Ecologia

Cos’è l’ecologia
Ecologia = Scienza dell’ambiente Da Oicos (Οιχοσ = casa, ambiente Οιχοσ) Οιχοσ L’ecologia integra varie discipline Chimica Fisica Biologia Scienze della terra

Due diversi modi di concepire l’ecologia

Il completo approccio ecologico

Fattori ambientali (temperatura, idrochimica, geochimica, ecc.)

L’approccio biologico

L’ecosistema da diversi punti di vista(FRORJR

Economista Giurista

sta ali r atu N

Biologo
Ing eg ne Scienze re

Ambientali
V = 0.4 m/sec 2 S=5m 3 Q = 2 m /sec

Livelli di organizzazione

Livelli di organizzazione
Biosfera Ecosistema
ENERGIA
Obiettivo: massimizzazione dello sfruttamento di energia

Comunità Popolazione Organismo

DNA
Obiettivo: sviluppo del programma genetico

Organo Cellula Gene

Sistemicomplessi
Un sistema è una struttura costituita da diverse parti interagenti Un sistema si può definire complesso se:
è costituito da un elevato numero di componenti

soglia numerica
la dominanza sulla gestione dei processi è sufficientemente ripartita tra le diverse componenti

soglia strutturale
le diverse componenti interagiscono tra di loro e sono legate da processi omeostatici o difeed-back

soglia funzionale

Entità biologiche

Entità costituite da componenti biologiche e abiotiche

Proprietà dei sistemi
Un sistema può essere scomposto in più componenti, spesso a loro volta considerabili come sistemi o sottosistemi A livello del sistema vi sono proprietà nuove non deducibili dai sottosistemi, derivanti dall’interazione delle parti

Proprietà collettive oinsiemistiche: sono deducibili dalla somma
o composizione delle proprietà delle singole componenti del sistema. Sono prevedibili conoscendo le singole parti. Tendono a ridurre la loro variabilità con l’aumentare delle dimensioni del sistema

Proprietà emergenti: sono proprietà di un livello di organizzazione
che non appartengono ai livelli inferiori. Non sono prevedibili in funzione delle proprietà dellesingole parti.

Proprietà emergenti
Ad ogni livello di organizzazione della vita emergono proprietà che non sono definibili con la semplice somma delle proprietà dei livelli inferiori
Campo di mais Risaia Marcita Fosso Stagno Macchia boscata Filare Pioppeto Villaggio

Paesaggio agricolo della Bassa pianura

Olismo e riduzionismo

• Approccio riduzionista:
un sistema viene suddiviso inpiù sottosistemi, fino a scomporlo ai minimi termini; le proprietà osservabili ai livelli inferiori vengono estese ai livelli superiori

•Approccio olista:
un sistema viene studiato definendone le proprietà collettive; solo in seguito (forse) ne verranno studiati i singoli componenti.

I modelli in ecologia
Scopo •Descrivere e rappresentare schematicamente la struttura e il funzionamentodegli ecosistemi •Prevederne l’andamento in funzione della modificazione di alcuni parametri

Modelli complessi (approccio olista)
Tengono conto della complessità del sistema e cercano di descriverlo nella maggior parte possibile delle componenti Vantaggi ¨ Elevato “realismo ecologico” Svantaggi ¨ Grande complessità operativa e interpretativa ¨ Necessità di enorme quantità di dati di input ¨Necessità di descrivere fenomeni spesso poco conosciuti

I modelli in ecologia Modelli semplici (approccio riduzionista)
Isolano fenomeni particolari e cercano di descriverli selezionando un numero ridotto di “driving forces” principali Vantaggi ¨ Semplicità operativa e interpretativa ¨ Ridotti dati di input ¨ Maggiore possibilità di utilizzo a fini gestionali Svantaggi ¨ Ridotto “realismoecologico” Teoricamente, in un ecosistema esistono troppe componenti per poterle descrivere con un modello riduzionista. Tuttavia per rappresentare e comprendere alcuni fenomeni è necessario studiarli isolandoli dal contesto generale, sebbene questo rappresenti spesso una grossolana approssimazione.

Modelli chimico-fisici e modelli ecologici
Le componenti di un ecosistema sono, di norma, costituite...