante cît si forţe neconstante în timp. Reproducerea periodică, ritmică a vieţuitoarelor, creşterea si diminuarea masei vegetale vii, fluctuaţiile numerice popu-laţionale sînt forţe constante în timp la nivelul ecosistemului. Relaţiilecarnivorelor cu animalele prădate sînt, de asemenea, relativ constante în timp. O anumită situaţie climatică, cu factori meteorologici care nu suferă schimbări de mare amploare, este o forţă externă constantă. Apariţia explozivă a cărăbuşului de mai în timpul primăverii, înflorirea apei în bălţi şi lacuri, invaziile de lăcuste, de rozătoare etc., acţionează ca forţe neconstante la nivelul ecosistemului în timp. Forţe neconstante sînt si evenimentele naturale violente (incendii, uragane, inundaţii). Furtuni violente de zăpadă pot produce transformări catastrofale în biocenoză, distrugînd chiar şi structura unui codru (S e r-n a n d e r, 1936). Probabil că în biosferă nici nu există un ecosistem în care operează numai forţe constante. De aceea, ecosistemul se află numai într-o stare staţionară parţială, de rangul oarecare q.

Expresii ca echilibru mobil şi echilibru fluent se confundă cu uşurinţă, în limbaj, cu cele de echilibru mecanic si echilibru biocenotic. De aceea, pentru caracterizarea sistemelor ecologice este mai potrivită expresia de stare staţionară, larg utilizată în fizică pentru stările -de non-echilibru. De fapt, echilibrul fluent si starea staţionară sînt doar nume diferite pentru unul si acelaşi fenomen (H a a s e, 1957). O stare staţionară este stabilă atunci cînd abaterile de la media aritmetică a oscilaţiilor nu depăşesc anumite limite (U h l m a n n, \V e i s e şi Gnauck, 1974) (fig. 80).

Starea staţionară a ecosistemului poate fi perturbată prin forţe interne si externe. Repartiţia mulţimii de indivizi pe submulţimi (populaţii) se înfăptuieşte prin mecanisme interne de selecţie, prin care diversitatea şi ordinea dobîndesc mărimi favorabile pentru stabilitatea biocenozei. Selecţia reglează numărul de specii şi giadul deechitate, pînă la realizarea unui număr de specii adecvat stabilităţii sistemului. Biocenoza are acţiune antientropică, fiindgeneratoare de ordine. (M a r g a l e f, 1956).

Teoria informaţiei oferă o explicaţie logică pentru starea staţionară a ecosistemului. Să ne imaginăm, împreună cu Margalef (1962a) ecosistemul ca un sistem bifazic izolat, care lucrează numai pe baza schimbului de substanţă şi informaţie, între subsistemele (fazele) sale, biotopul şi biocenoza', între biotop şi biocenoză se realizează o conexiune de tip Feedback.Deoarece biotopul posedă forţe anorganice şi lucrează ca un subsistem fizico-chimic, va evolua spre creşterea entropiei si reducerea ordinii (informaţiei). Biocenoza însă, fiind fundamentată

11

ecosistem (după Uh Imann, Weiseşi Gnauck,  1974) săgeţile indică oscilaţiile în timp ale unei componente sistemice; amplitudinea — raza   cercului;   z„  — starea   iniţială   la   timpul   t„ ; e,  S  — limitele prestabilite  ale  domeniului  de  stabilitate pe mecanisme de selecţie, care generează ordine, va evolua spre reducerea entropiei şi creşterea informaţiei. Informaţia acumulată de biocenoză este vehiculată pe conexiunea inversă ca un contracurent organizatoric şi imprimă sistemului bifazic organizare şi stare staţionară. Ecosistemul atinge starea staţionară datorită acţiunii organizatorice a subsistemului său biotic. Dar, în realitate, ecosistemul nu este un sistem izolat. Comunicarea informaţiei este perturbată de zgomote. Forţele externe acţionează asupra structurii sistemelor cibernetice, astfel încît se pierde o ^anumită cantitate de informaţie. Lipsa totală a zgomotelor ar fi însă nefavorabilă pentru organizarea sistemului, deoarece atunci informaţia celor două subsisteme din sistemul bifazic ar fi egală. Dacă dimpotrivă, zgomotele ar fi atît de puternice, încît nu ar permite nici un fel de comunicare a informaţiei, nici atunci nu ar fi posibilă atingerea unei stări organizate în sistem, deoarece informaţia totală nu ar fi altcevadecît suma informaţiilor subsistemelor sale. După Atlan (1968), organizarea se referă la o stare intermediară în care transmiterea de informaţie este asociată cu zgomote de o putere definită care însă nu împiedică interacţiunea informaţională a subsistemelor. Capacitatea sistemului de a învinge zgomotele depinde de eficienţa mecanismelor sale de selecţie, care aleg şi scot la iveală, dintre numeroasele stări posibile, numai unele stări (W a t a n a b e, 1966). Producţia de entropie creste odată cu _ timpul (W i e 11 e r, 1961). După teorema entropiei inverse '(teoremaH-inversă) a lui W a t a n a b e, pe măsura scurgerii timpului creşte si rezistenţa sistemelor biologice faţă de creşterea entropiei. Entropia sistemului este mai mică decît suma entropiei părţilor sale.

              Reglarea şi autoreglarea biocenozei

După El e ri k i 11 (1921) echilibrul mobil al biocenozei se realizează prin interacţiunile forţelor externe. Mediul pune în mişcare mecanisme de reglare, care menţin, la anumite mărirni, cantitatea de substanţă vie din biotop, mulţimile de indivizi şi de specii.

Oricare sistem cibernetic, conceput ca un obiect abstract, este legat cu mediul printr-un număr de intrări şi ieşiri (input şi output) (fig. 81). După teoria generală a sistemelor, unei intrări oarecare u îi corespund mai multe ieşiri y (Zadeh şi Polak, 1969). Ieşirile corespunzătoare unei intrări constituie răspunsuri posibile ale sistemului faţă de informaţia adusă pe intrarea dată u. Se grupează

12

astfel în perechi intrările (0,1) si ieşirile (a,b), după formulele (O, a), (O, b), (l, a), l,b). Biocenozele apar astfel ca obiecte abstracte străbătute de o mulţime de perechi de iuputoutput. Aceste perechi reflectă relaţiile speciilor şi ale întregului cu mediul din afara biotopului. Aleksandrova (1961, 1963) a aplicat teoria generală a sistemelor în ecologie, elabo-rînd un model al feedbackului fitocenozei cu mediul p2 baza. configuraţiei perechilor de input-output (fi. 82). Conexiunile de tip fecdback includ mecanismele de reglare şi efectele mediului, care sînt declanşate biocenoza însăşi. Biocenoza se aseamănă cu un sistem conectat la mediul printr-o pereche de input-ouput. Prin poarta input pătrund, în sistem, substanţă, energie şi informaţie. Acestea sînt parţial redate mediului prin poarta output, transformînd astfel condiţiile de existenţă ale biocenozei. Fundamentul material al efectelor de reatroalimentare este dat de capacitatea plantelor şi animalelor de a transforma fizico-ÎNRAlJTÂTIREA   CONDIŢIILOR   DE  EXISTENTAchimic mediul. Feedbackulpozitiv operează în direcţia menţinerii permanente şi a măririi schimbului de substanţă, energie şi informaţie,între biocenoză şi mediu. Această se realizează prin mijlocirea compuşilor chimici eliminaţi de substanţa vie, care aduc în mediu ştiri despre starea biocenozei. Feedbackul negativ operează în direcţia limitării schimburilor de substanţă, energie şi informaţie între biocenoză şi mediu, menţinînd astfel volumul biocenozei între anumite valori limită. Prin activitatea sa,biocenoza însăşi creează condiţiile care vor inhiba dezvoltarea sa ulterioară. Consumul crescînd de apă şi combinaţii minerale duce la sărăcirea mediului. Prin aceasta se limitează posibilităţile de supravieţuire ale organismelor, mărimea mulţimilor deindivizi şi de specii, iar diversitatea ecologică se menţine pe un anume nivel. Aceste evenimente duc la intensificarea concurenţei si, în final, la reglarea mulţimilor de indivizi şi de specii, pînă la atingerea unei mărimi constante.

Succesiuni

Principii

Cea mai simplă succesiune ecologică este înlocuirea unei bălţi de pădure, mai întîi prin vegetaţie de macrofite, apoi prin înglobarea integrală în solul pădurii (fig. 141). Balta din/sau de la marginea de pădure este populată de diatomee, alge verzi, protozoare, filopode, copepode, insecte acvatice, amfibieni. Vîntul aduce pulbere ce se depozitează în apă. Ploile aduc material terigen, astfel încît, cu timpul, pe fundul bălţii se va forma o pătură groasă de sedimente. A-dîncimea băltii se reduce. Balta este invadată de plante paludicele (de mlaştină). Oglinda apei se reduce. Prin rădăcinile lor, macrofitele fixează depozitele de pe fundul bălţii. Curînd, vegetaţia devine atît de densă încît balta se transformă într-o mlaştină temporară, care poate seca de tot în lipsa ploilor. Animalele tipic acvatice dispar, în sfîrşit, balta se colmatează, adică este integrată în poiana pădurii, devenind ulterior sol, pe care cresc copaci, în timpul colmatării se schimbă de cîteva ori şi tipul chimic de apă. în stadiul iniţial apele sînt oligotrofe, devenind apoi eutrofe (cu covor de lintiţă), iar în final, chiar ape acide de turbărie (Seidel şi Winkler, 1974). Colma^-tarea decurge rapid în anii secetoşi (U h l m a n n, 1975).

Succesiunea se caracterizează prin înlocuirea speciilor şi schimbarea condiţiilor de existenţă. Ecosistemul parcurge mai multe stadii, de la pioneriat, pînă la stabilizare. Fiecare stadiu reprezintă o unitate de dezvoltare, fiind caracterizat prin condiţii fizico-chimice proprii

de existenţă, ecoclimă deosebită şi o combinaţie definită de specii. Se disting, după Clements (1928), şase stadii de succesiune: 1) denudare; 2) pionierat (imigrare) ; 3) colonizare (eceză) ; 4) competiţie

13

interspecifică; 5) reacţie biocenotică; 6) stabilizare (climax). Dezvoltarea biocenozei de la pionierat la stabilizare constituie o serie.

Succesiune de la baltă la pădure (după B u c h s-b a u m,  din C l a r k e,   1954)

Succesiunile care se desfăşoară pe un teren unde substanţa vie a fost în întregime distrusă, sau lipseşte cu desăvîrşire în mod primar, şi care cuprind toate stadiile enumerate mai sus, se numesc succesiuni primare.[Exemplu: refacerea pădurii tropicale^pluviale după erupţia vulcanică de pe insula Krakatoa, în anul 1883 (R i c h a r d s, 1957) ; repopularea dunelor de nisip în Banatul jugoslav (Sta n^ k o v i c, 1968) ] Dacă denudarea terenului nu a fost totală, dacă din biocenoza distrusă a mai rămas un rest de substanţă vie, succesiunea care duce la formarea unei biocenoze noi se va numi succesiune secundară. (Exemplu : după defrişarea pădurii, după incendii,vegetaţia şi fauna de epigaion este nimicită, dar în sol supravieţuieşte un fond biotic, care va participa la refacerea biocenozei.] Dacă dez-" voltarea începe cu un biotop'arid si se încheie ctr ttfi Biotop umed, succesiunea se numeştexeroserie. (Exemplu: de la teren denudat arid, la pădure.) Dacă succesiunea începe cu un biotop umed şi seîncheie cu un biotop arid, se numeşte hidroserie (Exemplu: col-matarea bălţii în cîmpie.)

Deşi succesiunea prezintă particularităţi în funcţie de biociclu, se pot deosebi şi unele trăsături generale,pe care le sistematizăm aici, după Margalef (1962b) şi Whittaker (1975b).

Biomasa creşte necontenit în cursul succesiunii. Selecţia favorizează speciile care posedă mecanisme eficiente de acumulare a biomasei. Dar, înraport cu biomasa, producţia scade. 

14

Fig. 142. Variaţiile producţiei primare netto (A), ale biomasei (B) şi diversităţii ecologice (C) în cursul formării unei păduri de foioase (după Whittaker, 1975b)

Reducerea relativă a producţiei este compensată de creşterea longevităţii. Stabilitatea se înfăptuieşte atunci cînd devin dominante speciile cu schimb lent si rar de generaţii. De aceea, arboretele sînt, în general, mai stabilo decît cîmpiilc, arborii avînd o longevitate mai mare decît plantele ierboase, într-o pădure, productivitatea •primară netto creşte îri stiatiil ierbos, pînă la atingerea unui nivel stabil timp de 2—6 ani, după care uriează o nouă creştere timp de 15—20 ani, pe măsură ce se dezvoltă fondul de arbori care devine stabil (fig. 142).

Metabolismul ecologie  parcurge mai multe faze în decursulsuccesiunii.   Pe  măsură  ce  se  schimbă  compoziţia fitoplanctonului, se înlocuiesc şi sortimentele  de pigmenţi.  Prin succesiune, edificiulbiochimic  al ecosistemului  devine unitar  şi stabil.  Acumularea toxinelor  în biotop împiedică pătrunderea  de  specii noi  si imprimă biocenozei o direcţie unilaterală, îngustă, de dezvoltare (McNaughton,  1968). Cauzele prefacerii ecosistemelor în decursul timpurilor rezidă în interacţiunea structurii ecosistemului eu mediul. Ca părţi ale scoarţeiterestre, ecosistemele aparţin cîmpului geofizic planetar şi evoluează odată cu acesta. Transformările geomorfologice şi geochimice ale scoarţei terestre creează cadrul pentru succesiunile ecosistemelor. Oro-geneza are drept consecinţă producerea condiţiilor pentru o grupă definită de biotopuri: de pădure, de stîncărie şi chei. Dar succesiunile sînt declanşate şi de acţiunea unor factori întîmplători (furtuni, incendii, ploi torenţiale, cutremure, erupţii vulcanice, valuri neobişnuit de mari de furtună) ; ele au loc pe un spaţiu si în absenţa unor transformări geomorfologice sau macroclimatice. Remanierea compoziţiei biocenozei are loc si prin dinamica relaţiilor inter specifice (v. 6.3.1.). Clima Europei centrale nu s-a schimbat esenţial în ultimul mileniu, dar în spaţiul centraleuropean s-au succedat biocenoze cu sau fără influenţa omului. Biocenoza posedă însă o anumită inerţie, o tendinţă spre conservare a structurii, care rezistă acţiunii cîmpului extern de forţe (Krauklis, 1974).

Succesiunile sînt şi procese geografice, nu numai biologice (S o-c e a v a, 1969, 1973), în sensul că ele nu se rezumă la înlocuirea biocenozelor pe un spaţiu nemodificat, ci constau şi în expansiunea spaţială a biocenozelor, fenomen însoţit de transformarea landşaftului.

Uneori succesiunile au un aspect ritmic. Nu este vorba de un ritm endogen, întemeiat pe un model programat în fondul genetic al materiei vii, ci de fenomene impuse de variaţiile ritmice ale factorilor climatici pe scară de milenii. De exemplu, alternarea fazelor glaciare şi interglaciarc, în cursul diluviului în Europa şi America de Nord, a fost însoţită de migraţia şi întecuirea ritmică a biocenozelor pe spaţii întinse. Cînd calota glaciară avansa spre sud, vegetaţia şi fauna de climă cald-temperată era înlocuită prin biocenoze de climă rece, subarctice. Cînd gheţarii continentali se retrăgeau spre nord, avansau spre nord şi biocenozele de climă temperată.

Prăbuşirea  biocenozelor

Terenul abiotic se formează prin evenimente geotectonice normale (înălţarea şi coborîrea seculară a blocurilor de uscat),evenimente naturale violente (erupţii vulcanice) si acţiuni ale civilizaţiei indus-triale (distrugerea vieţii în cîmp, ca urmare a poluării), 'lin factorfrecvent al distrugerii biocenozelor este focul, în Delta Dunării incendierea periodică a stufului a stimulat refacerea şi regenerarea vegetaţiei (Botnariuc, 1975). Prăbuşirea biocenozelor poate avea loc şi fără denudarea terenului, prin distrugerea structurii bio-cenotice şi regruparea substanţei vii. După Schăfer (1962), biocenozele marine bentale se prăbuşesc din cauza abiotice (sedimentare excesivă în timp

15

scurt, distrugerea biotopului, schimbarea bruscă sau lentă a dimensiunii granulelor nisipului din substrat, creşterea concentraţiei excretelor, reducerea sau creşterea salinitătii, creşterea sau scăderea adîncimii) şi biotice (acumularea cochiliilor de diatomee şi animale moarte, pătrunderea activă a vieţuitoarelor străine). Ca rezultat al prăbuşirii se formează uneori aglomerări de cadavre, nu-mite tanatoeenoze (în greacă : tanatos = moarte) (W a s m u n d, 1926; Z e r n o v, 1948). Aşa sînt, de exemplu, aglomerările de cochilii de moluşte fosile, care formează „dealurile cu melci" (la Vidra, în Munţii Apuseni). Pe uscat, tanatocenozele se formează din diverse cauze (A b e l, 1912) : scufundarea unor mari turme de ungulate în nămol sau mlaştină, căderea în rîpc adînci în timpul fugii de incendiul care a cuprins stepa (cimitirul de mamifere fosile de la Pikermi, Grecia), pieirca masivă în timp de secetă.

Pionieratul (imigrarea)

După denudarea biotopului urmează, în mod necesar, imigrarea vieţuitoarelor din regiunile vecine. Pe suprafeţe abiotice de stânci, pionieri ai vieţii sînt, în general, algele albastre. Apoi stîneile se acoperă cu o cinstii <le licheni care pregătesc, prin activitatea lor geo-chintică, condiţii pentru instalarea briofitelor. I,a început, desimea algcloi pe supiafcţclc stîncilor este foarte redusă (Ş t i n a, 1971). In' ciusta de licheni, ca şi pe materialul lipsit de vegetaţie, trăiesc mimcmasc bacterii, actinomicete, micromicete, diatomee si ciano-ficee (Krasilniko v, 1956), dar şi protozoare, rotifere şi tardi-grade (T i s c li l e r, 1955). Pionieratul nu este însă întotdeauna legat de algele albastre, în materialul terigen din regiunile alpine, în jurul gheţarilor eterni, încolţesc, ca pionieri ai vieţii, seminţe de Ilierucium stacifolium, Saxifraga caesia si Pinus mugo (B r a u n-Hlunquet, 1951). Pe rocile de granit pot să apară, ca pionieri, biiofilele şi criptogamele vasculare (T a t o n, 1948). Compoziţia fon-diuilm de pionieri depinde de substrat, dar şi de întîmplare. Pereţii di cp] i de piatră sînt accesibili numai algelor albastre si lichenilor, în timp ce plantele vasculare apar ca pionieri numai în fisuri de stîncă (Leonard, 1959) (fig. 143).    

Depăşirea stadiului de pionierat se explică, în general, prin faptul că vegetaţia din fiecare stadiu măreşte fondul de combinaţii minerale şi organice, accesibil plantelor, ameliorează solul şi regimul de apă, astfel încît terenul poate fi ocupat de un nou val de plante, mai pretenţioase decît pionierii. Dar, în realitate, situaţia este mult mai complexă. Aici intervin şi mecanisme allelopatice (R i c e, 1974) : unele specii din faza de pionierat, care nu sînt pionieri, ci însoţesc pionierii, elimină coline prin care inhibă pionierii, fapt care permite pătrunderea unor specii străine, insensibile la aceste coline.

            Formarea structurii  biocenotice

Dintre numeroasele vieţuitoare, care pătrund întîmplător pe terenul denudat, o parte pier deoarece condiţiile abiotice de existenţă funcţionează ca un filtru de selecţie naturală. Imigranţii se adaptează sau dispar. Structura biocenotică se conturează, în linii generale, în stadiul de colonizare (eceză). Speciile care au reuşit să se încetăţenească în teren, intră în competiţie între ele, rezultînd astfel autoreglarea, în stadiul următor (reacţia biocenotică), biocenoza este deja structurată si este astfel capabilă să transforme biotopul, să genereze un climat local propriu (ecoclimat). Aşadar, în cursul succesiunii se înlocuiesc mai mulţi factori: mai întîi întîmplarea, apoiselecţia de biotop şi, în sfîrşit, selecţia interspecifică.

Stabilizare, (climax)

16

Stabilizarea se atinge odată cu structurarea completă, în stadiul final al succesiunii, biocenoza se menţine fără modificări esenţiale. într-un biotop normal, biocenoza armonizată cu macroclima se află în stadiu de climax (în greacă : scară, punct culminant) sau, după nomenclatura lui Braun-Blanquet (1951), Schlussgesellschaft(comunitate finală), în condiţii de biotop anormal, biocenoza stabilă este numită Dauergesettschaft (comunitate de durată), în prezent, în natura continentului european, stadiul de climax este o raritate, deoarece marea epocă a defrişării (die grosse Rodungszeit), din Evul Mediu timpuriu, a perturbat succesiunile seculare normale, întregul peisaj fiind controlat şi transformat de om. Amintim, printre biocenozele aflate în stadiul de climax, codrii seculari de molid şi fag din Carpaţii Păduroşi (Polonia, U.R.S.S., România), unele păduri de stejari din România (I^etea şi Caraorman din Delta Dunării) şi pădurea de fag şi stejar Bialoveja (Polonia şi U.R.S.S.). în stadiu de climax se află si tundrele arctice, pădurile tropicale virgine (destul de rare azi) şi recifii de coralieri. în largul mării nu poate fi atinsclimaxul, deoarece planctonul pierde în permanenţă alge si animale, rin»1, devenind substanţă organică moartă, îmbogăţesc comunitatea brutală cu Iu ană. în lunca inundabilă a Dunării, evoluţia lacurilor şi bălţilor spre- stadiul de climax este împiedicată de inundaţii care detrimină mnnoiica biocenozei (Botnariuc, 1976a).

IVntru comunităţile vegetale, Clements (1928) a introdus noţiunea de climax climatic : armonizarea comunităţii vegetale cumacroclima. Dacă combinaţia de specii corespunde cu factorii climatici, comunitatea vegetală poată să rămînă în esenţă neschimbată timp de secole sau chiar de milenii. Dar adaptarea comunităţii la niiK-ioelimă nu este o condiţie suficientă pentru menţinerea sa pe timp îndelungat. Vegetaţia trebuie să fie în concordanţă nu numai cu niactoclima, dar şi cu solul. Noţiunea de policlimax redă faptul că, pc« lîugă climaxul climatic, există şi un climax edafic, de sol (D u R i f t /., 1930 ; Richards, 1957). -Astfel, pădurea tropicală pluvială diu Africa tinde spre un climax climatic, dar şi spre un climax edafic (H u m b e r t, 1954).

In general, climaxul este caracterizat prin stadiul încheiat, definitivat, al covorului vegetal. Dar aceasta este valabil numai într-o primă aproximaţie. Conceptul de climax climatic şi cel de climax edafic nu iau în considerare şi fauna. Atît Clements cît şi Du R i e t z se referau exclusiv la vegetaţie. Dar stabilitatea biocenozei nu poate fi atinsă decît atunci cînd s-a atins un fond stabil de animale, o relaţie echilibrată între plante şi animale. Conceptul de climax ecologic sau teoria configuraţiei de climax al lui W h i 11 a k e r (1953, 1975b), ia în considerare atît stabilitatea fondului vegetal, cît şi a celui animal. Spre deosebire de conceptele pur botanice ale climaxului,teoria configuraţiei de climax scoate în evidenţă atît relaţiile biocenozei cu mediul extern, cît şi relaţiile sale interioare, interacţiunile dintre componentele biocenozei. Configuraţia de climax sau modelul de climax ecologic este o stare staţionară cu un grad oarecare de instabilitate, care nu periclitează trăsăturile fundamentale ale ecosistemului. Climaxul ecologic este o stare a ecosistemului în care populaţiile vegetale şi cele animale au realizat, în relaţiile lor reciproce şi cu biotopul, structuri stabile. O biocenoză în stadiu de climax este considerată, în această teorie, ca un sistem deschis în stare staţionară, prin care se scurg organisme individuale, energia, materialele trofice, combinaţiile minerale, în timp ce structura sa rămîne, în esenţă, constantă. Configuraţia de climax înseamnă că pierderile sînt compensate prin producţia de noi organisme, că productivitatea a devenit constantă, productivitatea primară brutto fiind echivalentă cu respiraţia totală. I/a figurat, climaxul poate fi asemănat cu un fluviu liniştit format din contopirea mai multor rîuri (Cooper, 1926).

Stadiul de climax este bazat pe uu feedback pozitiv. Structurile biocenotice stabile permit persistenţa speciilor cu indivizi longevivi; la rîndul său, longevitatea contribuie la stabilitatea structurii bio-cenotice (Frank, 1968). Stabilitatea este şi rezultatul optimizării structurii ecosistemului. Pădurea de

17

foioase atinge structura optimală, atunci cînd arborii şi arbuştii sînt bogat dezvoltaţi, iar stratificarea devine pregnantă (T c h o u, 1948).

După stadiul de climax urmează un metaclimax, în care structura se simplifică, producţia se reduce, specializarea speciilor devine mai îngustă, mai avansată. Este o fază de lungă durată, un fel de „în-fometare" îndelungată a substanţei vii (B e k l e m i ş c v, 1956). în climax si metaclimax, vegetaţia inhibă puternic riitrificarea, fenomen condiţionat de selecţia ce tinde spre conservarea energiei şi azotului accesibil plantelor (R i c e, 1974). Stabilitatea biocenozei în faza de climax nu este uniformă, adică nu cuprinde toate părţile sale structurale (Margalef, 1982b). Unele părţi structurale sînt mature, altele, dimpotrivă, tinere. Fluctuaţiile biocenozei în stadiu de climax gravitează în jurul unei medii, în timp ce fluctuaţiile de-a lungul succesiunii sînt transformări pe o anumită direcţie (W h i 11 a k c r, 1975b). Microsuccesiunile din unele părţi structurale, cum sînt acelea ale artropodelor din grupările ciupercilor cu pălărie (Paviour-Smith, 1960), conduc la prefaceri permanente ale părţilor structurale în cadrul stabilităţii generale a ecosistemului, în cadrul fazei de climax, în funcţie de condiţiile ecologice concrete, pot avea loc înlocuiri reciproce ale speciilor dominante. Anumite specii sînt mai apte decît alte specii să menţină stabilitatea ecosistemului în condiţii date. Ecosistemul desfăşoară strategii deosebite, care vizează toate optimizarea structurii de climax, în mod oportunist. Climaxul ecologic este analog cu un set de puncte stabile într-uiiplan, care menţin stabilitatea planului şi a mulţimii de puncte fluctuante în acel plan. Fenomenul a fost observat şi teo-retizat mai întîi în dinamica pădurilor mixte de foioase din S. U.A. (F o r c i e r, 1975), fiind regăsit apoi şi la ecosistemele marine ben-tale (G r a y, 1977). Spre climax tind şi biocenozele fluviatile. Peştii erbivori pasc vegetaţia submersă împiedicînd astfel colmatarea. De fapt, în fluvii nu se atinge un climax, ci numai un preclimax, deoarece oscilaţiile factorilor hidrologici exclud stabilizarea ecosistemelor (B e k l e-mişev, 1956). Succesiuni în cele trei  biocicluri înlocuirea fondurilor vegetale este o caracteristică fundamentală a succesiunilor în biocenozele terestre şi de apă dulce. Transformarea urni mlaştini de turbă în tinov coristă în succesiunea de la ape eu-troiV c-u vegetaţie bogată de macroifite(Phragmites, Typha,^cirpus, Juncus, Carex) la ape oligotrofe cu' sfagnet (P (j p, 1960). îri cursul succesiunilor se înlocuiesc şi fondurile de animale, în cadrul diferi-telor grupe de animale se constituie un fel de şiruri sau serii de biotop (S c h 6 n b o r n, 1974). Sînt combinaţii de specii care se ajustează în timp la schimbarea tipului de so} si vegetaţie, în biotopuri primitive, spectrul de forme biotice de rizopode amibiene este deosebit de bogat, devenind însă mai îngust în cursul succesiunii. Succesiunile cuprind şi microflora solului (Dommergues şi M n u g e n o t, 1970). Terenul denudat este populat, mai întîi, de un val primar de vieţuitoare care se instalează în sol. Pe soluri sărace Hf dt y voltă mai întîi un fond de bacterii, în special specii de Bacillus şi Fktudomonas, Valul secundar este format din microorganisme care trăiesc- pe substanţă organică în descompunere, deci care populează solurile bogate în humus. Cît priveşte microfatina solului, tes-taceele invadează mai întîi bioderma şi de acolo se răspîndesc în covorul de Sphagnum, în pernele de muşchi şi în sol (S c h 6 n b o r n, 1971). în fluvii au loc succesiuni originale. Cele mai multe sînt exogene, condiţionate de transformări ale reţelei hidrografice, restructurarea substratului şi a malurilor (B e k l e mise v, 1956). Formarea biocenozelor lacustre este arătată de istoria popularii lacurilor de acumulare. I/uînd ca exemplucomunitatea de fitoplancton se deosebesc trei stadii (J a n k o v ic, 1973). în primul, biocenoza este foarte simplă, alcătuită doar din cîteva specii de diatomee, ca Synedra ulna, S. acuş, Melosira varians şi volvocalele Eudorina ele-?ans si Pandorina morum. Producţia primară este foarte scăzută. n al doilea stadiu are loc dezvoltarea intensivă, creşterea numărului de specii, atingerea unui maxim de productivitate primară, în al treilea stadiu, după circa şase ani, se atinge stabilizarea biocenozei. Succesiuni au loc şi în ocean, chiar şi în recitii de coralieri, care sînt ecosisteme deosebit de stabile. Factorii externi distrug părţi de recif, pe

18

acestea aglomerîndu-se moloz, ceea ce permite o invazie cu vieţuitoare noi. Terenul abiotic este repopulat cu pionieri ca alga Halimeda, zooantari şi fanerogama litorală Thalassia. Mai tîrziu se formează colonii de Acropofa şiMillepora (M a r g a l e f, 1959, 1962b). Succesiunile recifilor de coralieri tind spre stabilitate prin îmbogăţirea evolutivă a biocenozei, în lacurile ultrahaline şi în mările

SUCCESIUNE   ECOLOGICA

SPECIATIE *   SPECII RARE

ÎMBOGĂŢIRE  EVOLUTIVĂ ECHILIBRU  ECOLOGIC

Plg. 144. Bvoluţia unul ecosistem acvatic uniform (după Pishelson, 1977) moarte, stabilitatea se atinge pe un nivel redus al numărului de indivizi (fig. 144) (Fishelson, 1977). Spre deosebire de mediul terestru, în care biomasa ridicată se atinge numai în condiţii de stabilitate, în mediul bental aceasta devine foarte ridicată chiar şi în condiţii de permanente fluctuaţii ale biocenozei şi mediului fizic (O 11 şi Fedru, 1977).

Problemele echilibrului biocenotic

Retelele trofice sunt alcatuite, de regula dintr-un numar mare de elementee (populatii) intre care se desfasoara multiple interactiuni. Orice schimbare de stare, orice interactiune trofico-energetică este însoţită, conform principiului II al termodinamicii, de producţie de căldură. Consecinţa producţiei ridicate de căldură este dezorganizarea sistemului, descrisă prin variaţiile unei funcţii termodinamice, şi anume, a entropiei. Termenul, cunoscut deja din teoria informaţiei (v.3.4.), desemnează în termodinamică dezordinea produsă in cursul transformărilor sistemului care au dus la starea sa actuală. Toate procesele fizico-chimice din sistemele materiale, deci şi din ecosisteme, tind spre convertirea integrală a energiei în căldură. Producţia de entropie creşte pe măsură ce funcţionează sistemul. Conform unei teoreme formulate de Boltzmann (1896), procesele fizico-chimice tind spre starea cea mai probabilă, care este starea de dezordine maximă, deci şi de entropie maximă. Aceasta este tendinţa normală a sistemelor fizico-chimice din lumea nevie. In lumea vie, sistemele fizico-chimice integrate în sisteme biologice şi ecologice nu evoluează spre atingerea unor valori maxime ale entropiei; dimpotrivă, organismele vii si sistemele supraorganismice ca populaţia, biocenoza, ecosistemul,evoluează spre starea cea mai improbabilă, adică spre o stare staţionară sau, altfel spus, spre stabilitatea reţelelor trofice.Explicaţia acestui fapt comportă discutarea unor date faptice şi accepţiuni teoretice.

Echilibrul mecanic şi echilibrul mobil (dinamic), în reprezentările tradiţionale ale ecologiei, inaugurate încă de M 6 b i u s (1877),autorul termenului de biocenoză, stabilitatea constă într-un echilibru funcţional şi de pondere a substanţelor diferitelor componente ale biocenozei. Conform

19

acestei concepţii, deranjarea structurii biocenotice prin creşterea ponderii unei specii în dauna celorlalte este înlăturată de acţiunea antagonistă a celorlalte specii, fiind o acţiune de autoreglare. Atunci cînd o forţă externă distruge echilibrul, biocenoza reacţionează în sens opus acţiuniirespectivei forţe. Prin aceste proprietăţi, echilibrul biocenotic se încadrează în conceptul de echilibru mecanic din fizica clasică. Conform legilor mecanicii, un sistem dobîndeşte o stare de echi-libru atunci cînd efectul a două forţe antagoniste care acţionează asupra unuia şi aceluiaşi punct ar putea fi înlocuit prin efectul unei singure forţe care ar rezulta din ambele forţe într-un sistem al paralelogramului de forţe. Cînd rezultanta este egală cu zero, cele două forţe antagoniste se echilibrează reciproc (fig. 24).

Conceptul de „echilibru mecanic" are un profil static şi implică o armonizare interioară a sistemului, o construcţie armonioasă care este perturbată numai' de forţe externe. Se observă însă că în realitate comportamentul reţelelor trofice nu se încadrează în conceptul mecanic al echilibrului.

Fig.   24.   Echilibrul  mecanic   (A)   ţi   dinamic   (B)   într-un isistem binar.

Numai unele aspecte ale acestuia amintesc echilibrul mecanic. Biocenozele, alcătuite dintr-un număr mare de specii, au suficiente forţe interne pentru a înlătura primejdia destrămării provocată de înmulţirea excesivă a unei specii. Din acest motiv, în pădurile tropicale primare nu apar fenomene de invazii ale unor specii de insecte dăunătoare, numeroasele specii de zoofage şi paraziţi formînd repede un sistem-tampon care readuce specia cu înmulţire excesivă pe un nivel ce nu periclitează reţeaua trofică. Asemenea fenomene de autoreglare sînt însă mai slab exprimate în biocenozele sărace în specii şi lipsesc complet în biocenozele agrare, create şi integral controlate de om. Perturbarea echilibrului biocenotic de către o forţă exterioară nu are ca reacţie deplasarea sistemului în direcţia opusă acesteia,-de regulă, biocenoza nu dispune de asemenea forţe. Invazia lăcustelor într-un teren înierbat nu este lichidată prin reacţia biocenozei invadate. Mulţimea de lăcuste este nimicită sau împrăştiată de organismele entomofage din biocenozele vecine, atrase de hrana abundentă; şopîrle şi păsări se concentrează pe locul invaziei. Prin urmare, nu a avut loc o reglare prin forţele proprii ale sistemului, ci o reglare prin forţe exterioare. în aparenţă, biocenozele se prezintă ca şi cum ar fi, construcţii armonioase. Dar în spatele „echilibrului biocenotic" acţionează mecanisme care fac viabile şi combinaţii nearmonioase, antagoniste de , specii. Pe fundalul fluctuaţiilor necontenite se păstrează integralitatea sistemului. Dacă luăm ca exemplu un sistem binaralcătuit dintr-o specie de plantă heliofilă (iubitoare de lumină) şi alta skiofilă (iubitoare de umbră), sistemul se menţine şi în condiţii de insolaţie puternică, şi în condiţii de insolaţie slabă. La lumină puternică este favorizată specia heliofilă, specia skiofilă du-I cînd o existenţă precară; cînd se schimbă condiţiile de iluminare | în favoarea speciei skiofile, aceasta se dezvoltă fiziologic şi numeric, iar specia heliofilă degenerează. Dar sistemul nu este anulat; contradicţiile interne şi nu armonia menţin sistemul în echilibru. Ideea aparţine botanistului Elenkin (1921). Dar echilibrul într-un asemenea sistem nu este unul mecanic ci un „echilibrumobil", punctul de sprijin al sistemului deplasîndu-se în funcţie de condiţiile de mediu, de la un component la altul. La figurat, putem spune că interacţiunile interne ale unui sistem alcătuit din mai multe specii gravitează m jurul unui punct ideal de echilibru care se deplasează sub acţiunea forţelor mediului extern spre un segment sau altul al spaţiului în care se desfăşoară interacţiunile.

20

Ecologia a ajuns, aşadar, pe cale inductivă la ideea unui echilibru mobil sau dinamic. Rezvoi (1924), în definiţia dată biocenozei, menţionează că aceasta este un sistem de populaţii în echilibru mobil, care se menţine în condiţii ecologice date.

La un punct de vedere similar s-a ajuns şi prin raţionamente pur matematice (L o t k a, 1924; von Bertalanffy, 1942). Teoria fizico-matematică a stabilităţii biocenozelor a formulat conceptul de echilibru fluent sau dinamic, un echilibru ee constă în păstrarea structurii sistemului pe fondul reînnoirii permanente a componentelor sale prin schimb de substanţă şi energie cu mediul. Funcţionarea reţelei trofice constă într-o necontenită reînnoire şi remaniere a compoziţiei chimice şi stărilor energetice; dar integralitatea sistemului, calitatea de sistem a biocenozei este păstrată. Termenul de stare staţionară este poate şi mai potrivit decît cel de echilibru fluent, deoarece evită confuziile posibile cu conceptul de echilibru biocenotic, nemaiavînd în componenţa expresiei cuvîntul echilibru.

Modificarea caracteristicilor suprafetei active induce o topoclima specifica, cu influente negative asupra posibilitatii de dispersare a poluantilor, respectiv asupra calitatii aerului

Suprafata activa in ecosistemul urban se incalzeste puternic. Cauzele acestui fenomen sunt legate de caracteristicile materialelor de constructie (piatra, ciment, sticla, metal) care acumuleaza mai multa caldura decat covorul vegetal la aceeasi cantitate de energie radianta solara, dar si de necesitatea incalzirii cladirilor pe durata sezonului rece. Un efect compensator in aceasta directie il are transparenta redusa a atmosferei, care diminueaza intensitatea radiatiei solare. Incalzirea este determinata si de particularitatile circulatiei curentilor de aer. Aglomerarea cladirilor de inaltimi mari determina formarea de unitati celulare in care aerul practic se recircula, ceea ce impiedica schimbul de caldura, pe de o parte, si improspatarea aerului, pe de alta. Rezulta de aici o alta caracteristica a climei orasului – schimbul de aer redus cu exteriorul si acumularea poluantilor. Acest lucru favorizeaza formarea de inversiuni termice care se materializeaza in asa numita „perna” sau „cupola stationara”. Rezulta de aici efectele sanogenetice nedorite, caracterul incarcat al aerului urban.

O alta caracteristica a biotopului urban este diversitatea, existand insa posibilitatea delimitarii unor fragmente relativ omogene, specifice fiecarui ecosistem urban (constructii, locuinte, gradini, parcuri periurbane si urbane, ziduri vechi, lacuri si alte medii acvatice etc.)

In acelasi timp, se manifesta efectele liniarizarii proceselor de transformare a substantei prin concentrarea „reziduurilor” in atmosfera, sol, apa ceea ce limiteaza nivelul de populare, supravietuind numai speciile cu valenta ecologica suficient de larga.

P roce su l   de   evo lu ţ i e   a l   e cos i s t eme lo r   î n   t imp   se   numeş t e   succe s iune ecologică ca şi rezult alt interacţiunilor dintre biotop şi biocenoză.Pentru a putea face faţă perturbărilor produse de către factorii externiecos i s t emu l   dezvo l t ă d i f e r i t e  mecan i sme de au tocon t ro l( capac i t a t e   de restabilire a unui echilibru; rezistenţă la pătrunderea altor specii; capacitate demenţinere a factorilor abiotici ). În aceste condiţii existenţa unui biotop stabil  permite instalarea unui ecosistem complex cu stabilirea unui echilibru relativ datorită influenţelor permanente venite dinspre exteriorului lui

Deteriorarea ecosistemelor prin poluare.

21

            Poluantii pot fi substante chimice(pesticide,petrol,gaze,metale,substante organice,etc.),factori fizici(caldura,zgomote,radiatii ionizante,etc.) sau biologici(germeni patogeni).  Desi fenomenele si procesele poluarii sunt de o mare dicersitate si complexitate,se pot desprinde unele caracteristici generale ale poluarii :

-fiind consecinta a activitatii umane,poluarea creste(se intensifica)datorita cresterii numerice a omenirii,datorita cresterii necesitatilor umane in ritm mai accelerat decat al cresterii numerice,datorita dezvoltarii de noi tehnologii.

-dupa datele existente caracterul cresterii poluarii este exponential,ca de altfel si al factorilor ce o genereaza.

-exista o tendinta generala de subestimare a importantei poluarii,a stabilirii masurilor de control,ca si a limitelor admisibile.

            a.)Poluarea cu pesticide-descoperirea si diversitatea pesticidelor a inceput din timpul si mai ales dupa cel de al doilea Razboi Mondial,cand s-a trecut la productia pe scara larga a insecticidelor organoclorurate si organofosforice,erbicidelor,fungicidelor, raticidelor,etc. de mare eficacitate si adesea foarte selective in distrugerea anumitor grupe de microorganisme(fungi,bacterii),plante superioare,animale,nevertebrate sau mamifere.

            Raspandirea cea mai larga o au pesticidele organoclorurate,grup din care face parte DDT si diferiti derivati ai lui.Din punct de vedere chimic,DDT este diclor-difenil –triclor-etan.Ca produsi inruditi putem cita gamexan(hexaclorciclohexan),metaxiclor, aldrin,dieldrin (in sol aldrinul se transforma in dieldrin).Au o mare stabilitate chimica in conditiile mediului natural,degradarea producandu-se incet :DDT are timpul de injumatatire de circa 20 de ani,sunt greu solubili in apa si foarte solubili in grasimi,ceea ce face ca sa se depoziteze in grasimea plantelor si animalelor.Sunt destul de volatile,se absorb lesne pe particulele de sol,din apa,din aer,putand fi transportati la mari distante.Din atmosfera astfel pot ajunge din nou pe uscat sau in apa,atat prin precipitatii cat si prin cadere.Aceste substante actioneaza asupra sistemului nervos si a metabolismului hormonilor sexuali la nevertebrate,asupra sitemului nervos la vertebrate,la pasari deregleaza metabolismul calciului inhiband ATP-aza (sursa de energie),blocheaza transportul ionilor de calciu prin membrane inhiband astfel o alta enzima –carbohidraza-de care depinde depunerea carbonatului de calciu in coaja oului periclitand reproducerea.De asemenea pot avea efecte mutagene si cancerigene.

            Efectele ecologice,economice si sanitare-in decursul timpului diferitii daunatori animali si vegetali sau diferiti agenti patogeni,afectand culturile,animalele domestice sau omul-aduceau pagube considerabile,uneori adevarate catastrofe in economia si viata oamenilor..In Irlanda pe la mijlocul secolului XIX  a aparut mana cartofului,distrugand aceasta sursa de baza in alimentatia populatiei.Rezultatul-circa 250000 morti de foame si emigrarea in masa a populatiei in America de Nord.Aparitia fainarii vitei de vie in Franta a produs un dezastru economic scazand la mai putin de ¼ productia de vin,ruinand viticultorii,determinand emigrari masive mai ales in Africa de Nord.La inceputul secolului XX gargarita capsulelor de bumbac a distrus practic toate culturile de bumbac din Mexic si SUA,ruinand un mare numar de fermieri.

            b.)Poluarea cu petrol-hidrocarburile care apar in diferite medii de viata (atmosfera,hidrosfera,sol)pot fi de doua proveniente:diferite activitati umane(arderi de combustibile fosili,a lemnului,manipularea si prelucrarea petrolului,etc.)pe de o parte si procese naturale(descompuneri anaerobe de substanta organica ,emanatii de gaze naturale, iesiri de petrol,etc.) pe de alta parte.

            In atmosfera patrund hidrocarburile cele mai volatile prin evaporarea diferitelor produse petroliere sau ca rezultat al arderilor industriale.Aceste hidrocarburi contribuie la formarea smogului.

22

            In hidrosfera hidrocarburile ajung din atmosfera ,dar mai ales din scurgeri de titei sau ale produselor de prelucrare a lui,la care trebuie adaugate cantitatiile de petrol provenite din accidente ale petrolierelor.O mare cantitate de produse petroliere patrunde in hidrosfera  din scurgeri industriale si rafinarii,fie direct in mare ,fie prin reteaua hidrografica a continentelor.In cazul petrolului se deosebesc doua categorii de efecte toxice :toxicitatea imediata si toxicitatea de lunga durata.Toxicitatea cu efect imediat este cauzata de trei fractii.Prima o constituie hidrocarburile saturate.Sunt solubile in apa si la concentratii mici produc anestezie,iar la concentratii mai mari,moartea animalelor,mai ales a formelor tinere.O alta fractie o constituie hidrocarburile aromatice si ele solubile in apa si sunt cele mai toxice :benzenul,toluenul,xylenul,naftalenul,fenantrenul,etc.A treia fractie formata din hidrocarburi olefinice-apare in produsele de rafinare si au toxicitate intermediara intre primele doua.In cazul devarsarilor in mare sau in ape dulci,situatia se complica si prin faptul ca in prezenta detergentilor,produsele petroliere sunt emulsionate,ceea ce sporeste si mai mult penetrabilitatea si consecintele negative.

            c.)Poluarea cu metale grele.

-Mercur-compusii metilmercurici provoaca aberatii cromozomale,trec prin placenta din corpul mamei in corpul fatului,afecteaza celulele nervoase ale creierului provocand grave afectiuni-orbirea,deteriorarea coordonarii nervoase,anomalii psihice,moarte.Mercurul fiind lichid si putandu-se evapora ,este singurul metal care se gaseste in toate cele trei medii majore-apa,sol si atmosfera.Sursele de mercur sunt atat naturale cat si activitatea umana.Minereul din care se extrage mercurul este cinabrul(HgS).Este folosit mai ales in industria chimica,in fabricarea vopselelor,a hartiei,a unor peticide si fungicide,a unor produse farmaceutice,dezinfectanti,etc.In cele mai multe cazuri ,Hg este deversat in forma anorganica sau compusi organici diferiti de metilmercur.El devine periculos si deosebit de toxic prin metilare-proces ce se produce in apa ,este foarte volatil,se degaja usor din apa in atmosfera,unde sub influenta radiatiilor UV se transforma in forma metalica(vapori) putandu-se raspandi la mari distante si ajunge in ape si soluri neafectate direct de devarsari.Monometilmercurul se acumuleaza in organisme si de aceea devine periculor.Toxizitatea produsilor organici si anorganici ai mercurului este diminuata sau chiar anulata prin introducerea de Seleniu ce duce la scaderea nivelului de Hg din organe,schimnba distributia lui pe tesuturi si legarea mercurului de catre proteinele solubile

-Plumbul-deseurile de plumb dupa utilizari ale lui ajung in sol,atmosfera,hidrosfera. Plumbul ajunge mai ales odata cu gazele de esapament ale motoarelor cu explozie deoarece in benzina se adauga tetraetilul de plumb ca moderator de explozie.Din atmosfera plumbul ajunge in sol si in apa.Scurgerile de apa de pe continente transporta si ele insemnate cantitati de plumb,fie in forma insolubila,absorbit de particulele organice si anorganice,fie in forma solubila.Plumbul din sol este absorbit de plante si se acumuleaza in radacini,iar cel din atmosfera ajunge pe si in frunze de unde poate fi preluat de animalele fitofage.Mamiferele ierbivore retin cam 1%din plumbul astfel consumat.Omul preia plumbul atat prin respiratie,din atmosfera cat si prin alimentele consumate.In mediul oceanic plumbul ajunge din scurgeri de pe continente cat si din atmosfera.Compusii solubili ajung in largul oceanului.O mare parte din plumbul ingerat de mamifere este excretat,iar cel absorbit o parte importanta este imobilizata in oase si par unde este mai putin daunator,iar o alta parte se acumuleaza in ficat.Actiunea toxica plumbului consta in inhibarea dehidrogenazei acidului aminolevalinic din eritrocite ceea ce provoaca anemie.Intoxicatiile cronice cu Pb duc la tulburari ale sistemului nervos.

-Alte metale-Prin diferite activitati industriale(minerit,industrie metalurgica,chimica,etc.) se introduc in ecosistemele terestre,iar din acestea prin scurgeri in ecosisteme acvatice,inclusiv in mediul marin si oceanic numeroase alte metale sub forma unor compusi de o mare diversitate.Unele metale sunt indispensabile activitatii functionarii normale a organismului.Diferite metale intra in alcatuirea enzimelor.Fierul Fe este indispensabil pentru ca intra in alcatuirea citrocromilor(participa la fosforilarea oxidativa) a peroxidazei(catalizeaza oxidarea diferitelor substraturi) a

23

catalazei(catalizeaza descompunerea perhidrolului si eliberarea oxigenului molecular).De asemenea fierul intra in structura hemoglobinei.Magneziul intra in alcatuirea pirofosfatazei,a ATP-azei,a kinazelor(catalizeaza reactii de transfer a unor grupuri de la un substrat la altul.Participa la structura clorofilei.Manganul intra in structura unor kinaze.Calciul intra in structura proteazei-care hidrolizeaza nespecific legatura peptidica,de asemenea in structura alfa-amilazei.Cuprul intra in structura tirozinazei si a altor enzime ,precum si in structura hemocianinei-pigmentul respirator al molustelor.Se cunoaste ca insuficienta unora dintre aceste meltale produce grave tulburari ale functinarii organismului.De exemplu carenta de cupru poate duce la anemie ,iar insuficienta lui din sol determina ataxie la oi,la stricarea calitatii lanii.Carenta de crom provoca grave tulburari metabolice si genetice deoarece acest metal participa la reglarea nivelului glucozei in sange ,a colesterolului,la biosinteza lipidelor,aminoacizilor si a acizilor nucleici.Dar in acelasi timp,se stie ca o serie din aceste metale si din altele sunt toxice si actiunile multora se interfereaza fie cu alte metale,fie cu alte substante in diverse moduri.

            d.)Alti poluanti chimici-ingrasaminte.

Unele ingrasaminte contin numeroase impuritati toxice si de obicei sunt folosite in cantitati excesive.Fiind solubile in apa atat impuritatile cat si excesul de ingrasamant neutilizat de plante,este spalat si ajunge in ape freatice,in apele raurilor,lacurilor,in apa potabila si deci la om.Superfosfatii(ortofosfatii solubili,nepurificati)contin numeroase impuritati dintre care multe sunt toxice.Efectul poluant cel mai intens il determina utilizarea in exces a azotatilor.

            e.)Poluanti chimici ai atmosferei.

Rezulta in cea mai mare parte din combustii industriale.Printre aceste produse sunt dioxidul de sulf SO2, oxizii de azot,hidrocarburi,maonoxidul de carbon CO si plumbul. Sursa principala de poluare a atmosferei cu SO2 o reprezinta arderea combustibililor fosili- a petrolului si mai ales a carbunilor de pamant.In anul 1950 s-a estimat la circa 70 milioane tone cantitatea de SO2 eliminat pe aceasta cale in atmosfera.In 1975 s-a ajuns la 120 milioane tone.Din aceasta cantitate circa 70%revin carbunilor de pamant.In zone puternic industrializate concentratia mare de S02 in aer duce practic la uscarea padurilor. Dintre plante cei mai sensibili la dioxidul de sulf sunt lichenii care pot servi drept indicator biologic al gradului de poluare.Trebuie subliniat ca dioxidul de sulf din atmosfera  transformat in acid sulfuric aduce importante daune prin deteriorarea constructiilor ,a operelor de arta,coroziunea constructiilor metalice.

Compusi ai azotului contribuie in mod substantial la poluarea atmosferei ,iar dintre ei NO2 este cel mai important si periculos poluant.Sursa cea mai iportanta a acestui gaz o reprezinta motoarele cu ardere interna,in special automobilele.Dioxidul de azot de formeaza la temperatura ridicata din tevile de esapament.De asemenea cantitati importante de NO2 iau nastere si din arderea carbunilor.Contribuie de asemenea la formarea smogului-fotochimic,un produs complex alcatuit din numerosi produsi chimici in buna parte rezultati din reactii secundare si avand ca substrat fizic particule de aerosoli (suspensii solide sau lichide din atmosfera). La alcatuirea smogului participa in primul rand produsi ai motoarelor cu ardere interna-resturi de hidrocarburi incomplet arse mai ales olefine,plumb,bor, brom si alti compusi rezultati din substante ce se adauga la benzina  spre a-i conferi anumite calitati,oxizi de azot mai ales dioxid de azot ,monoxid de carbon,dioxid de sulf.Sub influenta razelor solare mai ales a UV intre acesti compusi se produc reactii secundare si tertiare din care iau nastere alte substante ca –ozon, acroleina,formaldehida ,peroxiacetilnitrati PAN etc.Dintre acestea PAN si ozoul au efecte toxice deosebit de puternice.In acelasi timp NO2 sub actiunea UV reactioneaza si da oxid de azot si oxigen atomic.O parte din acesta se combina cu oxidul de azot regenerand NO2 ,proces care duce la mentinerea O2 in atmosfera si da ozonul-foarte reactiv si oxidant .         Ozonul reactioneaza cu resturile de hidrocarburi care apoi se combina cu NO2  dand PAN dupa prima reactie data.PAN re puternice efecte asupra plantelor determinanad leziuni foliare la concentratii foarte mici,necroze ale tesuturilor frunzei,inhiba fotosinteza.

24

La animale,inclusiv la om irita ochii,provoaca dificultati in respiratie.Alti compusi ai smogului fotochimic sunt cancerigeni.In perioadele si zonele cu formare intensa de smog fotochimic sanatatea si chiar viata oamenilor suferinzi de astm,emfizeme,bronsite,inima, sunt puse in pericol.

            f.)Poluarea termica.

Afecteaza mai ales ecosistemele acvatice continentale (lacuri,ape curgatoare)si unele zone litorale marine.Sursa principala a poluarii termice o reprezinta apele de racire de la centralele termoelectrice si atomoelectrice.Indiferent de sursa de energie,aceste centrale functioneaza pe baza de turbine puse in miscare prin presiunea aburului,care dupa trecerea in turbina este racit,se condenseaza iar apa rezultata este din nou transformata in abur.Sistemele de racire si condensare a aburului (condensatori) sunt alcatuite din sute de mii de tevi metalice lungi de cativa metrii,cu diametru de 15-30mm prin care circula apa de racire pompata dintr-un bazin natural,rau sau lac,si deversata apoi inapoi in bazin.Trecand prin sistemul tuburilor de racire a aburilor apa se incalzeste ,in medie cu 8-11 grade Celsius peste temperatura initiala.

Debitul apei incalzite si deversate depinde de puterea si natura centralei.Adesea apa de racire este clorinata pentru a imiedica dezvoltarea diferitelor microorganisme in sistemul de racire.La gura canalului de evacuare se construieste,de obicei,un prag peste care apa trece in strat subtire dupa care urmeaza o mica cascada,ceea ce duce la o rapida si puternica aerare a apei.Se produce un efect mecanic :pomparea apei in sistem,trecerea ei prin site,prin pompe si apoi prin sistemul de tevi de racire,cu viteze sporite si la presiunea crescuta,apoi deversarea in bazin-duc la distrugerea zooplanctonului.Efectele ecologice se manifesta prin modificarea unor factori abiotici si afecteaza toate nivelele trofice.

            g.)Poluarea sonora.

Industrializarea,urbanizarea cu intensificare accelerata a circulatiei rutiere,aeriene, a constructiilor de drumuri si edificii,raspandirea fara precedent a electrocasnicelor-toate acestea au dus si duc la cresterea semnificativa a intensitatii si cantitatii de vibratii sonore carora le sunt supusi oamenii la locul lor de munca,pe strada, acasa,in orele de odihna sau chiar in unele locuri de vacanta.

Zgomotele au devenit un factor poluant al mediului nostru ambiant.Unitatea de masura a intensitatii sunetelor(zgomotul)este decibelul (db).Auzul uman percepe sunete avand frecventa intre 20 si 20000 de oscilatii pe secunda si cu o intensitate intre 0 si 120 decibeli.Zgomotul produs de o convorbire variaza cam intre 30 si 60 db,iar cel produs de un turboreactor la decolare ajunge la 120db.Zgomotele peste 120 db devin daunatoare auzului.Investigatiile converg catre ideea ca zgomotul este de fapt un factor stresant ,provocand pe cai neurounorale un complex sindrom de aparare.De asemenea exista si unele date ce ar indica influenta zgomotelor asupra sporirii frecventei unor anomalii la noi nascuti sau privind scaderea greutatii lor.

            6.Ocrotirea naturii.

Societatea umana este un subsistem al ecosferei ,ca atare este integrata in ecosfera si nu se poate sustrage legilor globale ale acesteia.Intre societatea umana si ecosfera se produce un permanenr schimb de materie ,de energie si informatie.Populatiile umane participand la activitatea celor mai diferite ecosisteme naturale ,indeplinesc functiile oricarei populatii,participa la transferul materiei ,energiei, informatiei.Dar,in cazul societatii umane,acest proces are trasaturi specifice :

a)-extragerea-de cele mai multe ori excesiva ,a resurselor din ecosistemele naturale,datorita empirismului,necunoasterii legilor(sub aspect calitativ si mai ales cantitativ) de functionare a ecosistemelor respective.Deci,utilizarea nerationala a resurselor.Se manifesta tendinta de a exploata

25

resursele pentru satisfacerea maxima a intereselor de moment si nu se tine seama de necesitatea acelorasi resurse pentru generatiile viitoare.

b)extragerea din ecosfera si deci introducerea in circuite biogeochimice a substantelor care in mod obisnuit nu sunt circulate natural(sau in cantitati neglijabile).

c)crearea de ecosisteme artificiale menite sa produca cantittati necesare de bunuri materiale fara a cunoaste limitele optime sau maxime ale acestei dezvoltari.

d)intensitatea fara precedent a fluxului de energie folosind resurse cu totul noi,inclusive transformarea unui ecosystem,energia nucleara ,fara a cunoaste efectele globale posibile.

e)producerea de deseuri greu reciclabile sau nereciclabile pe cale naturala –deci tendinta de linearizare a transferului materiei.

f)lipsa de autocontrol a societatii umane in ansamblu si a functiilor sale in transferul material si energetic.

Aceste caracteristici determina dereglarea functionarii ecosistemelor naturale pe o scara tot mai mare,chiar globala.dereglare care duce la dezechilibrarea functionarii celor mai diferite subsisteme ,implicit a subsistemului  societatii umane.,dezechilibrand relatiile lui cu ecosfera.

Ocrotirea naturii ca functie a societatii umane atat din fiecare stat in parte cat si a comuniatii internationale reprezinta un system de masuri organizatorice ,juridice,tehnice si educationale,avand drept scop ocrotirea naturii si deci a resurselor naturale,atat pe plan local cat si global.Prin resurse naturale se inteleg elemente componente ale ecosferei Pamantului sau chiar a spatiului cosmic inconjurator,care sunt sau pot fi utilizate intr-un scop sau altul de catre societatea omeneasca.

Resursele naturale pot fi nebiologice ca :radiatia solara,atmosfera,apa(din ocean, rauri, lacuri,apa subterana.etc.)cat si biologice (specii de plante si animale ,ecosisteme,complexe de ecosisteme,ecosisteme mai mult sau mai putin artificiale sau chiar create de om ,unii indivizi biologici(arbori ocrotiti de exemplu sau plante si animale fosilizate).

Prin genofondul biosferei intelegem intreaga diversitate si bogatie a informatiei  genetice a speciilor si populatiilor ce intra in alcatuirea biosferei si deci a fiecarui ecosistem in parte.Se intelege ca in acest genofond global intra ca parte componentasi genofondul populatiilor umane.Genofondul fiecarei populatii este rezultatul evolutiei ei intr-un ecosistem dat ,evolutie ce s-a desfasurat si se desfasoara sub controlul selectiei.

Prin ecofondul biosferei intelegem intreaga diversitate si bogatie a structurilor,proceselor si relatiilor ecologice care asigura intrarile,transformarile,acumularile si transferul energetic, material si informational al biosferei si deci ale fiecarui ecosistem in parte.Intre genofond si ecofond exista o permanenta actiune si interdependenta care nu justifica confundarea lor si cu atat mai putin reducerea ecofondului la genofond.Acestea doua reprezinta expresia fondului genetic si ecologic al ecosistemului dat si ele nu pot fi conservate nealterat prin cateva exemplare tinute in gradini botanice sau zoologice.

Activitatea umana are drept scop,in primul rand,cresterea productivitatii nete a ecosistemelor si exploatarea cat mai intensa a resurselor naturale,mai ales pentru satisfacerea nevoilor imediate ale societatii.

                       

26

 Mic dictionar ecologic.

            Ozonul(O3)-la altitudine inalta de peste 27km,stratul de ozon pare a se diminua lent,datorita emisiilor crescande de CFC(hidrocarburi clorfluorurate sau freoni).La aceasta altitudine ozonul filtreaza radiatiile ultraviolete ale soarelui,protejand astfel organismele vii de efectele lor nefaste.Masuratorile efectuate deasupra Continentului Antarctic in anul 1985,au pus in evidenta,pentru perioada 1979-1985,o diminuare cu 40% a ozonului atmosferic,deasupra acestei regiuni.La altitudini joase(la nivelul troposferei),din contra,concentratia de ozon creste si va continua sa creasca si in deceniile viitoare.Aceasta este altitudinea la care ozonul participa la efectul de sera.(amplificarea efectului de sera va conduce la o reincalzire globala a Terrei,care va constitui la cresterea nivelului marilor.,cresterea continutului de CO2 In atmosfera va modifica metabolismul plantelor).

            CFC-in totalitate de natura artificiala,CFC sunt utilizati frecvent in bombele cu aerosoli,refrigeratoare,solventi,etc.

            Aerosol-sistem compus din particule solide sau lichide,dispersate intr-un gaz sau aer. Daca particulele sunt solide,se obtine un fum,daca sunt lichide se obtine o ceata. Prezenta aerosolilor in atmosfera este importanta ca nuclee sau centre de condensare pemtru picaturile de apa si cristalele de gheata,participante la diferite cicluri chimice si ca absorberi sau ai difuzori ai radiatiei solare,influentand prin aceasta bugetul radiatiei sistemului Pamant –atmosfera,care la randul sau influenteaza climatul de pe suprafata Pamantului.

            Apa subterana,freatica-panza de apa dulce situata sub suprafata Pamantului(de obicei in acvifere)care adesea alimenteaza sursele si izvoarele.

            Biogeochimic,ciclu-interactiunile chimice dintre atmosfera,biosfera,hidrosfera si litosfera.

            Ciclul carbonului-toate partile(rezervoarele) si fluxurile de carbon.De obicei se refera la o sursa de patru rezervoare principale de carbon,interconectate prin diferite cai de schimb.Cele patru rezervoare ale Pamantului in care se afla carbonul in mod sistematic sunt :atmosfera,biosfera terestra(care de obicei include sistemele de apa dulce),oceanele si sedimentele(ce includ si combustibilii fosili).Fiecare din aceste rezervoare globale mai poate fi subdivizat in bazine mai mici,variind in dimensiune,de la comunitatile individuale sau ecosisteme,la totalul tuturor organismelor vii(biot).Schimburile de carbon de la rezervor la rezervor se fac prin diferite procese chimice ,fizice, geologice, biologice.

            Ceata-masa vizibila de vapori de apa condensati,particule sau gheata,suspendate deasupra suprafetei Pamantului.Cetile pot fi clasificate dupa aparitia ;or vizuala,inaltime sau forma.

            Emisii-materiale(gaze,particule,vapori,compusi chimici,etc.) provenite din cosurile uzinelor,cratere.etc.

            Fitoplancton-acea portiune de comunitate de plancton care este cuprinsa in plantele mici(alge di diatomee).

            Fotosinteza-producerea de catre plante a carbohidratilor si oigenului din dioxid de carbom si apa in prezenta clorofilei,utilizand lumina solara ca sursa de energie.In acest proces se elibereaza oxigen si vapori de apa.Fotosinteza este dependenta de temperatura favorabila si de conditiile de umiditate ,precum si de concentratie dioxidului de carbon atmosferic.Nivelele crescute de CO2 pot contribui la cresterea neta a fotosintezei la multe plante.

27

            Geosfera-masa solida a Pamantului (litosfera),separata de atmosfera si hidrosfera, sau combinatia generala a acestor trei paturi.

            Insolatie-radiatia solara incidenta pe unitatea de suprafata orizontala, situata in varful atmosferei.Uneori este numita si iradiatia solara.Variatia latitudinala a insolatiei furnizeaza energia pentru circulatie generala a atmosferei.Insolatia depinde de unghiul de incidenta al fasciculului solar si de constanta solara.

            Litosfera-componenta a suprafatei Pamantului ce cuprinde roci,sol si sedimente. Este o componenta relativ pasiva a sistemului climatic,caracteristicile sale fizice sunt tratate ca elemente fixe in determinarea climatului.

            Temperatura suprafetei marii(Sea surface temperature)-temperatura stratului apei de mare (de aproximativ 0,5metrii adancime din vecinatatea atmosferei.

            Selectie naturala(natural selection)-procesul de adaptare la supravietuire,prin care organismele ce se adapteaza la mediul lor supravietuiesc,iar cele care nu se adapteaza dispar.

            Ozon-molecula ce consta din trei atomi de oxigen,ce apare in mod natural si asigura un ecran protector al Pamantului impotriva radiatiei ultraviolete si in consecinta impotriva efectelor daunatoare sanatatii omului si mediului.In troposfera el este un oxidant chimic si o componenta majora a smogului fotochimic.

            Radiatia terestra(terrestrial radiation)-radiatia infrarosie totala,emisa de Pamant si atmosfera sa in domeniul de temperatura de 200-300K.Din cauza ca Pamantul este un radiator perfect ,radiatia de pe suprafata acestuia variza cu puterea a patra a temperaturii absolute a suprafetei.Radiatia terestra aisgura o parte majora din schimbarile de energie potentiala necesare dirijarii sistemului de vant atmosferic si este responsabila pentru mentinerea temperaturii  aerului de suprafata in limitele compatibile cu intretinerea conditiilor de viata.

            Constanta solara(Solar constant)-viteza la care energia solara este primita din exteriorul atmosferei terestre ,pe o suprafata care este normala pe radiatia incidenta si la o distanta medie a Pamantului  fata de Soare.

            Stratosfera-regiune a atmosferei inalte ce se extinde din tropopauza(8-15km altitudine) pana la altitudinea de aproximativ 50 de km.Structura sa termica este determinata de bilantul sau de radiatie si este in general foarte stabila la umiditatile joase.

            Tropopauza-limita dintre troposfera si stratosfera(aproximativ 8km in regiunile polare si aproape 15km in cele tropicale) caracterizata de obicei prin schimbari bruste in viteza de scadere a temperaturii cu altitudinea.Regiunile deasupra troposferei prezinta o stabilitate atmosferica crescuta in raport cu cele de sub ea.Tropopauza marcheaza limita verticala a majoritatii cetilor si furtunilor.

            Troposfera-stratul interior al atmosferei situat sub inaltimea de aproximativ 15km in care exista in mod normal o scadere stationara a temperaturii cu cresterea altitudinii.In aceasta zona se manifesta toate conditiile de formare a cetii si de modificare a vremii,iar strucura sa termica este cauzarta in principal de incalzirea surafetei Pamantului de catre radiatia solara,urmata de transferul termic,prin amestecare turbulenta si convectie.

            Zooplancton-portiune din comunitatea planctonului ce cuprinde animale acvatice foarte mici,consumate de pesti.

28