Ecologia

All’interno di ogni ecosistema il processo di trasformazione e di trasferimento della materia avviene a ciclo chiuso. Nel corso del processo si verificano, tuttavia, perdite di materiale che devono essere reintegrate dall’esterno: se ciò non avvenisse, il processo finirebbe con il bloccarsi e l’ecosistema si degraderebbe. I materiali inorganici immessi provengono perlopiù dalla disgregazione delle rocce a opera degli agenti atmosferici e dalle polveri trasportate dal vento o dalle precipitazioni. Quantità variabili di sostanze nutritive vengono trasferite, attraverso i corsi d’acqua, dagli ecosistemi terrestri a quelli marini o costieri. Fenomeni ed eventi quali l’erosione, l’abbattimento dei boschi e la mietitura dei raccolti sottraggono agli ecosistemi notevoli quantità di sostanze nutritive, che devono essere in qualche modo reintrodotte, pena il progressivo impoverimento dell’ecosistema. Ecco perché, in agricoltura, i terreni devono essere costantemente concimati.

Quando all’interno di un ecosistema le sostanze nutritive sono in eccesso, si verifica un “sovraccarico” dei cicli biologici, che risultano quindi sottoposti a stress. L’inquinamento può essere considerato in alcuni casi una forma di squilibrio, che deriva dall’immissione nell’ecosistema di sostanze nutritive in quantità tali da non poter essere smaltite attraverso i normali cicli biologici. Le sostanze fertilizzanti dilavate dai terreni coltivati, le acque di scarico urbane e industriali si riversano nei corsi d’acqua, nei fiumi, nei laghi e nei mari, causando la moria di animali e piante (vedi Inquinamento delle acque).

Gli ossidi di zolfo e di azoto rilasciati dalle industrie, combinandosi con il vapore acqueo presente nell’atmosfera, producono molecole di acido nitrico e solforico che, trasportate dalla pioggia (vedi Piogge acide), precipitano su vaste aree, alterando l’equilibrio di alcuni ecosistemi e danneggiando un gran numero di specie acquatiche e terrestri.

Nell’ambito della componente biotica dell’ambiente si distinguono diverse categorie ecologiche significative: si definisce popolazione l’insieme di tutti gli individui appartenenti a una stessa specie, che abitano la stessa regione in uno stesso periodo di tempo. A loro volta, le popolazioni che convivono su uno stesso territorio possono interagire in vario modo, formando una comunità. Ogni comunità è caratterizzata da una diversa composizione di specie animali e vegetali e dalla predominanza di una o più di esse sulle altre (una specie viene definita dominante quando ha un controllo diretto sulle condizioni ambientali che influenzano l’esistenza delle altre specie presenti nello stesso ecosistema).

Su scale di tempo relativamente lunghe, gli ecosistemi tendono a evolvere, attraversando stadi instabili successivi fino al raggiungimento di uno stato di equilibrio, detto climax. L’evoluzione di un ecosistema dalla sua nascita allo stadio di climax prende il nome di successione ecologica.

Dal punto di vista delle dinamiche interne di una comunità, le diverse specie che ne fanno parte possono interagire in diversi modi: possono trovarsi in un rapporto di competizione (se interessa gli individui di una stessa specie, si parla di competizione intraspecifica, se coinvolge specie differenti, di competizione interspecifica); oppure possono essere legate da un rapporto di tipo predatorio (predatore-preda o anche parassita-ospite), o ancora di tipo coevolutivo, o simbiotico. Lo studio delle dinamiche delle popolazioni è competenza di una branca dell’ecologia che prende il nome di biologia delle popolazioni; attraverso parametri quali il tasso di natalità e di mortalità, la densità e la distribuzione, viene seguita la crescita di una popolazione in rapporto alle condizioni ambientali in cui vive.