שינויים

נוספו 4,628 בתים ,  17:53, 9 בנובמבר 2010
אין תקציר עריכה
שורה 1: שורה 1:  
'''מערכת אקולוגית''' או '''אקוסיסטמה''' (ecosystem) היא [[סביבה ביולוגית]] המורכבת מכל היצורים החיים  שחיים באיזור מסויים ([[בית גידול]]), כמו גם מכל המרכיבים הפיסיים שאינם חיים (א-ביוטים abiotic) של הסביבה שאיתם יש ליצורים החיים קשרי גולמין, כגון אוויר, קרקע, מים ואור שמש. גם בין היצורים החיים לבין עצמם יש יחסי גומלין, והם מורכבים לרוב מ[[ייצור ראשוני|יצרנים]], צרכנים ומפרקים.  
 
'''מערכת אקולוגית''' או '''אקוסיסטמה''' (ecosystem) היא [[סביבה ביולוגית]] המורכבת מכל היצורים החיים  שחיים באיזור מסויים ([[בית גידול]]), כמו גם מכל המרכיבים הפיסיים שאינם חיים (א-ביוטים abiotic) של הסביבה שאיתם יש ליצורים החיים קשרי גולמין, כגון אוויר, קרקע, מים ואור שמש. גם בין היצורים החיים לבין עצמם יש יחסי גומלין, והם מורכבים לרוב מ[[ייצור ראשוני|יצרנים]], צרכנים ומפרקים.  
 +
המונח "המערכת האקולוגית" משמש לעיתים קרובות לשם תאור כלל הביוספרה בכדור הארץ.
    
[[קובץ:Spiny Forest Ifaty Madagascar.jpg|thumb|300px|left|חורש במדגסקר, מדגים את מגוון מיני הצמחים ואת הגורמים הא-ביוטים כמו [[קרקע]] או [[אטמוספירה]] שמרכיבים חלק מהמערכת האקולוגית. בנוסף להם מערכת אקולוגית אופיינית מכילה גם בעלי חיים ומיקרו-אורגניזמים שמקיימים [[מארגי מזון]] שמנצלים את [[אנרגיה סולארית|אנרגיית השמש]] ומשתלבים יחד ב[[מחזור אקולוגי|מחזורים אקולוגיים]] של חומרים כמו [[מחזור הפחמן|פחמן]], [[מחזור החנקן|חנקן]] וכו']]
 
[[קובץ:Spiny Forest Ifaty Madagascar.jpg|thumb|300px|left|חורש במדגסקר, מדגים את מגוון מיני הצמחים ואת הגורמים הא-ביוטים כמו [[קרקע]] או [[אטמוספירה]] שמרכיבים חלק מהמערכת האקולוגית. בנוסף להם מערכת אקולוגית אופיינית מכילה גם בעלי חיים ומיקרו-אורגניזמים שמקיימים [[מארגי מזון]] שמנצלים את [[אנרגיה סולארית|אנרגיית השמש]] ומשתלבים יחד ב[[מחזור אקולוגי|מחזורים אקולוגיים]] של חומרים כמו [[מחזור הפחמן|פחמן]], [[מחזור החנקן|חנקן]] וכו']]
   −
דוגמאות שונות לגורמים א-ביוטים abiotic במערכת אקולוגית הם אור, אוויר, קרקע, מים, שמש, אוזון, אטמוספירה, ירח ועוד. הגורמים הביוטים - biotic factors הם לדוגמה צמחים, אצות, בעלי חיים, פטריות ומיקרו-אורגניזמים. המערכת האקולוגית נחקרת בעיקר במסגרת מדע ה[[אקולוגיה]]
+
דוגמאות שונות לגורמים א-ביוטים abiotic במערכת אקולוגית הם אור, אוויר, קרקע, מים, שמש, אוזון, אטמוספירה, ירח ועוד. הגורמים הביוטים - biotic factors הם לדוגמה צמחים, אצות, בעלי חיים, פטריות ומיקרו-אורגניזמים. קיומה של מערכת האקולוגית מותנה בשמירה מתמדת על יחסי הגומלין בתוכה. כאשר יחסי גומלין אלה מתערערים באופן קיצוני, המערכת האקולוגית עלולה לקרוס. המערכת האקולוגית נחקרת בעיקר במסגרת מדע ה[[אקולוגיה]].  
 
  −
קיומה של מערכת האקולוגית מותנה בשמירה מתמדת על יחסי הגומלין בתוכה. כאשר יחסי גומלין אלה מתערערים באופן קיצוני, המערכת האקולוגית עלולה לקרוס.
      
==היסטוריה של המונח==
 
==היסטוריה של המונח==
שורה 14: שורה 13:  
מסיבה זו, המונח "אקו-סיסטמה אנושית" מצריך את פירוק הרעיון של הפרדה בין בני האדם לטבע, והוא מניח כי כל המינים מעורבים זה בזה מבחינה אקולוגית, ועם הסביבה הא-ביוטיות שלהם.  
 
מסיבה זו, המונח "אקו-סיסטמה אנושית" מצריך את פירוק הרעיון של הפרדה בין בני האדם לטבע, והוא מניח כי כל המינים מעורבים זה בזה מבחינה אקולוגית, ועם הסביבה הא-ביוטיות שלהם.  
   −
דוגמאות למערכות אקולגיות כוללות שונית אלמוגים, יער, מדבר, פריירה, יער גשם, מערכות אקולגיות ימיות, סבאנה, טייגה, טורנדה, איזור הליטורל (האיזור שבה נפגשים הים והיבשה), מערכת אקולוגית-חקלאית, מערכת אקולוגית אנושית, מערכת אקולוגית עירונית ועוד.
+
==דוגמאות של מערכות אקולוגיות==
 +
הדוגמאות למערכות אקולגיות כוללות: שונית אלמוגים, יער, מדבר, פריירה, יער גשם, מערכות אקולגיות ימיות, סבאנה, טייגה, טורנדה, איזור הליטורל (האיזור שבה נפגשים הים והיבשה), מערכת אקולוגית-חקלאית, מערכת אקולוגית אנושית, מערכת אקולוגית עירונית ועוד.  
 +
 +
==ביום==
 +
[[ביום|ביומות]] הן מונח דומה למערכת אקלוגית, והן מוגדרות כשטח רחב בעל מאפיינים גאוגרפיים ואלקימיים מוגדרים, שבו קיימת מערכות אקולגיות. בביום שוררים תנאים אקלים דומים ויש בו חברות של צמחים, חיות ומיקרו-אורגניזמים שחיים בקרקע או במים, שלעיתים קרובות מכונים מערכות אקולוגיות. ביומים שונים מוגדרים על פי מספר גורמים כמו סוגי הצמחים  (כמו עצים, שיחים או עשבים), סוג העלים (כמו עלים רחבים ועלים מחטניים) והאקלים. בניגוד לאקו-זון (איזור אקולוגי) ביום לא מוגדר על ידי דימיון בגנטיקה, בטקסונומיה או בהיסטוריה. ביומיות מזוהים לרוב עם דפוסים מסויימים של [[סוקציה]] אקולוגית ועם חברת שיא צמחית מסוימת.
 +
 
 +
סוגים שונים של ביומות יבשתיות כוללות לדוגמה: יער גשם טרופי, יער גשם סאב-טרופי, סאוונת עשב, טונדרה, מדבר קרח, מדבר, טייגה (יערות מחטניים בצפון אמריקה ובצפון אסיה ואירופה) ועוד. ביומות ימיים כוללות בריכות, שוניות אלמוגים, יער מנגרובי, יער עשבי-ים, ועוד.
 +
 
 +
חלוקה בסיסית של הביומות היא:
 +
* ביומות יבשתיות
 +
* ביומות מים מתוקים
 +
* ביומות ימיות
 +
 
 +
==תרמודינמיקה של מערכת אקולוגית==
 +
{{הפניה לערך מורחב|החוק השני של התרמודינמיקה}}
 +
תנאי הכרחי לקיומה של מערכת אקולוגית הוא זרימה של [[אקסרגיה]] שנובעת מחוץ לגבולות המערכת כדי לספק אנרגיה ליצרנים הראשוניים. ברוב המערכות האקולוגיות מקור האקסרגיה החיצוני הוא [[אנרגיה סולארית|אנרגיית שמש]]. יש מספר קטן של מערכות אקולוגיות במעמקי הים הבנויות סביב ארובות של מים חמים המתחממים כתוצאה מארנגיה גיאותרמית. האנרגיה יוצאת מהמערכת האקולוגית בצורה של חום, בהתאם ל[[חוק השני של התרמודינמיקה]].
 +
 
 +
היות ורוב היצורים אינם יכולים להשתמש באור השמש, הם תלויים ב[[ייצור ראשוני|ייצור הראשוני]] שמבוצע על ידי צמחים ואצות. אלו הופכים את אנרגיית האור לאנרגיה כימית שזמינה לכל שאר היצורים החיים.
 +
מסיבה זו אור שמש הוא גורם מגביל עבור מערכות אקולוגיות, דבר זה בא לידי ביטוי בעיקר במערכות ימיות שבהן יש חיים בעיקר סמוך לפני הים, המקבלים אור שמש. דוגמה קיצונית יותר היא [[חורף גרעיני]] - חסימה חלקית של אור השמש, כתוצאה מפיצוצים גרעיניים , הרי געש או פגיעת שביטים, וכתוצאה מכך קמילה של הצמחים והרס המערכת האקולוגית.
 +
 
 +
באופן דומה, כל גורם מגביל עבור ייצורי הייצור הראשוני (כמו מים עבור צמחי יבשה, או חומרי הזנה בים) מהווה מגבלה כללית עבור גודל המערכת. כמות הזאבים במערכת תלויה בכמות הצרכנים הראשונים (אוכלי עשב וצמחונים אחרים) שתלויה בכמות הצמחיה שיש. בהיבט זה, של רמות טרופיות, יש למערכת האקולוגית יש מבנה היררכי.
    
==שינוי וקריסה של מערכות אקולוגיות==
 
==שינוי וקריסה של מערכות אקולוגיות==
קיומה של מערכת האקולוגית מותנה בשמירה מתמדת על יחסי הגומלין בתוכה, יחסי הגומלין משתנים עם הזמן, עם השינויים האיטיים באוכלוסיות היצורים השונים, שינוניים גנטיים, תנודות במזג האוויר והאקלים ועוד. למרות שינויים אלה, מערכות אקולוגיות רבות מאופיינות ב[[לולאת משוב|לולאות משוב מחלישות]] שגורמות לכך שהן נמצאות בשיווי משקל יציב או בשורה של שיוויי משקל יציבים אשר המערכת מתנדנדת בינהן. דוגמה להיבטי מייצב כזה הוא שיווי משקל בין טורפים לנטרפים. כאשר כמות הטורפים עולה, הנטרפים מתמעטים ונוקטים בצעדי הגנה והתחמקות חזקים יותר. כתוצאה מכך יש רעב ותחרות גדלה בקרב הטורפים והמערכת חוזרת לאיזון. דוגמה אחרת היא מינים המתמחים בנישות קרובות. אם מין אחד נעלם או נפגע, יכול מין אחר להכנס ל[[נישה אקולוגית|נישה]] במקומו ולספק למערכת שירותים דומים. באופן כזה, יש מערכות אקולוגיות רבות שבהן יש קו-אבולוציה של מינים שונים המתקיימות במשך מיליוני שנים.  
+
קיומה של מערכת האקולוגית מותנה בשמירה מתמדת על יחסי הגומלין בתוכה, יחסי הגומלין משתנים עם הזמן, עם השינויים האיטיים באוכלוסיות היצורים השונים, שינויים גנטיים, תנודות במזג האוויר והאקלים ועוד. למרות שינויים אלה, מערכות אקולוגיות רבות מאופיינות ב[[לולאת משוב|לולאות משוב מחלישות]] שגורמות לכך שהן נמצאות בשיווי משקל יציב או בשורה של שיוויי משקל יציבים אשר המערכת מתנדנדת בינהן. דוגמה להיבטי מייצב כזה הוא שיווי משקל בין טורפים לנטרפים. כאשר כמות הטורפים עולה, הנטרפים מתמעטים ונוקטים בצעדי הגנה והתחמקות חזקים יותר. כתוצאה מכך יש רעב ותחרות גדלה בקרב הטורפים והמערכת חוזרת לאיזון. דוגמה אחרת היא מינים המתמחים בנישות קרובות. אם מין אחד נעלם או נפגע, יכול מין אחר להכנס ל[[נישה אקולוגית|נישה]] במקומו ולספק למערכת שירותים דומים. באופן כזה, יש מערכות אקולוגיות רבות שבהן יש קו-אבולוציה של מינים שונים המתקיימות במשך מיליוני שנים.
 +
 
 +
הכנסה של גורם חדש למערכת, בין אם ביוטי או א-ביטוי, יוצרת בדרך כלל שינוי או זעזוע במערכת. דבר זה יכול להגרם גם מהוצאת גורם מהמערכת או שינוי משמעותי של אחד הגורמים (לדוגמה כמות המים המתוקים שנכנסים בממוצע בשנה למערכת, הכחדת מין, מין פולש וכו'). בחלק מהמקים הדבר עלול לגרום לקריסה אקולוגית ולמוות של מינים רבים במערכת האקולוגית. תחת נקודת מבט זו, קיים מושג מופשט של "בריאות המערכת האקולוגית" שמנסה לאמוד את ה[[רובסטיות]] ואת יכולת ההתאוששות של מערכת אקולוגית, או כמה היא רחוקה המערכת מ"שיווי משקל יציב" שלה.  
    
כאשר יחסי הגומלין במערכת אקולוגית מתערערים באופן קיצוני, לדוגמה בעקבות הכחדה של מין בעל חיים במערכת, המערכת האקולוגית עלולה להתערער ואף לקרוס. דבר זה התרחש פעמים רבות בהיסטוריה כתוצאה מתהליכים או מאורעות טבעיים כגון התפרצות הרי געש, [[שינויי אקלים]], [[מינים פולשים]], ועוד.  
 
כאשר יחסי הגומלין במערכת אקולוגית מתערערים באופן קיצוני, לדוגמה בעקבות הכחדה של מין בעל חיים במערכת, המערכת האקולוגית עלולה להתערער ואף לקרוס. דבר זה התרחש פעמים רבות בהיסטוריה כתוצאה מתהליכים או מאורעות טבעיים כגון התפרצות הרי געש, [[שינויי אקלים]], [[מינים פולשים]], ועוד.  
שורה 23: שורה 44:  
כל מין שנעלם ממקום חיותו עלול לגרום להפרת האיזון במערכת האקולוגית, הואיל ומקום חיות לא נותר ריק אלא מין אחר תופס את מקומו של המין שנעלם. פעמים רבות מצב שכזה יוצר פגיעה רבת משמעות במערכת האקולוגית בשל היעדר שיווי משקל, עד אשר זה נוצר מחדש, לעתים, תוך היעלמות מינים נוספים ממנה.
 
כל מין שנעלם ממקום חיותו עלול לגרום להפרת האיזון במערכת האקולוגית, הואיל ומקום חיות לא נותר ריק אלא מין אחר תופס את מקומו של המין שנעלם. פעמים רבות מצב שכזה יוצר פגיעה רבת משמעות במערכת האקולוגית בשל היעדר שיווי משקל, עד אשר זה נוצר מחדש, לעתים, תוך היעלמות מינים נוספים ממנה.
   −
במקרים קיצוניים, ייתכנו שינויים בכל כדור הארץ על ידי גורמים רבי עוצמה - אירועים קיצוניים כמו [[שינויי אקלים]], פגיעת כוכבי שביט בכדור הארץ, התפרצות הרי געש או שינוי הרכב הגזים באטמוספירה או ריכוז היסודות באוקיינוס (על ידי הרי געש או כתוצאה מתהליכים טבעיים כמו התפשטות צמחים ואצות הפולטים חמצן). שינויים אלה גורמים לשינוי התנאים בפלנטה ולכן ל[[הכחדה המונית|הכחדות המוניות]] של מינים ולקריסה של מערכות אקולוגיות שלמות על פני כל כדור הארץ בתוך תקופה קצרה יחסית (שנים ספורות עד אלפי שנים, יחסית למיליוני או מאות מליוני שנים שבהן יכולות מערכות אקולוגיות להתקיים). דוגמאה עכשווית לשינוי כזה נובעת מהתערבות מואצת של האדם בסביבתו.
+
במקרים קיצוניים, ייתכנו שינויים בכל כדור הארץ על ידי גורמים רבי עוצמה - אירועים קיצוניים כמו [[שינויי אקלים]], פגיעת כוכבי שביט בכדור הארץ, התפרצות הרי געש או שינוי הרכב הגזים באטמוספירה או ריכוז היסודות באוקיינוס (על ידי הרי געש או כתוצאה מתהליכים טבעיים כמו התפשטות צמחים ואצות הפולטים חמצן). שינויים אלה גורמים לשינוי התנאים בפלנטה ולכן ל[[הכחדה המונית|הכחדות המוניות]] של מינים ולקריסה של מערכות אקולוגיות שלמות על פני כל כדור הארץ בתוך תקופה קצרה יחסית (שנים ספורות עד אלפי שנים, יחסית למיליוני או מאות מליוני שנים שבהן יכולות מערכות אקולוגיות להתקיים).  
 +
 
 +
==השפעות האדם על מערכות אקולוגיות==
 +
{{הפניה לערך מורחב|קיימות}}
 +
דוגמאה עכשווית לשינוי מהותי במערכות אקולוגיות, ולהרס של מערכות אקולגיות רבות, נובעת מהתערבות מואצת של בני האדם בסביבתה.  
    
יש מספר דרכים בהן האדם עלול לגרום לשינוי במערכות אקולוגיות:
 
יש מספר דרכים בהן האדם עלול לגרום לשינוי במערכות אקולוגיות:
שורה 38: שורה 63:  
לעיתים קרובות הפגיעה במערכת אקולוגית על ידי האדם היא משולבת - ציד מצד אחד, זיהום מצד שני והפרעה פיזית מצד שלישי. דוגמה קיצונית להפרעות אלה ניתן לראות בימת אראל שהתייבשה והזהמה עקב פעילות האדם.  
 
לעיתים קרובות הפגיעה במערכת אקולוגית על ידי האדם היא משולבת - ציד מצד אחד, זיהום מצד שני והפרעה פיזית מצד שלישי. דוגמה קיצונית להפרעות אלה ניתן לראות בימת אראל שהתייבשה והזהמה עקב פעילות האדם.  
   −
תנאי הכרחי לקיומה של מערכת אקולוגית הוא זרימה של [[אקסרגיה]] שנובעת מחוץ לגבולות המערכת כדי לספק אנרגיה ליצרנים הראשוניים. ברוב המערכות האקולוגיות מקור האקסרגיה החיצוני הוא [[אנרגיה סולארית|אנרגיית שמש]]. יש מספר קטן של מערכות אקולוגיות במעמקי הים הבנויות סביב ארובות של מים חמים המתחממים כתוצאה מארנגיה גיאותרמית. האנרגיה יוצאת מהמערכת האקולוגית בצורה של חום, בהתאם ל[[חוק השני של התרמודינמיקה]]. כאשר מתערער ה[[ייצור ראשוני|ייצור הראשוני]] מסיבה כלשהי, קורסת גם המערכת האקולוגית הבנויה עליו. דוגמה קיצונית היא [[חורף גרעיני]] - חסימה חלקית של אור השמש, כתוצאה מפיצוצים גרעיניים , הרי געש או פגיעת שביטים, וכתוצאה מכך קמילה של הצמחים והרס המערכת האקולוגית.
+
==שירותי מערכות אקולוגית==
 +
{{הפניה לערך מורחב|שירותי המערכת האקולוגית}}
 +
שירותי המערכת האקלוגית הם "שירותי-תמיכת-חיים חיוניים שבהם תלויה האכולוסיה האנושית". שירותים אלה יכולים להיות ישירים או עקיפים. דומאות לשירותים ישירים הם: האבקה, עץ ומניעת [[סחף קרקע]]. שירותים עקיפים כוללים מיתון אקלים, מחזור חומרי מזון והקטנת הרעילות של חומרים טבעיים.  
   −
==ביום==
+
את שירותי המערכת האקולוגית ניתן לחלק ל-3 מחלקות על פי התפקוד שהן מספקות לבני האדם:
[[ביום|ביומות]] הן מונח דומה למערכת אקלוגית, והן מוגדרות כשטח רחב בעל מאפיינים גאוגרפיים ואלקימיים מוגדרים, שבו קיימת מערכות אקולגיות. בביום שוררים תנאים אקלים דומים ויש בו חברות של צמחים, חיות ומיקרו-אורגניזמים שחיים בקרקע או במים, שלעיתים קרובות מכונים מערכות אקולוגיות. ביומים שונים מוגדרים על פי מספר גורמים כמו סוגי הצמחים  (כמו עצים, שיחים או עשבים), סוג העלים (כמו עלים רחבים ועלים מחטניים) והאקלים. בניגוד לאקו-זון (איזור אקולוגי) ביום לא מוגדר על ידי דימיון בגנטיקה, בטקסונומיה או בהיסטוריה. ביומיות מזוהים לרוב עם דפוסים מסויימים של [[סוקציה]] אקולוגית ועם חברת שיא צמחית מסוימת.
+
* רגולציה (של אקלים, הצפות, מאזן חומרי הזנה, ופילטור מים)
 +
* תמיכה (מחזור חומרי הזנה, פוטוסינתזה, יצירת קרקע)
 +
* תרבותי (מדע, רוחניות, טקסיות, נופש ואסטטיקה)
   −
סוגים שונים של ביומות יבשתיות כוללות לדוגמה: יער גשם טרופי, יער גשם סאב-טרופי, סאוונת עשב, טונדרה, מדבר קרח, מדבר, טייגה (יערות מחטניים בצפון אמריקה ובצפון אסיה ואירופה) ועוד. ביומות ימיים כוללות בריכות, שוניות אלמוגים, יער מנגרובי, יער עשבי-ים, ועוד.
+
רוב השירותים והמוצרים שהמערכות האקולוגיות מספקות מקבלות בשוק ערך אפסי או ערך נמוך מידי. סיבה מרכזית לכך היא שהן מאופיינות כ[[מוצר ציבורי]] שקשה לחלק אותו ליחידות קטנות ולמכור אותו, וקשה למנוע את הספקת השירותים מאנשים שלא מוכנים לשלם על מוצרים אלה, כמו כן אין עליהם זכויות קניין, כך שהן "חינם", עם זאת, חישובים על המחיר החלופי של שירותים אלה (מה היו צריכים אנשים לשלם אילו שירותים אלה לא היו מתקייימים) עומדים את מחירם במאות ואלפי מיליארדי דולרים בשנה. גישה אחרת היא שהיות ואין תחליף לשירותים אלה, אין כלל טעם לנסות להעריך את מחירם בשוק, ויש לשמור עליהן בכל מחיר.  
    
==קשרים חיצוניים==
 
==קשרים חיצוניים==