Caractéristiques des écosystèmes artificiels, types, facteurs, exemples

UN Écosystème artificiel C'est celui dont les composants biotiques ont été déterminés par les humains à des fins spécifiques, comme la production agricole. Ils doivent être maintenus dans des conditions environnementales contrôlées.

Le terme écosystème, ou système écologique, fait référence à une unité naturelle, séminaturique ou artificielle qui comprend tous les êtres vivants, ou facteurs biotiques, d'une zone donnée, qui interagissent avec les composantes physiques et chimiques de leur environnement, ou facteurs abiotiques.

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Les écosystèmes se caractérisent par une variété définie de facteurs biotiques, ou biodiversité, et par des modèles de flux d'énergie et de nutriments à l'intérieur et parmi leurs facteurs biotiques et abiotiques. Ils peuvent être classés comme naturels, séminatures et artificiels.

Contrairement aux écosystèmes artificiels, les écosystèmes naturels sont ceux qui n'ont pas été modifiés perceptibles par les humains. Les écosystèmes séminatures sont ceux qui conservent une partie significative de leur biodiversité d'origine, bien qu'ils aient été modifiés perceptibles par les humains.

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Caractéristiques

Les écosystèmes artificiels ont une grande variété de caractéristiques, qui varient selon le but avec lequel ils ont été conçus. Généralement, partagez ce qui suit:

- Ils abritent une biodiversité inférieure à celle des écosystèmes naturels et séminatures. Sa composante biotique est fortement dominée par des espèces à l'extérieur du site, ou exotiques, introduites par les humains. Ils ont simplifié les chaînes trophiques. La diversité génétique est très faible, même dans les espèces introduites.

- Du point de vue des besoins humains, ils sont plus productifs ou plus faciles à utiliser, que les écosystèmes naturels. Par conséquent, ils ont permis une croissance énorme de la population humaine mondiale.

- Ils sont vulnérables à dégrader et souffrir de l'attaque des ravageurs, avec une perte d'utilité pour l'homme, en raison de l'absence de biodiversité et de mécanismes d'auto-régulatrice caractéristiques des écosystèmes naturels. Le recyclage des nutriments est très limité.

- Ils dépendent de l'intervention humaine pour la persistance. Lorsqu'ils sont abandonnés, ils ont tendance, dans un processus appelé succession écologique, pour revenir progressivement à la condition des écosystèmes naturels.

Selon le degré d'intervention humaine et les espèces de colonisation disponibles, ce dernier processus nous permet de récupérer une partie de la complexité et de la biodiversité d'origine.

Facteurs biotiques

Dans les écosystèmes artificiels, les plantes et les animaux sont principalement composés de ces espèces que les humains veulent qu'ils soient présents. Les espèces d'origine de la zone sont éliminées afin de créer de l'espace pour les espèces souhaitées, ou de s'assurer que ces derniers bénéficient de façon monopoliquement des facteurs abiotiques disponibles.

Dans les écosystèmes artificiels, des espèces indigènes ou introduites antérieures aux espèces souhaitées, ou qui rivalisent avec eux pour des facteurs abiotiques, sont considérés comme des ravageurs, visant leur élimination ou, au moins, leur contrôle systématique.

Dans les écosystèmes artificiels, les humains tolèrent la présence de ces espèces indigènes ou introduites qui n'affectent pas négativement les espèces souhaitées. Dans le cas de certaines espèces indigènes ou introduites qui bénéficient aux espèces souhaitées, par exemple agissant comme biocontroller des ravageurs, sa présence est parfois promue.

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Les humains sont le facteur biotique le plus décisif des écosystèmes artificiels, étant responsable de leur création et de leur maintenance, et de la trajectoire qui suit. Par exemple, un écosystème artificiel, comme un domaine des cultures, peut être converti par des humains dans un autre type d'écosystème artificiel, comme un parc urbain.

Facteurs abiotiques

Les facteurs abiotiques, tels que le climat et les sols, d'écosystèmes artificiels étendus sont généralement les mêmes que les écosystèmes naturels qui les ont précédés dans la zone qu'ils occupent.

Parmi les facteurs abiotiques d'origine entièrement humaine figurent les engrais, les pesticides, les polluants chimiques, la chaleur générée par la consommation électrique et les combustibles fossiles, le bruit, les ordures en plastique, la pollution lumineuse et les déchets radioactifs. Des exemples de ces derniers figurent dans les catastrophes de Tchernobil et Fukushima.

Un type rare d'écosystème artificiel est constitué de systèmes écologiques fermés, tels que des capsules spatiales, qui sont des écosystèmes dans lesquels l'échange de matière n'est pas autorisé à l'extérieur. Ces écosystèmes sont généralement petits et ont des objectifs expérimentaux.

Dans les systèmes écologiques fermés, les facteurs abiotiques sont déterminés par l'expérimentateur. Si l'objectif est de maintenir la vie humaine ou animale, les déchets, tels que le dioxyde de carbone, les selles et l'urine, sont des facteurs abiotiques qui doivent, avec la participation d'un organisme autotrophe, être converti en oxygène, eau et nourriture.

Types et exemples réels

Les écosystèmes artificiels peuvent être classés de plusieurs façons. La classification la plus courante les divise en terre et aquatique. Cependant, il est également possible de les diviser en urbain, suburbain et supplémentaire, ou ouvert et fermé.

Bien sûr, il est également possible de combiner ces classifications pour obtenir des caractérisations précises. Cela aurait, par exemple, un écosystème artificiel des terres urbaines et ouvertes, ou un écosystème artificiel supplémentaire et fermé.

Écosystèmes terrestres artificiels

Ils sont très courants pour être des organismes terrestres humains. La plus grande extension est occupée par ce que l'on appelle les agroécosystèmes, parmi lesquels sont les fermes agricoles et d'élevage.

L'importance des agroécosystèmes est si grande que dans l'écologie, il existe une sous-discipline appelée agroécologie, qui étudie les relations de plantes cultivées et d'animaux domestiques avec l'environnement inanimé.

Les parcs et les jardins sont également importants, publics et privés. Avec leur besoin de soins constants, comme l'élimination des mauvaises herbes, les parcs et les jardins ainsi appelés montrent l'incapacité à l'auto-régulation et à l'auto-préservation typique des écosystèmes artificiels.

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Les villes sont également des écosystèmes artificiels, qui sont dans une expansion explosive, souvent au détriment des agroécosystèmes.

D'autres exemples d'écosystèmes artificiels terrestres sont les plantations forestières destinées à la production de bois et de pulpe pour le papier, les porcs et la volière, les serres pour la production de légumes, les légumineuses et les fleurs, les parcs zoologiques, les terrains de golf et les terrariums pour l'élevage d'amphibie et reptiles d'arthropodes.

Écosystèmes artificiels aquatiques

Nous avons tous entendu parler des aquariums, des rizières, des canaux d'irrigation, des canaux fluviaux, des cultures hydroponiques, des réservoirs, des étangs aquaculture aux poissons et des crevettes, des étangs urbains et agricoles, des cages flottantes pour l'aquaculture des poissons marins et les lagoons d'oxydation pour le traité des eaux usées. Ce sont des exemples d'écosystèmes artificiels aquatiques.

La modification de l'homme de l'hydrosphère, ou une partie de la planète occupée par les océans, les lacs, les rivières et autres masse d'eau, pour créer ou accidentellement délibérer ou accidentellement des écosystèmes artificiels a une grande importance écologique et économique.

Notre dépendance à l'égard des plants d'eau et des plantes et des animaux, ainsi que leurs fonctions écologiques, est essentielle pour notre survie. L'hydrosphère abrite une biodiversité très riche, fournit de la nourriture, oxygénate l'atmosphère et sert de loisirs et de tourisme.

La contamination de la mer et des rivières avec des plastiques et d'innombrables déchets de toutes sortes créent des écosystèmes artificiels authentiques avec une très petite biodiversité, comme la grande île du Pacifique, qui est déjà trois fois plus grande que la France que la France. On estime qu'en 2050, les océans de la planète auront plus de plastique que de poisson.

Écosystèmes artificiels fermés

La planète Terre dans son ensemble peut être considérée comme un système écologique fermé appelé Ecosphère. En raison de l'altération humaine forte et croissante, qui, entre autres choses, produit un changement climatique anormal et entraînera la perte de millions d'espèces, l'écosphère pourrait devenir un système écologique artificiel fermé.

Les humains ont créé des systèmes écologiques fermés à des fins d'expérimentation. En plus des capsules et des laboratoires spatiaux, il s'agit notamment de ceux développés dans les projets (Biosphère 2, Melissa et BiOS-1, BiOS-2, BIOS-3) dans le but d'expérimenter le soutien de la vie dans des conditions d'isolement environnemental.

À très petite échelle, terrarias et aquariums, ils peuvent être utilisés pour créer des écosystèmes artificiels fermés qui abritent des plantes et des animaux. Un récipient ou une bouteille fermée, une teneur en nourriture ou des boissons qui ont été contaminés par des micro-organismes, représentent également des exemples d'écosystèmes artificiels fermés.

Pertinence pour l'avenir de la vie terrestre

Lorsqu'ils occupent de grandes extensions, en particulier dans les régions tropicales riches en endémismes biologiques, les écosystèmes artificiels provoquent une grande perte de biodiversité. Ce problème est illustré par la montée des plantations de palmiers africaines en Indonésie et la culture du soja et du bétail en Amazonie.

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La croissance de la population humaine nécessite l'expansion permanente des écosystèmes artificiels au prix du monde naturel.

En partie, cette expansion pourrait être réduite en améliorant l'efficacité productive des écosystèmes artificiels existants et en modifiant les habitudes de consommation (par exemple, manger moins de produits de viande) pour réduire l'empreinte humaine.

Les écosystèmes artificiels manquent de capacité d'auto-régulation. Cela serait également applicable à l'écosphère s'il devenait un gigantesque écosystème artificiel, avec des conséquences catastrophiques, non seulement en termes d'extinction de millions d'espèces, mais pour la survie humaine elle-même.

Une utilisation durable, c'est-à-dire l'utilisation de ressources naturelles à un rythme inférieur à leur capacité de renouvellement, implique de faire tout possible pour conserver autant d'écosystèmes naturels uniques, et pour faire des écosystèmes artificiels conserver certaines des caractéristiques bénignes des écosystèmes séminatures.

Les références

1. Chapin, F. S. III, Matson, P. POUR., Vitousek, P. M. Ecosystème Écologie Principes d'écosystème. Springer, New York.
2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Écosystèmes aquatiques artificiels. Eau, 10, dx.est ce que je.org / 10.3390 / W10081096.
3. Fulget, n., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, c. 1999. Melissa: stratégie de contrôle global de l'écosystème artificiel en utilisant les modèles des premiers principes des compartiments. Advances in Space Research, 24, 397-405.
4. Jørgensen, S. ET., élégant. 2009. Écologie de l'écosystème. Elsevier, Amsterdam.
5. Korner, C., Arnone, J. POUR. Je vais. 1992. Résultats à un dioxyde de carbone élevé dans les écosystèmes tropicaux artificiels. Science, 257, 1672-1675.
6. Molles, m. 2013. Écologie: concepts et applications. McGraw-Hill, New York.
7. Nelson, M., Pechurkin, n. S, Allen, J. P., Somova, L. POUR., Gitelson, J. Toi. 2009. Systèmes écologiques fermés, soutien à la vie spatiale et biosphères. Dans: Wang, L. K., élégant. Handbook of Environmental Engineering, Volume 10: Biotechnologie environnementale. Human Press, New York.
8. Quilleré, je., Roux, l., Marie, D., Roux, et., Gosse, F., Morot-Gaudry, J. F. Année mille neuf cents quatre-vingts-quinze. Un écosystème productif artificiel basé sur une association de poisson / bactéries / plantes. 2. Performance. Agriculture, écosystèmes et environnement, 53, 9-30.
9. Ripple, W. J., Loup, c., Newsome, t. M., Galetti, m., Alamgar, m., Crist, E., Mahmoud, m. Toi., Launce, W. F., et 15 364 scientifiques de 184 pays. Avertissement des scientifiques du monde à l'humanité: un deuxième avis. Bioscience, 67, 1026-1028.
10. Rönkkö, m. 2007. Un écosystème artificiel: dynamique émergente et propriétés réalistes. Vie artificielle, 13, 159-187.
11. Savard, J.-P. L., Clergau, P., Mennechez, g. 2000. Concepts de biodiversité et écosystèmes urbains. Paysage et urbanisme, 48, 131-142.
12. Swenson, W., Wilson, D. S., Elias, R. 2000. Sélection de l'écosystème artificiel. Actes de la National Academy of Sciences USA, 97, 9110-9114.