ΑΝΘΡΩΠΟ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Βηνινγία Γεληθήο Παηδείαο Γ Δληαίνπ Λπθείνπ ΑΝΘΡΩΠΟ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ «Τη γη δεν ηην κληρονομήζαμε από ηοσς γονείς μας, ηη δανειζηήκαμε από ηα παιδιά μας». Γεκήηξεο παλόο

2

ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ 2. ΑΝΘΡΩΠΟ ΚΑΙ ΠΔΡΙΒΑΛΛΟΝ 4 2.1 Η EΝΝΟΙΑ ΣΟΤ ΟΙΚΟΤΣHΜΑΣΟ 4 2.2. ΡΟΗ ΔΝΔΡΓΔΙΑ 9 2.2.1. ΣΡΟΦΗΚΔ ΑΛΤΗΓΔ ΚΑΗ ΣΡΟΦΗΚΑ ΠΛΔΓΜΑΣΑ 9 2.2.2. ΣΡΟΦΗΚΔ ΠΤΡΑΜΗΓΔ ΚΑΗ ΣΡΟΦΗΚΑ ΔΠΗΠΔΓΑ 10 2.2.3. Ζ ΔΝΝΟΗΑ ΣΖ ΠΑΡΑΓΩΓΗΚΟΣΖΣΑ 15 2.3. ΒΙΟΓΔΩΥΗΜΙΚΟΙ ΚΤΚΛΟΙ 18 2.3.1. Ο ΚΤΚΛΟ ΣΟΤ ΑΝΘΡΑΚΑ 18 2.3.2. Ο ΚΤΚΛΟ ΣΟΤ ΑΕΩΣΟΤ 20 2.3.3. Ο ΚΤΚΛΟ ΣΟΤ ΝΔΡΟΤ 23 2.4.3. ΔΡΖΜΟΠΟΗΖΖ 25 2.4.4. ΡΤΠΑΝΖ 26 3

2. ΑΝΘΡΩΠΟ ΚΑΙ ΠΔΡΙΒΑΛΛΟΝ 1. Πνην είλαη ην αληηθείκελν ηεο Οηθνινγίαο; Οηθνινγία είλαη ε επηζηήκε πνπ κειεηά ηηο ζρέζεηο ησλ νξγαληζκψλ θαη θπζηθά ηνπ αλζξψπνπ κε: ηνπο αβηνηηθνχο παξάγνληεο ηνπ πεξηβάιινληφο ηνπο, δειαδή ην θιίκα (πγξαζία, ζεξκνθξαζία, ειηνθάλεηα), ηε δηαζεζηκφηεηα ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ, ηε ζχζηαζε ηνπ εδάθνπο, ηελ αιαηφηεηα ηνπ λεξνχ θ. ά. ηνπο άιινπο νξγαληζκνχο πνπ αλήθνπλ ζην ίδην ή ζε δηαθνξεηηθφ είδνο απφ απηνχο. 2. Πνηα είλαη ηα επηκέξνπο ζπζηαηηθά ηνπ νηθνζπζηήκαηνο; ε θάζε νηθνζχζηεκα δηαθξίλνπκε ην βηνηηθφ ζηνηρείν, δειαδή ηνπο δσληαλνχο νξγαληζκνχο θαη ην αβηνηηθφ ζηνηρείν, δειαδή φια ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θπζηθνχ πεξηβάιινληνο πνπ επεξεάδνπλ ηνπο νξγαληζκνχο ζην ρψξν πνπ αλαπηχζζνληαη, δειαδή ην θιίκα (πγξαζία, ζεξκνθξαζία, ειηνθάλεηα), ηε δηαζεζηκφηεηα ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ, ηε ζχζηαζε ηνπ εδάθνπο, ηελ αιαηφηεηα ηνπ λεξνχ θ. ά 3. Ση πεξηιακβάλεη ην βηνηηθό ζηνηρείν ηνπ νηθνζπζηήκαηνο; Σν βηνηηθφ ζηνηρείν ηνπ νηθνζπζηήκαηνο πεξηιακβάλεη φινπο ηνπο νξγαληζκνχο ηνπ νηθνζπζηήκαηνο. 4. Ση πεξηιακβάλεη ην αβηνηηθό ζηνηρείν ηνπ νηθνζπζηήκαηνο; Σν αβηνηηθφ ζηνηρείν ηνπ νηθνζπζηήκαηνο πεξηιακβάλεη φια ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θπζηθνχ πεξηβάιινληνο πνπ επεξεάδνπλ ηνπο νξγαληζκνχο, δειαδή ην θιίκα (πγξαζία, ζεξκνθξαζία, ειηνθάλεηα), ηε δηαζεζηκφηεηα ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ, ηε ζχζηαζε ηνπ εδάθνπο, ηελ αιαηφηεηα ηνπ λεξνχ θ. ά. 2.1 Η EΝΝΟΙΑ ΣΟΤ ΟΙΚΟΤΣΗΜΑΣΟ 1. Ση νλνκάδνπκε πιεζπζκό Οη νξγαληζκνί ελφο νηθνζπζηήκαηνο νη νπνίνη αλήθνπλ ζην ίδην είδνο απνηεινχλ έλαλ πιεζπζκφ. 2. Ση νλνκάδνπκε βηνθνηλόηεηα; Σν ζχλνιν ησλ δηαθνξεηηθψλ πιεζπζκψλ πνπ δνπλ ζε έλα νηθνζχζηεκα, αιιά θαη νη ζρέζεηο πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ηνπο απνηεινχλ ηε βηνθνηλφηεηα ηνπ νηθνζπζηήκαηνο 3. Ση νλνκάδνπκε νηθνζύζηεκα; Ζ έλλνηα ηνπ νηθνζπζηήκαηνο απνηειεί ζεκειηψδε έλλνηα γηα ηελ Οηθνινγία. Σν νηθνζχζηεκα είλαη έλα ζχζηεκα κειέηεο πνπ πεξηιακβάλεη ηνπο βηνηηθνχο 4

παξάγνληεο κηαο πεξηνρήο, δειαδή ην ζχλνιν ησλ νξγαληζκψλ πνπ δνπλ ζ' απηήλ, ηνπο αβηνηηθνχο παξάγνληεο ηεο πεξηνρήο, θαζψο θαη ην ζχλνιν ησλ αιιειεπηδξάζεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ηνπο. 4. Ση νλνκάδνπκε βηόηνπν; Βηφηνπνο είλαη ε πεξηνρή ζηελ νπνία δεη έλαο πιεζπζκφο ή κηα βηνθνηλφηεηα. 5. ε πνηεο θαηεγνξίεο δηαθξίλνληαη νη νξγαληζκνί κε θξηηήξην ηνλ ηξόπν πνπ εμαζθαιίδνπλ ηελ ηξνθή ηνπο. Οη νξγαληζκνί πνπ δνπλ ζε έλα νηθνζχζηεκα δηαθξίλνληαη, αλάινγα κε ηνλ ηξφπν πνπ εμαζθαιίδνπλ ηελ ηξνθή ηνπο, ζε παξαγσγνχο, θαηαλαισηέο θαη απνηθνδνκεηέο. 6. Πνηνη νξγαληζκνί νλνκάδνληαη απηόηξνθνη θαη πνηνη εηεξόηξνθνη; Οη παξαγσγνί είλαη νη νξγαληζκνί πνπ θσηνζπλζέηνπλ, έρνπλ δειαδή ηελ ηθαλφηεηα λα δεζκεχνπλ ηελ ειηαθή ελέξγεηα θαη λα ηελ αμηνπνηνχλ γηα ηελ παξαγσγή γιπθφδεο θαη άιισλ πδαηαλζξάθσλ απφ απιά αλφξγαλα κφξηα (δηνμείδην ηνπ άλζξαθα θαη λεξφ). ηνπο παξαγσγνχο, πνπ ραξαθηεξίδνληαη θαη σο απηφηξνθνη νξγαληζκνί, δηφηη παξάγνπλ νη ίδηνη ηηο ρεκηθέο νπζίεο απφ ηηο νπνίεο εμαζθαιίδεηαη ε απαξαίηεηε ελέξγεηα γηα ηελ επηβίσζή ηνπο, ππάγνληαη νη πνιπθχηηαξνη θπηηθνί νξγαληζκνί, ηα θχθε θαη ηα θπαλνβαθηήξηα. Όινη νη άιινη νξγαληζκνί ησλ νηθνζπζηεκάησλ, νη νπνίνη δε θσηνζπλζέηνπλ, ραξαθηεξίδνληαη σο εηεξφηξνθνη, γηαηί παξαιακβάλνπλ κε ηελ ηξνθή ηνπο ηηο ρεκηθέο νπζίεο πνπ είλαη απαξαίηεηεο γηα ηελ θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ηνπο. Οη εηεξφηξνθνη νξγαληζκνί δηαθξίλνληαη ζε θαηαλαισηέο θαη απνηθνδνκεηέο. 7. Πνηνη νξγαληζκνί νλνκάδνληαη θαηαλαισηέο πξώηεο, δεύηεξεο, ηξίηεο ηάμεο; Οη θαηαλαισηέο, αλάινγα κε «ηνλ αξηζκφ ησλ βεκάησλ» πνπ ηνπο ρσξίδνπλ απφ ηνπο παξαγσγνχο, δηαθξίλνληαη ζε: θαηαλαισηέο πξψηεο ηάμεο, πνπ είλαη ηα θπηνθάγα δψα, θαηαλαισηέο δεχηεξεο ηάμεο, πνπ είλαη ηα ζαξθνθάγα δψα ηα νπνία ηξέθνληαη κε θπηνθάγα, θαηαλαισηέο ηξίηεο ηάμεο, πνπ είλαη ηα ζαξθνθάγα ηα νπνία ηξέθνληαη κε άιια ζαξθνθάγα 8. Ση ρξεηάδνληαη νη νξγαληζκνί γηα ηελ επηβίσζή ηνπο; Ζ δηαηήξεζε ησλ νηθνζπζηεκάησλ, φπσο θαη θάζε άιιεο νξγαλσκέλεο δνκήο, απαηηεί ζπλερή πξνζθνξά ελέξγεηαο. Δπίζεο, νη νξγαληζκνί ρξεηάδνληαη γηα ηελ επηβίσζή ηνπο δηάθνξα ζηνηρεία, κε ηα νπνία ζα ζπλζέζνπλ ηα δηάθνξα βηνκφξηα πνπ ηνπο είλαη απαξαίηεηα. Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ηε δηαηήξεζε ησλ 5

νηθνζπζηεκάησλ είλαη ε αλαθχθισζε ησλ δηάθνξσλ ρεκηθψλ ζηνηρείσλ, ψζηε λα είλαη απηά ζπλερψο δηαζέζηκα ζηνπο νξγαληζκνχο ελφο νηθνζπζηήκαηνο. 9. Γηαηί ε ιεηηνπξγία ηεο απνηθνδόκεζεο είλαη απαξαίηεηε γηα ηε δηαηήξεζε ηεο δσήο; Οη απνηθνδνκεηέο παίδνπλ ζπνπδαίν ξφιν ζηε ιεηηνπξγία ηνπ νηθνζπζηήκαηνο, θαζψο κεηαηξέπνπλ ηελ νξγαληθή χιε ζε αλφξγαλε, ε νπνία κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί εθ λένπ απφ ηνπο θπηηθνχο νξγαληζκνχο 10. Γηαηί ε ύπαξμε ησλ παξαγσγώλ είλαη απαξαίηεηε γηα ηελ ύπαξμε ηεο δσήο; Οη παξαγσγνί είλαη νη νξγαληζκνί πνπ θσηνζπλζέηνπλ, έρνπλ δειαδή ηελ ηθαλφηεηα λα δεζκεχνπλ ηελ ειηαθή ελέξγεηα θαη λα ηελ αμηνπνηνχλ γηα ηελ παξαγσγή γιπθφδεο θαη άιισλ πδαηαλζξάθσλ απφ απιά αλφξγαλα κφξηα (δηνμείδην ηνπ άλζξαθα θαη λεξφ). Σα ζχλζεηα νξγαληθά κφξηα πνπ παξάγνπλ νη παξαγσγνί αθ ελφο ρξεζηκνπνηνχληαη απφ ηνπο ίδηνπο ηνπο νξγαληζκνχο γηα λα θαιχςνπλ ηηο ελεξγεηαθέο ηνπο αλάγθεο, λα αλαπηπρζνχλ θαη λα αλαπαξαρζνχλ, αθ εηέξνπ φκσο κέζσ ησλ ηξνθηθψλ ζρέζεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ νξγαληζκψλ, απνηεινχλ πεγή ελέξγεηαο θαη πιηθψλ γηα φινπο ηνπο άιινπο νξγαληζκνχο ησλ νηθνζπζηεκάησλ (εηεξφηξνθνπο νξγαληζκνχο). Οη παξαγσγνί είλαη νη νξγαληζκνί πνπ δεκηνπξγνχλ νξγαληθή χιε πνπ απνηειεί γηα ηνπο άιινπο νξγαληζκνχο πεγή ελέξγεηαο θαη πιηθψλ 11. Θα κπνξνύζε λα επηβηώζεη έλα νηθνζύζηεκα: 1. Μόλν κε θαηαλαισηέο; Γελ ζα κπνξνχζε λα επηβηψζεη κφλν κε θαηαλαισηέο, γηαηί ρσξίο ηνπο παξαγσγνχο δελ ζα ππήξραλ νξγαληθέο ελψζεηο πνπ απνηεινχλ πεγή ελέξγεηαο θαη πιηθψλ γηα ηνπο θαηαλαισηέο 2. Μόλν κε απνηθνδνκεηέο;γελ ζα κπνξνχζε λα επηβηψζεη καθξνπξφζεζκα, γηαηί γηα ηε δηαηήξεζή ηνπο νη απνηθνδνκεηέο ρξεηάδνληαη νξγαληθφ πιηθφ πνπ πξνέξρεηαη απφ ηνπο παξαγσγνχο ή ηνπο δηάθνξνπο θαηαλαισηέο 3. Μόλν κε παξαγσγνύο; Γελ ζα κπνξνχζε λα επηβηψζεη κφλν κε παξαγσγνχο γηαηί θάπνηα ζηηγκή δελ ζα είραλ ηελ δπλαηφηεηα λα δεκηνπξγήζνπλ λέν νξγαληθφ πιηθφ. Ζ χιε ζηα νηθνζπζηήκαηα είλαη πεπεξαζκέλε. Όια ηα ζηνηρεία πνπ ρξεηάδνληαη ηα θπηά γηα λα δεκηνπξγήζνπλ νξγαληθή χιε ζα εγθισβηζηνχλ ζε νξγαληθέο ελψζεηο θαη έηζη δελ ζα ππάξρνπλ άιια πιηθά (απιέο αλφξγαλεο ελψζεηο) κε ηηο νπνίεο ηα θπηά ζα δεκηνπξγήζνπλ λέα βηνκάδα. 4. Με παξαγσγνύο θαη απνηθνδνκεηέο; Ναη, γηαηί νη κελ παξαγσγνί κε ηε δηαδηθαζία ηεο θσηνζχλζεζεο θαη ρξεζηκνπνηψληαο ηελ ελέξγεηα ηνπ ήιηνπ θαη απιά αλφξγαλα πιηθά απφ ην πεξηβάιινλ ζρεκαηίδνπλ βηνκάδα ε νπνία κεηαθέξεηαη κε ηελ κνξθή λεθξήο νξγαληθήο χιεο (πεζκέλα θχιια, θαξπνί, μεξά ρφξηα) ζηνπο απνηθνδνκεηέο νη νπνίνη θαιχπηνπλ έηζη ηηο ελεξγεηαθέο ηνπο αλάγθεο. Αιιά κε ηε δξάζε ηνπο, ζηγά-ζηγά επηζηξέθνπλ απιέο αλφξγαλεο ελψζεηο ζην πεξηβάιινλ πνπ κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ θαη πάιη απφ ηα θπηά. 6

5. Με παξαγσγνχο θαη θαηαλαισηέο Όρη γηαηί λαη κελ νη παξαγσγνί ζα παξάγνπλ νξγαληθφ πιηθφ πνπ ζα κπνξεί λα ζηεξίμεη ελεξγεηαθά ηνπο θαηαλαισηέο, φκσο θάπνηα ζηηγκή ζα αληηκεησπίζνπλ ην πξφβιεκα πνπ πεξηγξάθεηαη ζηελ πεξίπησζε 3. 12. Γηαηί κία πόιε ραξαθηεξίδεηαη σο εηεξόηξνθν νηθνζύζηεκα; Ζ δηαηήξεζε ησλ νηθνζπζηεκάησλ, φπσο θαη θάζε άιιεο νξγαλσκέλεο δνκήο, απαηηεί ζπλερή πξνζθνξά ελέξγεηαο. Σα νηθνζπζηήκαηα πνπ ππάξρνπλ ζηνλ πιαλήηε καο, ζηελ πιεηνλφηεηά ηνπο, εηζάγνπλ ηελ ελέξγεηα πνπ είλαη απαξαίηεηε γηα ηε δηαηήξεζε ηεο δνκήο ηνπο κε ηε κνξθή ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο. Σα νηθνζπζηήκαηα απηά ραξαθηεξίδνληαη σο απηφηξνθα θαη δηαθξίλνληαη απφ ηα εηεξφηξνθα, ζηα νπνία ε εηζαγσγή ελέξγεηαο γίλεηαη κε ηε κνξθή ρεκηθψλ ελψζεσλ. Έλα παξάδεηγκα εηεξφηξνθνπ νηθνζπζηήκαηνο είλαη κηα πφιε, ε νπνία εηζάγεη ηελ ελέξγεηα πνπ ρξεηάδεηαη γηα ηελ επηβίσζε ησλ θαηνίθσλ ηεο κε ηε κνξθή ησλ ηξνθίκσλ πνπ δελ έρνπλ παξαρζεί ζ' απηήλ αιιά ζε άιια απηφηξνθα νηθνζπζηήκαηα. 13. Πνηεο είλαη νη απαξαίηεηεο πξνϋπνζέζεηο γηα ηε δηαηήξεζε ησλ νηθνζπζηεκάησλ; Ζ δηαηήξεζε ησλ νηθνζπζηεκάησλ, φπσο θαη θάζε άιιεο νξγαλσκέλεο δνκήο, απαηηεί ζπλερή πξνζθνξά ελέξγεηαο. Σα νηθνζπζηήκαηα πνπ ππάξρνπλ ζηνλ πιαλήηε καο, ζηελ πιεηνλφηεηά ηνπο, εηζάγνπλ ηελ ελέξγεηα πνπ είλαη απαξαίηεηε γηα ηε δηαηήξεζε ηεο δνκήο ηνπο κε ηε κνξθή ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο, κέζσ ηεο ιεηηνπξγίαο ηεο θσηνζχλζεζεο πνπ πξαγκαηνπνηνχλ νη απηφηξνθνη νξγαληζκνίπαξαγσγνί ηνπ νηθνζπζηήκαηνο. Βέβαηα φζν αλαγθαία είλαη ε ηξνθνδφηεζε ελφο νηθνζπζηήκαηνο κε ελέξγεηα άιιν ηφζν αλαγθαία είλαη θαη ε δηαλνκή ηεο ζηνπο νξγαληζκνχο ηνπ, ψζηε λα θαιχπηνπλ απηνί ηηο αλάγθεο ηνπο. Ζ δηαλνκή ελέξγεηαο γίλεηαη κέζσ ησλ ηξνθηθψλ ζρέζεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ηνπ νηθνζπζηήκαηνο (ξνή ελέξγεηαο). Σέινο, απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ηε δηαηήξεζε ησλ νηθνζπζηεκάησλ είλαη ε δηαζεζηκφηεηα ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ πνπ είλαη απαξαίηεηα γηα ηε ζχλζεζε ησλ νξγαληθψλ νπζηψλ απφ ηνπο παξαγσγνχο. Ζ πνζφηεηα ησλ ζηνηρείσλ απηψλ ζηα νηθνζπζηήκαηα είλαη πεπεξαζκέλε θαη θαηά ζπλέπεηα είλαη απαξαίηεηε ε αλαθχθισζή ηνπο, ψζηε λα είλαη απηά ζπλερψο δηαζέζηκα ζηνπο νξγαληζκνχο ελφο νηθνζπζηήκαηνο. 14. Πώο νξηνζεηνύληαη ηα νηθνζπζηήκαηα; Δπεηδή ην νηθνζχζηεκα είλαη έλα ζχζηεκα κειέηεο, δειαδή έλα ζχλνιν απφ αληηθείκελα πνπ δελ εμεηάδνληαη αλεμάξηεηα ην έλα απφ ην άιιν αιιά ζηελ αιιειεπίδξαζή ηνπο, ην κέγεζνο θαη ηα φξηά ηνπ θαζνξίδνληαη θάζε θνξά απφ ηνλ εξεπλεηή πνπ ην κειεηά. 15. Ση είλαη ε βηόζθαηξα; Θα κπνξνύζε ε βηόζθαηξα λα ραξαθηεξηζηεί νηθνζύζηεκα; Βηφζθαηξα είλαη φιν ην ηκήκα ηνπ πιαλήηε καο πνπ ζπληεξεί ή κπνξεί λα ζπληεξήζεη δσή. Ζ βηφζθαηξα είλαη ην θαιχηεξα νξηνζεηεκέλν νηθνζχζηεκα. 7

16. ε ηη αλαθέξεηαη ν όξνο πνηθηιόηεηα όζν αθνξά ηε δνκή ησλ νηθνζπζηεκάησλ; Ο φξνο «πνηθηιφηεηα» αλαθέξεηαη ζηα δηαθνξεηηθά είδε νξγαληζκψλ πνπ ππάξρνπλ ζε έλα νηθνζχζηεκα. 17. Πνηα είλαη ε ζεκαζία ηεο πνηθηιόηεηαο; Ο φξνο «πνηθηιφηεηα» αλαθέξεηαη ζηα δηαθνξεηηθά είδε νξγαληζκψλ πνπ ππάξρνπλ ζε έλα νηθνζχζηεκα. Ζ πνηθηιφηεηα ησλ νηθνζπζηεκάησλ, αλ θαη θαηλνκεληθά αληηβαίλεη ζηελ ηζνξξνπία ηνπο, θαζψο ζα ήηαλ αλακελφκελν νη πην απιέο δνκέο λα είλαη θαη πην ζηαζεξέο, αληίζεηα ηελ εληζρχεη. Πξάγκαηη, φζν κεγαιχηεξε πνηθηιφηεηα έρεη έλα νηθνζχζηεκα, ηφζν πην ηζνξξνπεκέλν είλαη. Απηφ ζπκβαίλεη, γηαηί ηα νηθνζπζηήκαηα κε κεγαιχηεξε πνηθηιφηεηα παξνπζηάδνπλ θαη κεγαιχηεξε πνηθηιία ζρέζεσλ κεηαμχ ησλ βηνηηθψλ παξαγφλησλ ηνπο. Έηζη, φπνηε κηα κεηαβνιή δηαηαξάζζεη ηελ ηζνξξνπία ηνπο, ππάξρνπλ αξθεηνί δηαζέζηκνη κεραληζκνί απηνξξχζκηζεο πνπ ηελ απνθαζηζηνχλ. 18. Με πνηνλ ηξόπν ζπληειεί ε πνηθηιόηεηα ζηελ ηζνξξνπία ησλ νηθνζπζηεκάησλ; Όζν κεγαιχηεξε πνηθηιφηεηα έρεη έλα νηθνζχζηεκα, ηφζν πην ηζνξξνπεκέλν είλαη. Απηφ ζπκβαίλεη, γηαηί ηα νηθνζπζηήκαηα κε κεγαιχηεξε πνηθηιφηεηα παξνπζηάδνπλ θαη κεγαιχηεξε πνηθηιία ζρέζεσλ κεηαμχ ησλ βηνηηθψλ παξαγφλησλ ηνπο. Έηζη, φπνηε κηα κεηαβνιή δηαηαξάζζεη ηελ ηζνξξνπία ηνπο, ππάξρνπλ αξθεηνί δηαζέζηκνη κεραληζκνί απηνξξχζκηζεο πνπ ηελ απνθαζηζηνχλ. Αλ, γηα παξάδεηγκα, ζε έλα νηθνζχζηεκα είλαη πεξηνξηζκέλνο ν αξηζκφο ησλ δηαθνξεηηθψλ εηδψλ πνπ δνπλ ζ' απηφ, πεξηνξίδεηαη αλαινγηθά θαη ην πιήζνο ησλ ηξνθηθψλ ζρέζεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ηνπο. Έηζη θάζε δηαηαξαρή ηεο ηζνξξνπίαο ηνπ νηθνζπζηήκαηνο πνπ ζα πξνθαινχζε ηελ εμαθάληζε ελφο είδνπο ζα απεηινχζε άκεζα θαη ηελ εμαθάληζε ηνπ είδνπο πνπ εμαξηάηαη ηξνθηθά απφ απηφ. Αλ αληίζεηα ππάξρεη κεγάιε πνηθηιία νξγαληζκψλ, νη ελαιιαθηηθέο ιχζεηο ζηε δηαηξνθή ηνπο είλαη πεξηζζφηεξεο θαη επνκέλσο ε εμαθάληζε ή ε κείσζε ηνπ πιεζπζκνχ ελφο είδνπο δελ απεηιεί άκεζα ηα είδε πνπ ηξέθνληαη απφ απηφ. Γηα ην ιφγν απηφ ηα θπζηθά νηθνζπζηήκαηα (δάζε, ιίκλεο θηι.), πνπ έρνπλ κεγαιχηεξε πνηθηιφηεηα απφ ηα ηερλεηά (θαιιηεξγνχκελνη αγξνί, ηερλεηέο ιίκλεο θηι. ), είλαη θαη πεξηζζφηεξν ζηαζεξά. 8

2.2. ΡΟΗ ΔΝΔΡΓΔΙΑ 1 Πώο απεηθνλίδνληαη νη πνζνηηθέο θαη πώο νη πνζνηηθέο ηξνθηθέο ζρέζεηο ησλ νξγαληζκώλ ελόο νηθνζπζηήκαηνο; Οη ηξνθηθέο ζρέζεηο κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ δηαθνξεηηθψλ εηδψλ είλαη πνηνηηθέο (πνηνο ηξψεη πνηνλ) θαη πνζνηηθέο (ηη πνζφηεηα ηξψεη). Ζ απεηθφληζε ησλ πνηνηηθψλ ηξνθηθψλ ζρέζεσλ πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ελφο νηθνζπζηήκαηνο γίλεηαη κε ηηο ηξνθηθέο αιπζίδεο θαη ηα ηξνθηθά πιέγκαηα, ελψ ε απεηθφληζε ησλ πνζνηηθψλ ηξνθηθψλ ζρέζεσλ γίλεηαη κε ηηο ηξνθηθέο ππξακίδεο. 2.2.1. Σξνθηθέο αιπζίδεο θαη ηξνθηθά πιέγκαηα 1. Ση νλνκάδνπκε ηξνθηθή αιπζίδα; Ζ ηξνθηθή αιπζίδα είλαη κία ζεηξά νξγαληζκψλ ζηελ νπνία ν θάζε έλαο απνηειεί ηελ ηξνθή ηνπ επφκελνπ. Πεξηγξάθνπλ ηηο ηξνθηθέο ζρέζεηο πνπ ππάξρνπλ κεηαμχ θάπνησλ νξγαληζκψλ. Γλσξίδνπκε φηη ηα θίδηα ηξψλε βαηξάρηα, φηη ηα βαηξάρηα ηξέθνληαη κε πεηαινχδεο θαη φηη νη πεηαινχδεο πίλνπλ ην λέθηαξ ησλ ινπινπδηψλ. Γηα ηελ απεηθφληζε απηήο ηεο ηξνθηθήο αιιειεμάξηεζεο κπνξνχκε λα θαηαζθεπάζνπκε κηα αιπζίδα ηεο νπνίαο ηα βέιε ζα δείρλνπλ ηε ξνή ελέξγεηαο αλάκεζα ζηνπο νξγαληζκνχο πνπ έρνπλ ζρέζε θαηαλαιηζθφκελνπ -θαηαλαισηή. Σέηνηεο ζρέζεηο κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ελφο νηθνζπζηήκαηνο ραξαθηεξίδνληαη σο ηξνθηθέο αιπζίδεο 2. Ση νλνκάδνπκε ηξνθηθό πιέγκα; Ζ ηξνθηθή αιπζίδα είλαη κία ζεηξά νξγαληζκψλ ζηελ νπνία ν θάζε έλαο απνηειεί ηελ ηξνθή ηνπ επφκελνπ. Πεξηγξάθνπλ ηηο ηξνθηθέο ζρέζεηο πνπ ππάξρνπλ κεηαμχ θάπνησλ νξγαληζκψλ. Όκσο επεηδή ζηε θχζε θάζε είδνο νξγαληζκνχ δελ ηξψεη κφλν έλα είδνο ηξνθήο αιιά θαη ην ίδην δελ ηξψγεηαη κφλν απφ έλα άιιν, γηα λα πεξηγξαθνχλ θαιχηεξα νη πνιχπινθεο ηξνθηθέο ζρέζεηο ρξεζηκνπνηείηαη ν φξνο ηξνθηθφ πιέγκα, πνπ πεξηγξάθεη θαιχηεξα ηηο ηξνθηθέο ζρέζεηο ησλ νξγαληζκψλ ελφο νηθνζπζηήκαηνο θαη θαηά ζπλέπεηα ηελ ξνή ελέξγεηαο κέζσ ηεο ηξνθήο. Αλ ζέιακε λα απεηθνλίζνπκε πην ξεαιηζηηθά ηηο πνιχπινθεο ηξνθηθέο ζρέζεηο πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ζηα νηθνζπζηήκαηα, ζα θαηαθεχγακε ζηε δεκηνπξγία ελφο δηθηχνπ κε ην νπνίν ζα δειψλνληαλ νη δηαθνξεηηθέο πεγέο απφ ηηο νπνίεο ηξέθεηαη θάζε νξγαληζκφο ζε έλα ζπγθεθξηκέλν νηθνζχζηεκα. 3. Πνηεο πιεξνθνξίεο κπνξεί λα καο δώζεη ε κειέηε ελόο ηξνθηθνύ πιέγκαηνο; Ζ κειέηε ελφο ηξνθηθνχ πιέγκαηνο κπνξεί λα καο δψζεη πιεξνθνξίεο γηα ηηο πνηνηηθέο ηξνθηθέο ζρέζεηο πνπ αλαπηχζζνληαη κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ελφο νηθνζπζηήκαηνο. Μπνξνχκε επνκέλσο λα πιεξνθνξεζνχκε ηα δηαθνξεηηθά είδε ηξνθήο πνπ ρξεζηκνπνηεί έλαο νξγαληζκφο ηνπ νηθνζπζηήκαηνο θαη αθφκα λα κάζνπκε πνηνπο ερζξνχο έρεη (απφ πνηνπο νξγαληζκνχο ηξψγεηαη ν ίδηνο). 9

Ζ κειέηε φκσο ελφο ηξνθηθνχ πιέγκαηνο κπνξεί λα καο δψζεη θαη άιιεο πιεξνθνξίεο. Πνηεο πηπηψζεηο ζα έρεη ζηνπο δηάθνξνπο νξγαληζκνχο ηνπ νηθνζπζηήκαηνο ε αχμεζε ή ε κείσζε ηνπ πιεζπζκνχ θάπνηνπ νξγαληζκνχ; Αο πάξνπκε, γηα παξάδεηγκα, ην ηξνθηθφ πιέγκα ηεο εηθφλαο 2. 6. Ση ζα ζπκβεί ζην νηθνζχζηεκα, αλ ην ξαληίζνπκε κε εληνκνθηφλν; Θα εμαθαληζηνχλ ή ζα κεησζνχλ ηα έληνκα (πεηαινχδεο, θάκπηεο, κειίγθξεο). Οη δξπνθνιάπηεο θαη νη βάηξαρνη δε ζα έρνπλ λα θάλε θαη ζα κεηαλαζηεχζνπλ ή ζα κεησζεί ν πιεζπζκφο ηνπο. Σα θνηζχθηα ζα ηξψλε κφλν ζαιηγθάξηα, ησλ νπνίσλ ν αξηζκφο ζα κεησζεί. Σα πνψδε θπηά ζα απμεζνχλ. Οη πιεζπζκνί ησλ θηδηψλ θαη ηεο θνπθνπβάγηαο ζα κεησζνχλ θ. ν. θ. 4 Να ηνπνζεηήζεηε κε ηε ζεηξά ηνπο θξίθνπο ηεο ηξνθηθήο αιπζίδαο πνπ απνηειείηαη από ηνπο νξγαληζκνύο: κειίγθξα, παζραιίηζα, ηξηαληαθπιιηά, κηθξό πνπιί, γεξάθη. ε πνην ηξνθηθό επίπεδν ζα θαηαηάμεηε ηελ παζραιίηζα, ζύκθσλα κε ηελ πξνεγνύκελε ηξνθηθή αιπζίδα; Σξηαληαθπιιηά => Μειίγθξα => Παζραιίηζα => Μηθξφ πνπιί => Γεξάθη Ζ Παζραιίηζα αλήθεη, ζχκθσλα κε ηελ πξνεγνχκελε ηξνθηθή αιπζίδα, ζην ηξίην ηξνθηθφ επίπεδν ηνπ νηθνζπζηήκαηνο. Δίλαη θαηαλαισηήο δεχηεξεο ηάμεο. (πξψην ηξνθηθφ επίπεδν ε ηξηαληαθπιιηά = παξαγσγφο, δεχηεξν ηξνθηθφ επίπεδν ε κειίγθξα = θαηαλαισηήο πξψηεο ηάμεο) 2.2.2. Σξνθηθέο ππξακίδεο θαη ηξνθηθά επίπεδα 1. Πνηνπο νξγαληζκνύο θαηαηάζζνπκε ζε έλα ηξνθηθό επίπεδν; ην ίδην ηξνθηθφ επίπεδν θαηάηάζζνπκε ηνπο νξγαληζκνχο πνπ έρνπλ ηηο ίδηεο ηξνθηθέο ζπλήζεηεο. Π. ρ. Οη παξαγσγνί θαηαηάζζνληαη ζην πξψην ηξνθηθφ επίπεδν, νη θπηνθάγνη νξγαληζκνί ζην δεχηεξν ηξνθηθφ επίπεδν, νη ζαξθνθάγνη πνπ ηξσλε θπηνθάγνπο ζην ηξίην ηξνθηθφ επίπεδν θ. ν. θ. Γεληθά νη δηάθνξνη θαηαλαισηέο θαηαηάζζνληαη ζπκβαηηθά ζην αλψηεξν απφ ηα ηξνθηθά επίπεδα πνπ κπνξνχλ λα θαηαηαγνχλ κε βάζε ηελ ηξνθή ηνπο. 2. Γηαηί είλαη δύζθνιε ε θαηάηαμε ελόο νξγαληζκνύ ζε θάπνην ηξνθηθό επίπεδν; Ζ θαηάηαμε ησλ θαηαλαισηψλ ζηα ηξνθηθά επίπεδα δελ είλαη πάληνηε εχθνιε, επεηδή: Τπάξρνπλ νξγαληζκνί πνπ είλαη ηαπηφρξνλα θπηνθάγνη θαη ζαξθνθάγνη (π. ρ. άλζξσπνο). Τπάξρνπλ νξγαληζκνί πνπ κπνξνχλ λα αιιάδνπλ ηηο δηαηξνθηθέο ηνπο ζπλήζεηεο αλάινγα κε ηελ επνρή (π.ρ. αιεπνχ). Οη δηαηξνθηθέο πξνηηκήζεηο θάπνησλ νξγαληζκψλ αιιάδνπλ αλάινγα κε ην ζηάδην ηεο δσήο ηνπο. Γηα παξάδεηγκα, ν βάηξαρνο ζην ζηάδην ηνπ γπξίλνπ είλαη θπηνθάγνο, ελψ, φηαλ κεηακνξθσζεί ζε ψξηκν βάηξαρν, γίλεηαη εληνκνθάγνο. 10

3. Ση είλαη νη ηξνθηθέο ππξακίδεο; Οη ηξνθηθέο ππξακίδεο απνηεινχλ απεηθνλίζεηο ησλ πνζνηηθψλ ζρέζεσλ πνπ ππάξρνπλ κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ελφο νηθνζπζηήκαηνο. Μηα ηξνθηθή ππξακίδα απνηειείηαη απφ ηξνθηθά επίπεδα (επάιιεια νξζνγψληα), ζε θαζέλα απφ ηα νπνία πεξηιακβάλνληαη φινη νη νξγαληζκνί πνπ ηξέθνληαη απέρνληαο «ίδην αξηζκφ βεκάησλ» απφ ηνλ ήιην. Πην ζπγθεθξηκέλα: Σν πξψην ηξνθηθφ επίπεδν, πνπ βξίζθεηαη ζηε βάζε ηεο ηξνθηθήο ππξακίδαο, είλαη απηφ ησλ παξαγσγψλ. Σν δεχηεξν ηξνθηθφ επίπεδν είλαη απηφ ησλ θαηαλαισηψλ πξψηεο ηάμεο. Σν ηξίην ηξνθηθφ επίπεδν είλαη απηφ ησλ θαηαλαισηψλ δεχηεξεο ηάμεο θ.ν.θ. 4. Πνηα είδε ηξνθηθώλ ππξακίδσλ ππάξρνπλ θαη ηη απεηθνλίδεη ην θαζέλα; Μηα ηξνθηθή ππξακίδα, αλάινγα κε ην αλ απεηθνλίδεη ηε κεηαβνιή ηεο δεζκεπκέλεο ελέξγεηαο ή ηε κεηαβνιή ηεο βηνκάδαο (δειαδή ηεο μεξήο κάδαο ησλ νξγαληζκψλ αλά κνλάδα επηθάλεηαο ) ή ηε κεηαβνιή ηνπ πιεζπζκνχ απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ελφο νηθνζπζηήκαηνο ζην άιιν, ραξαθηεξίδεηαη σο ππξακίδα ελέξγεηαο, βηνκάδαο ή πιεζπζκνχ αληίζηνηρα. Μηα ηξνθηθή ππξακίδα απνηειείηαη απφ ηξνθηθά επίπεδα (επάιιεια νξζνγψληα), ζε θαζέλα απφ ηα νπνία πεξηιακβάλνληαη φινη νη νξγαληζκνί πνπ ηξέθνληαη απέρνληαο «ίδην αξηζκφ βεκάησλ» απφ ηνλ ήιην. Σν εκβαδφλ πνπ δίλεηαη ζε θάζε νξζνγψλην είλαη αλάινγν κε ην κέγεζνο ηεο κεηαβιεηήο πνπ απεηθνλίδεηαη ζην ζπγθεθξηκέλν ηξνθηθφ επίπεδν. 5. Έλα νηθνζύζηεκα πεξηιακβάλεη παξαγσγνύο, θαηαλαισηέο πξώηεο δεύηεξεο θαη ηξίηεο ηάμεο. ε πνην ηξνθηθό επίπεδν ζα θαηαηάμεηε ηνπο θαηαλαισηέο δεύηεξεο ηάμεο; Οη θαηαλαισηέο δεχηεξεο ηάμεο αλήθνπλ ζην ηξίην ηξνθηθφ επίπεδν. (Πξψην ηξνθηθφ επίπεδν νη παξαγσγνί, δεχηεξν ηξνθηθφ επίπεδν νη θαηαλαισηέο πξψηεο ηάμεο 6. Ση απεηθνλίδεη ην πξώην ηξνθηθό επίπεδν κίαο ηξνθηθήο ππξακίδαο ελέξγεηαο θάπνηνπ νηθνζπζηήκαηνο πνπ πεξηιακβάλεη: βειαληδηέο, δξπνθνιάπηεο, ζθίνπξνπο, θάκπηεο, πνώδε θπηά, ιαγνύο θαη αιεπνύδεο; Μηα ηξνθηθή ππξακίδα απνηειείηαη απφ ηξνθηθά επίπεδα (επάιιεια νξζνγψληα), ζε θαζέλα απφ ηα νπνία πεξηιακβάλνληαη φινη νη νξγαληζκνί πνπ ηξέθνληαη απέρνληαο «ίδην αξηζκφ βεκάησλ» απφ ηνλ ήιην. Σν εκβαδφλ πνπ δίλεηαη ζε θάζε νξζνγψλην είλαη αλάινγν κε ην κέγεζνο ηεο κεηαβιεηήο πνπ απεηθνλίδεηαη ζην ζπγθεθξηκέλν ηξνθηθφ επίπεδν. ην ηξνθηθφ επίπεδν ησλ παξαγσγψλ απεηθνλίδεηαη ην πνζφ ηεο ελέξγεηαο πνπ είλαη δεζκεπκέλν ζηηο βειαληδηέο θαη ζηα πνψδε θπηά πνπ απνηεινχλ ηνπο παξαγσγνχο ηνπ νηθνζπζηήκαηνο θαη θαηαηάζζνληαη ζην πξψην ηξνθηθφ επίπεδν. 11

7. Ση νλνκάδνπκε αλεζηξακέλεο ππξακίδεο θαη πώο εμεγείηαη ν ζρεκαηηζκόο ηνπο; Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Γηα ην ιφγν απηφ ηφζν ζηηο ηξνθηθέο ππξακίδεο ελέξγεηαο φζν θαη ζηηο ηξνθηθέο ππξακίδεο βηνκάδαο παξαηεξείηαη κία πησηηθή ηάζε απφ ηξνθηθφ επίπεδν ζε ηξνθηθφ επίπεδν. Αλάινγε ηάζε παξνπζηάδνπλ θαη νη ππξακίδεο πιεζπζκνχ εδψ φκσο παξαηεξείηαη κηα ελδηαθέξνπζα εμαίξεζε. Όηαλ ζε έλα νηθνζχζηεκα ππάξρνπλ παξαζηηηθέο ηξνθηθέο ζρέζεηο, ν πιεζπζκφο ησλ αλψηεξσλ επηπέδσλ γίλεηαη νινέλα κεγαιχηεξνο απφ ηνλ πιεζπζκφ ησλ θαηψηεξσλ. Μηα ηέηνηα ηξνθηθή ππξακίδα ραξαθηεξίδεηαη σο αλεζηξακκέλε. Αλ, γηα παξάδεηγκα, κηα βειαληδηά, πνπ κπνξεί λα ζεσξεζεί σο έλα νηθνζχζηεκα, θηινμελεί 1.000 θάκπηεο, ζε θαζεκία απφ ηηο νπνίεο παξαζηηνχλ 100 πξσηφδσα, ε ηξνθηθή ππξακίδα ηνπ πιεζπζκνχ ζα έρεη ηε κνξθή: 8. Με πνην ηξόπν κπνξεί λα ζπκβάιιεη ε ππεξθαηαλάισζε θξέαηνο, από ηνπο αλζξώπνπο ησλ αλαπηπγκέλσλ ρσξώλ, ζην πξόβιεκα ηεο παγθόζκηαο πείλαο; Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Λφγσ απηνχ ηνπ ραξαθηεξηζηηθνχ ξνήο ηεο ελέξγεηαο, εθηάζεηο θαιιηεξγεκέλεο κε ζηηεξά, πνπ ζα κπνξνχζαλ λα ζξέςνπλ 10000 αλζξψπνπο, εάλ κεηαηξαπνχλ ζε βνζθνηφπνπο ζα κπνξέζνπλ λα ζξέςνπλ κφλν 1000. Οη ππφινηπνη 9000 ζα πεηλνχλ, αθνχ ν άλζξσπνο ζα πεξάζεη απφ ην ηξνθηθφ επίπεδν ηνπ πξσηνγελνχο θαηαλαισηνχ ζε απηφ ηνπ δεπηεξνγελνχο, γεγνλφο πνπ ζπλδέεηαη κε απψιεηεο θαηά 90% ηεο αξρηθά, φηαλ ζπκπεξηθέξνληαλ σο πξσηνγελήο θαηαλαισηήο, δηαζέζηκεο ελέξγεηαο 9. Δμεγείζηε γηαηί κία θαιιηεξγήζηκε έθηαζε, αλ θαιιηεξγεζεί κε ζηηεξά, κπνξεί λα εμαζθαιίζεη ηξνθή γηα πεξηζζόηεξνπο αλζξώπνπο από απηνύο πνπ ζα κπνξνύζε λα ζπληεξήζεη ε ίδηα πεξηνρή αλ θαιιηεξγνύηαλ κε ηξηθύιιη πνπ κε ηε ζεηξά ηνπ ζα απνηεινύζε ηξνθή γηα εθηξνθή πξνβάησλ πνπ ζα έηξσγαλ νη θάηνηθνη. Ζ ελέξγεηα, κε ηε κνξθή ηεο ρεκηθήο ελέξγεηαο πνπ εκπεξηέρεηαη ζηελ ηξνθή ησλ νξγαληζκψλ, πεξλάεη απφ ην θαηψηεξν ηξνθηθφ επίπεδν (ησλ παξαγσγψλ) ζην αλψηεξν. Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Λφγσ ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ξνήο ηεο ελέξγεηαο, εθηάζεηο θαιιηεξγεκέλεο κε ζηηεξά, πνπ ζα κπνξνχζαλ λα ζξέςνπλ 10000 αλζξψπνπο, εάλ κεηαηξαπνχλ ζε βνζθνηφπνπο ζα κπνξέζνπλ λα ζξέςνπλ κφλν 1000. Οη ππφινηπνη 9000 ζα πεηλνχλ, αθνχ ν άλζξσπνο ζα πεξάζεη απφ ην ηξνθηθφ επίπεδν ηνπ πξσηνγελνχο θαηαλαισηνχ ζε απηφ ηνπ δεπηεξνγελνχο, γεγνλφο πνπ ζπλδέεηαη κε απψιεηεο θαηά 90% ηεο αξρηθά δηαζέζηκεο ελέξγεηαο, απηήο δειαδή πνπ είρε ζηε δηάζεζή ηνπ φηαλ ζπκπεξηθέξνληαλ σο πξσηνγελήο θαηαλαισηήο. 12

10. Ση γλσξίδεηε γηα ηε ξνή ελέξγεηαο ζηα νηθνζπζηήκαηα; Ζ σθέιηκε ελέξγεηα θαζψο ξέεη ζηα νηθνζπζηήκαηα, κέζσ ηεο ηξνθήο, ζπλερψο κεηψλεηαη θαζψο θαηά ηε κεηαθνξά ηεο απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ζην επφκελν κφλν ην 10% απφ απηή κπνξεί θαη ελζσκαηψλεηαη ζηε βηνκάδα ησλ νξγαληζκψλ. Σν κεγαιχηεξν πνζνζηφ απφ ηελ ελέξγεηα ράλεηαη γηα ην νηθνζχζηεκα αθνχ κεηαηξέπεηαη ζε ζεξκφηεηα. Ζ ελέξγεηα, κε ηε κνξθή ηεο ρεκηθήο ελέξγεηαο πνπ εκπεξηέρεηαη ζηελ ηξνθή ησλ νξγαληζκψλ, πεξλάεη απφ ην θαηψηεξν ηξνθηθφ επίπεδν (ησλ παξαγσγψλ) ζην αλψηεξν. Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Δπνκέλσο ε σθέιηκε ελέξγεηα πνπ θηάλεη ζηα αλψηεξα ηξνθηθά επίπεδα είλαη θαηά πνιχ ιηγφηεξε απφ απηή πνπ αξρηθά δεζκεχηεθε ζηε βηνκάδα ησλ παξαγσγψλ κε ηε δηαδηθαζία ηεο θσηνζχλζεζεο. Ζ ελέξγεηα δειαδή ζηα νηθνζπζηήκαηα ξέεη κνλφδξνκα θαη δελ αλαθπθιψλεηαη. Γηα ην ιφγν απηφ είλαη απαξαίηεηε ε ζπλερήο ηξνθνδνζία ησλ νηθνζπζηεκάησλ κε ελέξγεηα απφ ηνλ ήιην. 11. Γηαηί ηα νηθνζπζηήκαηα ρξεηάδνληαη ζπλερή παξνρή ελέξγεηαο; Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Ζ ελέξγεηα δειαδή, θαζψο κεηαθέξεηαη απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ζην επφκελν κεηψλεηαη. Δπνκέλσο ε σθέιηκε ελέξγεηα πνπ θηάλεη ζηα αλψηεξα ηξνθηθά επίπεδα είλαη θαηά πνιχ ιηγφηεξε απφ απηή πνπ αξρηθά δεζκεχηεθε ζηε βηνκάδα ησλ παξαγσγψλ κε ηε δηαδηθαζία ηεο θσηνζχλζεζεο. Ζ ελέξγεηα δειαδή ζηα νηθνζπζηήκαηα ξέεη κνλφδξνκα θαη δελ αλαθπθιψλεηαη. Γηα ην ιφγν απηφ είλαη απαξαίηεηε ε ζπλερήο ηξνθνδνζία ησλ νηθνζπζηεκάησλ κε ελέξγεηα απφ ηνλ ήιην 12. Γηαηί ν αξηζκόο ησλ ηξνθηθώλ επηπέδσλ ζε έλα νηθνζύζηεκα ή ζε κία ηξνθηθή ππξακίδα δελ είλαη απεξηόξηζηνο; Γηαηί ε σθέιηκε ελέξγεηα θαζψο κεηαθέξεηαη, κέζσ ηεο ηξνθήο, απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ζην επφκελν κεηψλεηαη θαη θαηά ζπλέπεηα θάπνηα ζηηγκή ε ελέξγεηα πνπ βξίζθεηαη θιεηζκέλε ζηε βηνκάδα θάπνηνπ ηξνθηθνχ επηπέδνπ είλαη ηφζν ιίγε ψζηε δελ επαξθεί γηα ηελ θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ νξγαληζκψλ ελφο επφκελνπ ηξνθηθνχ επηπέδνπ. 13 Γηαηί ε βηνκάδα, ε πνζόηεηα ελέξγεηαο ή ν αξηζκόο ησλ αηόκσλ, παξνπζηάδνπλ πησηηθή ηάζε, από ηε βάζε πξνο ηελ θνξπθή κίαο ηξνθηθήο ππξακίδαο; Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Μεηψλεηαη θαηά ζπλέπεηα ε πνζφηεηα ηεο ελέξγεηαο πνπ βξίζθεηαη ζηε βηνκάδα ησλ νξγαληζκψλ θαη είλαη δηαζέζηκε ζην επφκελν ηξνθηθφ επίπεδν θ.ν.θ. Απφ ηε ζηηγκή φκσο πνπ κεηψλεηαη ε δηαζέζηκε ελέξγεηα είλαη επφκελν λα κεηψλεηαη θαη ην νξγαληθφ πιηθφ πνπ πεξηθιείεη ηελ ελέξγεηα απηή, επνκέλσο κεηψλεηαη θαη ε βηνκάδα ησλ νξγαληζκψλ. πλέπεηα απηνχ είλαη λα κεηψλεηαη θαη ν αξηζκφο ησλ αηφκσλ απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ζην επφκελν. Απηφ βέβαηα ηζρχεη γηα ηηο ηξνθηθέο ππξακίδεο πιεζπζκψλ κφλν φηαλ 13

αλαθεξφκαζηε ζε νξγαληζκνχο πνπ δελ έρνπλ ηεξάζηηεο δηαθνξέο σο πξνο ην κέγεζφο ηνπο, γηαηί αλ νη νξγαληζκνί ηνπ επφκελνπ ηξνθηθνχ επηπέδνπ είλαη πνιχ κηθξφηεξνη απηψλ ηνπ πξνεγνχκελνπ, ηφηε ε κνξθή ηεο ηξνθηθήο ππξακίδαο πιεζπζκψλ ζα είλαη αλεζηξακκέλε. 14. Γηαηί ιηγνζηεύεη ε δηαζέζηκε ζηνπο νξγαληζκνύο ελέξγεηα όζν πξνρσξάκε ζε αλώηεξα ηξνθηθά επίπεδα; Ζ σθέιηκε ελέξγεηα θαζψο ξέεη ζηα νηθνζπζηήκαηα, κέζσ ηεο ηξνθήο, ζπλερψο κεηψλεηαη θαζψο θαηά ηε κεηαθνξά ηεο απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ζην επφκελν κφλν ην 10% απφ απηή κπνξεί θαη ελζσκαηψλεηαη ζηε βηνκάδα ησλ νξγαληζκψλ. Σν κεγαιχηεξν πνζνζηφ απφ ηελ ελέξγεηα ράλεηαη γηα ην νηθνζχζηεκα αθνχ κεηαηξέπεηαη ζε ζεξκφηεηα 15 Πνην είλαη ην απνηέιεζκα ηεο κείσζεο ηεο δηαζέζηκεο ζηνπο νξγαληζκνύο ελέξγεηαο, όζν πξνρσξάκε πξνο αλώηεξα ηξνθηθά επίπεδα; Απνηέιεζκα είλαη ε κείσζε ηεο βηνκάδαο ή θαη ηνπ αξηζκνχ ησλ αηφκσλ απφ ηα θαηψηεξα πξνο ηα αλψηεξα ηξνθηθά επίπεδα. ε γεληθέο γξακκέο, ε ίδηα πησηηθή ηάζε (ηεο ηάμεο ηνπ 90%) πνπ παξνπζηάδεηαη ζηηο ηξνθηθέο ππξακίδεο ελέξγεηαο εκθαλίδεηαη θαη ζηηο ηξνθηθέο ππξακίδεο βηνκάδαο, θαζψο, φηαλ κεηψλεηαη ε ελέξγεηα πνπ πξνζιακβάλεη θάζε ηξνθηθφ επίπεδν απφ ην πξνεγνχκελφ ηνπ, είλαη ινγηθφ λα κεηψλεηαη θαη ε πνζφηεηα ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ κπνξνχλ λα ζπλζέζνπλ νη νξγαληζκνί ηνπ θαη ζπλεπψο κεηψλεηαη ε βηνκάδα ηνπ. Οη ηξνθηθέο ππξακίδεο πιεζπζκνχ εκθαλίδνπλ θαη απηέο πησηηθή ηάζε απφ ηξνθηθφ επίπεδν ζε ηξνθηθφ επίπεδν 16. Δάλ ζε θάπνην νηθνζύζηεκα κεησζεί ε βηνκάδα ησλ παξαγσγώλ, πνηνη νξγαληζκνί ηνπ νηθνζπζηήκαηνο θηλδπλεύνπλ πξώηνη κε εμαθάληζε θαη γηαηί; Όινη νη νξγαληζκνί ελφο νηθνζπζηήκαηνο εμαζθαιίδνπλ ηελ ελέξγεηα πνπ ρξεηάδνληαη απφ ηνπο παξαγσγνχο. Καζψο φκσο ε ελέξγεηα κεηαθέξεηαη απφ ην έλα ηξνθηθφ επίπεδν ζην επφκελν ππνβαζκίδεηαη (κφλν ην 10% ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν). Αλ κεησζεί ε βηνκάδα ησλ παξαγσγψλ απηνί πνπ θηλδπλεχνπλ κε εμαθάληζε είλαη πξψηα νη θνξπθαίνη θαηαλαισηέο γηαηί είλαη απηνί πνπ έρνπλ ζηελ δηάζεζή ηνπο, νχησο ή άιισο, ειάρηζηε ελέξγεηα πνπ αλ κεησζεί πεξηζζφηεξν (ιφγσ ηεο κείσζεο ηεο βηνκάδαο ησλ παξαγσγψλ θαη ηεο ζπλαθφινπζεο κείσζεο ηεο βηνκάδαο φισλ ησλ επφκελσλ ηξνθηθψλ επηπέδσλ) κπνξεί λα κελ επαξθεί γηα ηελ ζπληήξεζή ηνπο. Δπηπιένλ ν αξηζκφο ησλ θνξπθαίσλ θαηαλαισηψλ ζε έλα νηθνζχζηεκα είλαη κηθξφο γεγνλφο πνπ απμάλεη πεξηζζφηεξν ηνλ θίλδπλν εμαθάληζεο. Ληγφηεξν απφ ηνπο δηάθνξνπο θαηαλαισηέο θηλδπλεχνπλ απηνί πνπ εμαζθαιίδνπλ ηξνθή θαη απφ θαηψηεξα ηξνθηθά επίπεδα, φπνπ ππάξρεη δηαζέζηκε κεγαιχηεξε πνζφηεηα ηξνθήο θαη επνκέλσο θαη ελέξγεηαο. 17 Αλ θαηαζθεπάζνπκε ην ηξνθηθό πιέγκα ελόο νηθνζπζηήκαηνο ηελ άλνημε θαη ην θζηλόπσξν πηζηεύεηαη όηη ζα έρνπλ ηελ ίδηα κνξθή; Σα δχν ηξνθηθά πιέγκαηα δελ ζα έρνπλ απαξαίηεηα ηελ ίδηα κνξθή. Οη ηξνθηθέο ζπλήζεηο ησλ δηάθνξσλ νξγαληζκψλ ελφο νηθνζπζηήκαηνο κεηαβάιινληαη θαηά ηε 14

δηάξθεηα ηνπ έηνπο αλάινγα κε ηελ δηαζεζηκφηεηα ηξνθήο, αιιάδνπλ θαη νη ηξνθηθέο αιπζίδεο θαη θαηά ζπλέπεηα ην ηξνθηθφ πιέγκα 1/8 Πνηα είλαη ε ηύρε ηεο νξγαληθήο νπζίαο πνπ παξάγεηαη από ηνπο παξαγσγνύο ελόο νηθνζπζηήκαηνο; Έλα κέξνο ηεο γιπθφδεο, αιιά θαη άιισλ ελψζεσλ πνπ ζπληίζεληαη απφ ηνπο παξαγσγνχο, ρξεζηκνπνηείηαη θαηά ηελ θπηηαξηθή αλαπλνή πξνθεηκέλνπ λα απειεπζεξσζεί ελέξγεηα γηα ηελ θάιπςε ησλ αλαγθψλ ησλ παξαγσγψλ. Απφ ην ππφινηπν κέξνο ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ έρεη παξαρζεί απφ ηνπο παξαγσγνχο έλα κέξνο κεηαβηβάδεηαη, σο ηξνθή, ζηνπο θαηαλαισηέο, ελψ έλα άιιν θαηαιήγεη σο λεθξή νξγαληθή χιε (θχιια, θαξπνί, θιαδηά θ. ά.) ζην έδαθνο θαη γίλεηαη ηξνθή γηα ηνπο απνηθνδνκεηέο (βαθηήξηα θαη κχθεηεο) καδί κε ηε λεθξή νξγαληθή χιε δσηθήο πξνέιεπζεο (ζψκαηα λεθξψλ νξγαληζκψλ, απεθθξίζεηο, πεξηηηψκαηα θ. ά 19. Γηαηί κόλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελόο ηξνθηθνύ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επόκελν ηξνθηθό επίπεδν; Έρεη ππνινγηζηεί φηη κφλν ην 10% πεξίπνπ ηεο ελέξγεηαο ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ πεξλάεη ζην επφκελν, θαζψο ην 90% ηεο ελέξγεηαο ράλεηαη. Απηφ νθείιεηαη ζην φηη: Έλα κέξνο ηεο ρεκηθήο ελέξγεηαο κεηαηξέπεηαη κε ηελ θπηηαξηθή αλαπλνή ζε κε αμηνπνηήζηκεο κνξθέο ελέξγεηαο (π.ρ. ζεξκφηεηα). Γελ ηξψγνληαη φινη νη νξγαληζκνί. Οξηζκέλνη νξγαληζκνί πεζαίλνπλ. Έλα κέξνο ηεο νξγαληθήο χιεο απνβάιιεηαη κε ηα θφπξαλα, ηα νπνία απνηθνδνκνχληαη. 2.2.3. Η έλλνηα ηεο παξαγσγηθόηεηαο 1. Ση νλνκάδεηαη παξαγσγηθόηεηα ελόο νηθνζπζηήκαηνο θαη ζε πνηεο θαηεγνξίεο δηαθξίλεηαη; Ο ξπζκφο κε ηνλ νπνίν νη νξγαληζκνί ελφο νηθνζπζηήκαηνο παξάγνπλ νξγαληθή χιε απνηειεί ηελ παξαγσγηθφηεηα ηνπ νηθνζπζηήκαηνο, πνπ δηαθξίλεηαη ζε πξσηνγελή θαη ζε δεπηεξνγελή. Πξσηνγελήο παξαγσγηθφηεηα είλαη ν ξπζκφο κε ηνλ νπνίν νη παξαγσγνί ελφο νηθνζπζηήκαηνο δεζκεχνπλ ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία θαη ηε κεηαηξέπνπλ ζε ρεκηθή (νξγαληθή χιε). 2 Ση είλαη ε κηθηή θαη ηη ε θαζαξή πξσηνγελήο παξαγσγηθόηεηα ελόο νηθνζπζηήκαηνο; Πξσηνγελήο παξαγσγηθφηεηα είλαη ν ξπζκφο κε ηνλ νπνίν νη παξαγσγνί ελφο νηθνζπζηήκαηνο δεζκεχνπλ ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία θαη ηε κεηαηξέπνπλ ζε ρεκηθή (νξγαληθή χιε). 15

Δπεηδή φκσο απφ ηελ νξγαληθή χιε πνπ παξάγεηαη είηε ζην επίπεδν ησλ παξαγσγψλ είηε ζην επίπεδν ησλ θαηαλαισηψλ έλα κέξνο κφλν δεζκεχεηαη ζηνπο ηζηνχο ηνπο (γηαηί ην κεγαιχηεξν ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ηνπο), είλαη απαξαίηεην ηφζν ε πξσηνγελήο φζν θαη ε δεπηεξνγελήο παξαγσγηθφηεηα λα δηαθξίλνληαη ζε κεηθηή θαη ζε θαζαξή παξαγσγηθφηεηα. Καη ζηηο δχν πεξηπηψζεηο ε κεηθηή παξαγσγηθφηεηα απνηειεί ην πνζφ ηεο ζπλνιηθήο νξγαληθήο χιεο πνπ παξάγεηαη, ελψ ε θαζαξή παξαγσγηθφηεηα απνηειεί ην πνζφ ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ απνκέλεη, κεηά ηελ αθαίξεζε ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ νμεηδψζεθε, πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ησλ νξγαληζκψλ. ηα πιαίζηα ελφο νηθνζπζηήκαηνο, ε θαζαξή παξαγσγηθφηεηα αληηζηνηρεί ζην πνζφ νξγαληθήο νπζίαο πνπ ζα πξνζηεζεί αλά κνλάδα ρξφλνπ θαη αλά κνλάδα επηθάλεηαο. 3 Ση είλαη ε κηθηή θαη ηη ε θαζαξή δεπηεξνγελήο παξαγσγή ελόο νηθνζπζηήκαηνο; Ζ κεηθηή παξαγσγηθφηεηα απνηειεί ην πνζφ ηεο ζπλνιηθήο νξγαληθήο χιεο πνπ παξάγεηαη, ελψ ε θαζαξή παξαγσγηθφηεηα απνηειεί ην πνζφ ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ απνκέλεη, κεηά ηελ αθαίξεζε ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ νμεηδψζεθε, πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ησλ νξγαληζκψλ. 4 Ση νλνκάδνπκε πξσηνγελή παξαγσγηθόηεηα θαη ηη δεπηεξνγελή παξαγσγηθόηεηα; Πξσηνγελήο παξαγσγηθφηεηα είλαη ν ξπζκφο κε ηνλ νπνίν νη παξαγσγνί ελφο νηθνζπζηήκαηνο δεζκεχνπλ ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία θαη ηε κεηαηξέπνπλ ζε ρεκηθή (νξγαληθή χιε). Γεπηεξνγελήο παξαγσγηθφηεηα είλαη ν ξπζκφο κε ηνλ νπνίν νη θαηαλαισηέο ελφο νηθνζπζηήκαηνο, αμηνπνηψληαο ηε ρεκηθή ελέξγεηα πνπ παξαιακβάλνπλ κε ηελ ηξνθή ηνπο, παξάγνπλ νξγαληθή χιε 5. Πνηα νκάδα νξγαληζκώλ είλαη ππεύζπλε γηα ηελ αύμεζε ηεο βηνκάδαο ελόο νηθνζπζηήκαηνο; Σα θπηά είλαη ππεχζπλα γηα ηελ αχμεζε ηεο βηνκάδαο ελφο νηθνζπζηήκαηνο αθνχ απηά θαη κφλν απηά κπνξνχλ λα πξνζζέζνπλ λέα ελέξγεηα (βηνκάδα) κέζα απφ ηε ιεηηνπξγία ηεο θσηνζχλζεζεο. Σα δψα ρξεζηκνπνηψληαο ηκήκα ηεο πξσηνγελνχο παξαγσγήο (βηνκάδαο ησλ παξαγσγψλ), παξάγνπλ θαη ηα ίδηα βηνκάδα δσηθή. 6. Πνηα δηαδηθαζία πξέπεη λα αθνινπζήζνπκε πξνθεηκέλνπ λα ππνινγίζνπκε ηελ θαζαξή πξσηνγελή παξαγσγηθόηεηα ελόο θξπγαληθνύ νηθνζπζηήκαηνο; Μηα απιή κέζνδνο γηα ηνλ ππνινγηζκφ ηεο θαζαξήο πξσηνγελνχο παξαγσγηθφηεηαο ελφο νηθνζπζηήκαηνο είλαη ν ζεξηζκφο. Αο ππνζέζνπκε, γηα παξάδεηγκα, φηη ζέινπκε λα κεηξήζνπκε ηελ θαζαξή πξσηνγελή παξαγσγηθφηεηα ελφο θξπγαληθνχ νηθνζπζηήκαηνο, ελφο δειαδή νηθνζπζηήκαηνο ζην νπνίν αθζνλνχλ θπηά φπσο ην ζπκάξη, ε ιαδαληά, ε ξίγαλε, ε ιεβάληα θ. ά. 16

Σα θπηά απηά είλαη ηθαλά λα επηβηψλνπλ ζην άλπδξν θαη καθξχ θαινθαίξη ηεο παηξίδαο καο. Δπηζθεπηφκαζηε ινηπφλ ην νηθνζχζηεκα θαη ζεξίδνπκε ην Ννέκβξην δέθα ηπραία ηεκάρηα εκβαδνχ 1 m 2 ην θαζέλα. Σν πιηθφ πνπ ζπγθεληξψλνπκε (ζάκλνη, κηθξά πνψδε θπηά θ.ά.) ην ζεξκαίλνπκε ζε ζεξκνθξαζία 80-90 C, ψζηε λα ράζεη ην λεξφ πνπ πεξηέ ρεη, ην δπγίδνπκε θαη ππνινγίδνπκε ην κέζν φξν ηεο μεξήο κάδαο πνπ αληηζηνηρεί ζε 1m 2 επηθάλεηαο (βηνκάδα). Έζησ φηη βξήθακε πσο ε βηνκάδα ησλ παξαγσγψλ ηνπ νηθνζπζηήκαηνο είλαη 800 gr αλά m 2. Αλ επαλαιάβνπκε ηελ ίδηα δηαδηθαζία ηνλ Απξίιην ζε δέθα δηαθνξεηηθά ηεκάρηα, ζα δηαπηζηψζνπκε φηη ε βηνκάδα ηνπ νηθνζπζηήκαηνο απμήζεθε ζηα 1.200 gr/m 2. Ζ κεηαβνιή ηεο βηνκάδαο ζην δηάζηεκα πνπ έ ρεη κεζνιαβήζεη (5 κήλεο), δειαδή ηα 400gr/m 2, αληηπξνζσπεχεη ηελ νξγαληθή χιε πνπ ελζσκαηψζεθε ζηνπο παξαγσγνχο ηνπ νηθνζπζηήκαηνο ή, κε άιια ιφγηα, ηελ θαζαξή πξσηνγελή παξαγσγηθφηεηα. 7 Πνηνη παξάγνληεο θαζνξίδνπλ ην κέγεζνο ηεο παξαγσγηθόηεηαο ησλ νηθνζπζηεκάησλ; Ζ παξαγσγηθφηεηα ησλ νηθνζπζηεκάησλ δηαθέξεη έληνλα. ην έλα άθξν βξίζθνληαη νη έξεκνη, νη βαζηέο ιίκλεο κε κηθξή πξσηνγελή παξαγσγηθφηεηα, ελψ ζην άιιν άθξν βξίζθνληαη ηα δέιηα ησλ πνηακψλ, νη θνξαιιηνγελείο χθαινη κε κεγάιε κεηθηή πξσηνγελή παξαγσγηθφηεηα. Οη θχξηνη παξάγνληεο πνπ θαζνξίδνπλ ην κέγεζνο ηεο πξσηνγελνχο παξαγσγηθφηεηαο ησλ νηθνζπζηεκάησλ είλαη ε ειηνθάλεηα, ε ζεξκνθξαζία, ε δηαζεζηκφηεηα ησλ απαξαίηεησλ ζξεπηηθψλ ζηνηρείσλ, ε δηαζεζηκφηεηα λεξνχ (κφλν γηα ρεξζαία νηθνζπζηήκαηα)θαη ην βάζνο ζην νπνίν κπνξεί λα δηεηζδχζεη ην θσο (ζηα πδάηηλα νηθνζπζηήκαηα). 8. Γεδνκέλνπ όηη γηα λα δηαηεξεζεί έλα ηξνθηθό επίπεδν, ζα πξέπεη ε θαζαξή παξαγσγή ηνπ πξνεγνύκελνπ ηξνθηθνύ επηπέδνπ λα είλαη ηνπιάρηζηνλ 10 Kcal/έηνο, λα ππνινγίζεηε ηνλ κέγηζην αξηζκό ηξνθηθώλ επηπέδσλ θαηαλαισηώλ πνπ κπνξεί λα ζπληεξήζεη έλα νηθνζύζηεκα 100m2 πνπ έρεη θαζαξή πξσηνγελή παξαγσγηθόηεηα 100kcal/m2/ έηνο. Αθνχ ε έθηαζε είλαη 100m 2 θαη ε θαζαξή πξσηνγελήο παξαγσγηθφηεηά ηνπ είλαη 1000kcal/m 2 /έηνο ζα έρνπκε θαζαξή πξσηνγελή παξαγσγή 100.000 kcal/έηνο. Άξα ην πξψην ηξνθηθφ επίπεδν ησλ παξαγσγψλ, πξνζζέηεη ζηε βηνκάδα ηνπ ελέξγεηα 100.000 kcal. Απφ ηελ ελέξγεηα απηή ην 10% κεηαβηβάδεηαη ζην δεχηεξν ηξνθηθφ επίπεδν, ησλ θαηαλαισηψλ α ηάμεο, νη νπνίνη ζα έρνπλ ελέξγεηα 10.000 kcal. ην ηξίην ηξνθηθφ επίπεδν, ησλ θαηαλαισηψλ β ηάμεο ζα κεηαβηβαζηεί ην 10% ηεο ελέξγεηαο ηνπ πξνεγνχκελνπ ηξνθηθνχ επηπέδνπ, δειαδή 1000kcal, ζην ηέηαξην ηξνθηθφ επίπεδν κεηαβηβάδεηαη ελέξγεηα 100 kcal, ζην πέκπην ηξνθηθφ επίπεδν ελέξγεηα 10 kcal. Σν ζπγθεθξηκέλν νηθνζχζηεκα πεξηιακβάλεη πέληε ηξνθηθά επίπεδα ζπλνιηθά θαη ηέζζεξα ηξνθηθά επίπεδα θαηαλαισηψλ, αθνχ ην πνζφ ελέξγεηαο πνπ θηάλεη ζην ηέηαξην ηξνθηθφ επίπεδν θαηαλαισηψλ παξέρεη ηελ ειάρηζηε πνζφηεηα ελέξγεηαο πνπ απαηηείηαη γηα ηελ ζηήξημε ελφο ηξνθηθνχ επηπέδνπ, ζχκθσλα κε ηα δεδνκέλα ηεο άζθεζεο 17

2.3. ΒΙΟΓΔΩΥΗΜΙΚΟΙ ΚΤΚΛΟΙ 1. Γηαηί νη θύθινη ηεο ύιεο ζηε θύζε νλνκάδνληαη βηνγεσρεκηθνί; Γηαηί γηα ηελ πξαγκαηνπνίεζή ηνπο δελ ζπκκεηέρνπλ κφλν νη δηάθνξνη νξγαληζκνί αιιά πξαγκαηνπνηνχληαη επίζεο ρεκηθέο αληηδξάζεηο θαη ζην αβηνηηθφ πεξηβάιινλ. 2. Γηαηί είλαη απαξαίηεηε ε αλαθύθισζε ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ ζηνλ πιαλήηε; Αληίζεηα κε ηελ ελέξγεηα, ε χιε πνπ ππάξρεη δηαζέζηκε ζηε βηφζθαηξα είλαη πεξηνξηζκέλε, θαζψο ν πιαλήηεο δέρεηαη ειάρηζηα πνζά χιεο απφ ην Γηάζηεκα (κεηεσξίηεο θηι.). Γηα ην ιφγν απηφ ηα ρεκηθά ζηνηρεία (C, H, O, N, S, P θ. ά. ) πνπ είλαη απαξαίηεηα γηα ηε ζχλζεζε ησλ ρεκηθψλ ελψζεσλ, απφ ηηο νπνίεο εμαξηψληαη νη δνκέο θαη νη ιεηηνπξγίεο ησλ νξγαληζκψλ, πξέπεη λα θπθινθνξνχλ, ψζηε λα γίλνληαη εθ λένπ δηαζέζηκα. 2.3.1. Ο θύθινο ηνπ άλζξαθα 1. Πνηα είλαη ε ζεκαζία ηνπ δηνμείδηνπ ηνπ άλζξαθα ηεο αηκόζθαηξαο; Ο άλζξαθαο είλαη ην ρεκηθφ ζηνηρείν κε βάζε ην νπνίν δνκνχληαη φιεο νη νξγαληθέο ελψζεηο θαη ζπλεπψο φια ηα βηνινγηθά καθξνκφξηα. O άλζξαθαο εηζέξρεηαη ζηα νηθνζπζηήκαηα κε ηε κνξθή ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα, ην νπνίν βξίζθεηαη ζηελ αηκφζθαηξα. Σν δηνμείδην ηνπ άλζξαθα παξαιακβάλεηαη απφ ηνπο παξαγσγνχο πξνθεηκέλνπ λα κεηαηξαπεί, κε ηε δηαδηθαζία ηεο θσηνζχλζεζεο, ζε γιπθφδε. Σκήκα ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο, πνπ απνξξνθάηαη απφ ηελ επηθάλεηα ηεο γεο, επαλεθπέκπεηαη ζηελ αηκφζθαηξα σο κεγαιχηεξα κήθε θχκαηνο. Δθεί φκσο απνξξνθάηαη εθ λένπ ζε πνζνζηφ ηεο ηάμεο ηνπ 70% απφ ηα αηκνζθαηξηθά αέξηα, θπξίσο απφ ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα θαη ηνπο πδξαηκνχο. Απηή ε παγηδεπκέλε ελέξγεηα θξαηάεη δεζηή ηελ αηκφζθαηξα 2. Πνηεο βηνινγηθέο δηαδηθαζίεο ζπληεινύλ θπξίσο ζηελ νινθιήξσζε ηνπ θύθινπ ηνπ άλζξαθα ζηε θύζε θαη κε πνην ηξόπν ζπκβάιιεη ζηελ πξαγκαηνπνίεζή ηνπ ε θαζεκία από απηέο; ηε βάζε ηεο αληαιιαγήο ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα κεηαμχ ηεο αηκφζθαηξαο θαη ησλ βηνηηθψλ παξαγφλησλ ησλ νηθνζπζηεκάησλ βξίζθεηαη ε ελαιιαγή δχν δηαδηθαζηψλ:κε ηε θσηνζχλζεζε πξνζιακβάλεηαη ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζεί ζηελ παξαγσγή γιπθφδεο, ελψ κε ηελ θπηηαξηθή αλαπλνή νμεηδψλεηαη ε γιπθφδε θαη επηζηξέθεη ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα ζηελ αηκφζθαηξα. 3. Να πεξηγξάςεηε ηνλ θύθιν ηνπ άλζξαθα ζηε θύζε. Ο άλζξαθαο εηζέξρεηαη ζηα νηθνζπζηήκαηα κε ηε κνξθή ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα, ην νπνίν βξίζθεηαη ζηελ αηκφζθαηξα. Σν δηνμείδην ηνπ άλζξαθα παξαιακβάλεηαη απφ 18

ηνπο παξαγσγνχο πξνθεηκέλνπ λα κεηαηξαπεί, κε ηε δηαδηθαζία ηεο θσηνζχλζεζεο, ζε γιπθφδε. Έλα κέξνο ηεο γιπθφδεο, αιιά θαη άιισλ ελψζεσλ πνπ ζπληίζεληαη απφ ηνπο παξαγσγνχο, ρξεζηκνπνηείηαη θαηά ηελ θπηηαξηθή αλαπλνή πξνθεηκέλνπ λα απειεπζεξσζεί ελέξγεηα γηα ηελ θάιπςε ησλ αλαγθψλ ησλ παξαγσγψλ. Δπεηδή φκσο θαηά ηελ θπηηαξηθή αλαπλνή παξάγεηαη θαη δηνμείδην ηνπ άλζξαθα, ην αέξην απηφ επηζηξέθεη ζηελ αηκφζθαηξα, κε απνηέιεζκα λα νινθιεξψλεηαη έλαο θχθινο πξφζιεςεο θαη επαλαθνξάο απφ θαη πξνο ηελ αηκφζθαηξα. Απφ ην ππφινηπν κέξνο ηεο νξγαληθήο χιεο πνπ έρεη παξαρζεί απφ ηνπο παξαγσγνχο έλα κέξνο κεηαβηβάδεηαη, σο ηξνθή, ζηνπο θαηαλαισηέο, ελψ έλα άιιν θαηαιήγεη σο λεθξή νξγαληθή χιε (θχιια, θαξπνί, θιαδηά θ. ά.) ζην έδαθνο θαη γίλεηαη ηξνθή γηα ηνπο απνηθνδνκεηέο (βαθηήξηα θαη κχθεηεο) καδί κε ηε λεθξή νξγαληθή χιε δσηθήο πξνέιεπζεο (ζψκαηα λεθξψλ νξγαληζκψλ, απεθθξίζεηο, πεξηηηψκαηα θ. ά.). Καη ζηελ πεξίπησζε ησλ θαηαλαισηψλ θαη ζηελ πεξίπησζε ησλ απνηθνδνκεηψλ ε νξγαληθή χιε νμεηδψλεηαη, κε απνηέιεζκα αθ' ελφο ηελ απειεπζέξσζε ελέξγεηαο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ ηνπο αλαγθψλ θαη αθ' εηέξνπ ηελ παξαγσγή δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα πνπ επηζηξέθεη ζηελ αηκφζθαηξα 4. Πνηεο δξαζηεξηόηεηεο ηνπ αλζξώπνπ πξνθαινύλ δηαηαξαρέο ζηνλ βηνγεσρεκηθό θύθιν ηνπ άλζξαθα; Με ηε Βηνκεραληθή Δπαλάζηαζε (αξρέο ηνπ 19νπ αηψλα)άξρηζε ε ζπζηεκαηηθή ρξήζε νξπθηψλ θαπζίκσλ (γαηαλζξάθσλ αξρηθά, πεηξειαίνπ θαη θπζηθνχ αεξίνπ ζηε ζπλέρεηα). Απηά ηα θαχζηκα, ηα νπνία πξνέξρνληαη απφ ην κεηαζρεκαηηζκφ νξγαληθήο χιεο θπηηθψλ θαη δσηθψλ νξγαληζκψλ ηνπ παξειζφληνο, παξέκελαλ γηα εθαηνκκχξηα ρξφληα ζηα έγθαηα ηεο Γεο, απνηειψληαο κηα κεγάιε απνζήθε άλζξαθα πνπ έκελε αρξεζηκνπνίεηε. ηε ζπλέρεηα φκσο νη απμαλφκελεο ελεξγεηαθέο αλάγθεο ηεο βηνκεραλίαο θαη ησλ κεηαθνξψλ επέβαιαλ ηελ εληαηηθή εμφξπμε ηνπ άλζξαθα, ε θαχζε ηνπ νπνίνπ νδήγεζε ζηελ απειεπζέξσζε ηεξάζηησλ πνζνηήησλ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα ζηελ αηκφζθαηξα. Βέβαηα ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα δεζκεχεηαη απφ ηνπο παξαγσγνχο θαη ρξεζηκνπνηείηαη ζηε θσηνζχλζεζε. Ζ θαηαζηξνθή σζηφζν ησλ δαζψλ, είηε ιφγσ ηεο πινηφκεζεο, πνπ γίλεηαη κε ζθνπφ ηελ εθκεηάιιεπζε ησλ πξντφλησλ ηεο μπιείαο, είηε ιφγσ ησλ εθρεξζψζεσλ, πνπ απνζθνπνχλ ζηελ εμεχξεζε λέσλ ρψξσλ θαηνηθίαο θαη θαιιηέξγεηαο, πεξηνξίδεη ην ζπλνιηθφ αξηζκφ ησλ θσηνζπλζεηηθψλ νξγαληζκψλ ηνπ πιαλήηε. Τπάξρεη δειαδή κηα ηάζε γηα βαζκηαία αχμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα ζηελ αηκφζθαηξα, κηα εμέιημε πνπ κπνξεί λα έρεη δπζάξεζηεο ζπλέπεηεο γηα ην θιίκα ηνπ πιαλήηε. 5. ε ηη νθείιεηαη ε αύμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηνπ δηνμείδηνπ ηνπ άλζξαθα ηεο αηκόζθαηξαο, πνπ παξαηεξείηαη ηα ηειεπηαία ρξόληα; Με ηε Βηνκεραληθή Δπαλάζηαζε (αξρέο ηνπ 19νπ αηψλα) άξρηζε ε ζπζηεκαηηθή ρξήζε νξπθηψλ θαπζίκσλ (γαηαλζξάθσλ αξρηθά, πεηξειαίνπ θαη θπζηθνχ αεξίνπ ζηε ζπλέρεηα). Απηά ηα θαχζηκα, ηα νπνία πξνέξρνληαη απφ ην κεηαζρεκαηηζκφ νξγαληθήο χιεο θπηηθψλ θαη δσηθψλ νξγαληζκψλ ηνπ παξειζφληνο, παξέκελαλ γηα εθαηνκκχξηα ρξφληα ζηα έγθαηα ηεο Γεο, απνηειψληαο κηα κεγάιε απνζήθε άλζξαθα πνπ έκελε αρξεζηκνπνίεηε. ηε ζπλέρεηα φκσο νη απμαλφκελεο ελεξγεηαθέο αλάγθεο 19

ηεο βηνκεραλίαο θαη ησλ κεηαθνξψλ επέβαιαλ ηελ εληαηηθή εμφξπμε ηνπ άλζξαθα, ε θαχζε ηνπ νπνίνπ νδήγεζε ζηελ απειεπζέξσζε ηεξάζηησλ πνζνηήησλ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα ζηελ αηκφζθαηξα. Βέβαηα ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα δεζκεχεηαη απφ ηνπο παξαγσγνχο θαη ρξεζηκνπνηείηαη ζηε θσηνζχλζεζε. Ζ θαηαζηξνθή σζηφζν ησλ δαζψλ, είηε ιφγσ ηεο πινηφκεζεο, πνπ γίλεηαη κε ζθνπφ ηελ εθκεηάιιεπζε ησλ πξντφλησλ ηεο μπιείαο, είηε ιφγσ ησλ εθρεξζψζεσλ, πνπ απνζθνπνχλ ζηελ εμεχξεζε λέσλ ρψξσλ θαηνηθίαο θαη θαιιηέξγεηαο, πεξηνξίδεη ην ζπλνιηθφ αξηζκφ ησλ θσηνζπλζεηηθψλ νξγαληζκψλ ηνπ πιαλήηε. 2.3.2. Ο θύθινο ηνπ αδώηνπ 1 Με πνηεο δηαδηθαζίεο γίλεηαη ην άδσην δηαζέζηκν γηα ηνπο δηάθνξνπο νξγαληζκνύο; Σν άδσην απνηειεί έλα ζεκαληηθφ ρεκηθφ ζηνηρείν γηα ηε δσή, θαζψο είλαη ζπζηαηηθφ πνιιψλ βηνκνξίσλ φπσο ησλ λνπθιετθψλ νμέσλ θαη ησλ πξσηετλψλ. Αλ θαη ην άδσην αθζνλεί ζηελ αηκφζθαηξα, φπνπ απνηειεί ην 78% θ. φ., δελ κπνξεί λα αμηνπνηεζεί απφ ηνπο παξαγσγνχο ζηε κνξθή κε ηελ νπνία βξίζθεηαη ζ' απηή (κνξηαθφ άδσην). Γηα ην ιφγν απηφ ε εηζαγσγή ηνπ αηκνζθαηξηθνχ αδψηνπ ζηηο ηξνθηθέο αιπζίδεο ησλ νηθνζπζηεκάησλ γίλεηαη κε ηε δηαδηθαζία ηεο αδσηνδέζκεπζεο, ε νπνία κεηαηξέπεη ην αηκνζθαηξηθφ άδσην ζε κνξθέο αμηνπνηήζηκεο απφ ηνπο παξαγσγνχο. Ζ αδσηνδέζκεπζε δηαθξίλεηαη ζε θπζηθή θαη βηνινγηθή. 2. Ση είλαη ε αδσηνδέζκεπζε; Αδσηνδέζκεπζε είλαη ε δηαδηθαζία κεηαηξνπήο ηνπ αδψηνπ ζε εχρξεζηε κνξθή, αμηνπνηήζηκε απφ ηνπο παξαγσγνχο. 3. Πώο γίλεηαη ε αηκνζθαηξηθή θαη πώο ε βηνινγηθή αδσηνδέζκεπζε; Ζ αδσηνδέζκεπζε δηαθξίλεηαη ζε αηκνζθαηξηθή θαη βηνινγηθή. Καηά ηελ αηκνζθαηξηθή αδσηνδέζκεπζε ην άδσην ηεο αηκφζθαηξαο αληηδξά είηε κε ηνπο πδξαηκνχο, ζρεκαηίδνληαο ακκσλία, είηε κε ην αηκνζθαηξηθφ νμπγφλν, ζρεκαηίδνληαο ληηξηθά ηφληα. Ζ απαξαίηεηε ελέξγεηα πξνζθέξεηαη απφ ηηο ειεθηξηθέο εθθελψζεηο (αζηξαπέο, θεξαπλνί). Ζ ακκσλία θαη ηα ληηξηθά ηφληα κεηαθέξνληαη κε ηε βξνρή ζην έδαθνο. Ζ αηκνζθαηξηθή αδσηνδέζκεπζε θαηέρεη ην 10% ηεο ζπλνιηθήο αδσηνδέζκεπζεο. Ζ βηνινγηθή αδσηνδέζκεπζε πξαγκαηνπνηείηαη απφ ειεχζεξνπο ή ζπκβησηηθνχο κηθξννξγαληζκνχο. εκαληηθφηεξα αδσηνδεζκεπηηθά βαθηήξηα είλαη απηά πνπ δνπλ ζπκβησηηθά ζηηο ξίδεο ησλ ςπραλζψλ (φπσο είλαη ην ηξηθχιιη, ε κπηδειηά, ε θαζνιηά, ε θαθή, ε ζφγηα) ζε εηδηθά εμνγθψκαηα (θπκάηηα ). Απηά ηα βαθηήξηα έρνπλ ηελ ηθαλφηεηα λα δεζκεχνπλ ην αηκνζθαηξηθφ άδσην θαη λα ην κεηαηξέπνπλ ζε ληηξηθά ηφληα, ηα νπνία κπνξνχλ λα απνξξνθεζνχλ απφ ηα ςπραλζή. Γη απηφ ην ιφγν άιισζηε ηα φζπξηα είλαη πινχζηα ζε πξσηεΐλεο. Ζ βηνινγηθή αδσηνδέζκεπζε θαηέρεη ην 90%ηεο ζπλνιηθήο αδσηνδέζκεπζεο. 20

Σα θπηά ρξεζηκνπνηνχλ ηα ληηξηθά ηφληα πνπ πξνζιακβάλνπλ απφ ην έδαθνο (είηε κε ηε δηαδηθαζία ηεο αηκνζθαηξηθήο είηε κε απηήλ ηεο βηνινγηθήο αδσηνδέζκεπζεο) πξνθεηκέλνπ λα ζπλζέζνπλ ηηο αδσηνχρεο ελψζεηο ηνπο φπσο ηηο πξσηεΐλεο θαη ηα λνπθιετθά νμέα 4. Πνηα είλαη ε πξνέιεπζε ηνπ αδώηνπ πνπ πξνζιακβάλεηαη από ηηο ξίδεο ησλ θπηώλ; Σα θπηά ρξεζηκνπνηνχλ ηα ληηξηθά ηφληα πνπ πξνζιακβάλνπλ απφ ην έδαθνο θαη ηα νπνηά πξνέξρνληαη: Απφ ηε δηαδηθαζία ηεο αηκνζθαηξηθήο είηε ηεο βηνινγηθήο αδσηνδέζκεπζεο Απφ ηελ απνηθνδφκεζε ησλ νξγαληθψλ αδσηνχρσλ ελψζεσλ ηεο λεθξήο νξγαληθήο χιεο πνπ αξρηθά κεηαηξέπνληαη ζε ακκσλία. Ζ ακκσλία πνπ ζπγθεληξψλεηαη ζην έδαθνο, πθηζηάκελε ηε δξάζε ησλ ληηξνπνηεηηθψλ βαθηεξίσλ ηνπ εδάθνπο, κεηαηξέπεηαη ηειηθά ζε ληηξηθά ηφληα ηα νπνία παξαιακβάλνληαη απφ ηα θπηά. 5. Ση είλαη ε ληηξνπνίεζε; Σφζν ηα θπηά φζν θαη ηα δψα εγθαηαιείπνπλ ζην έδαθνο λεθξή νξγαληθή χιε (θαξπνχο, θχιια, λεθξά ζψκαηα, ηξίρσκα θηι. )πνπ θπζηθά πεξηέρεη άδσην. Σα δψα επηπξνζζέησο απνβάιινπλ αδσηνχρα πξντφληα ηνπ κεηαβνιηζκνχ ηνπο, φπσο είλαη ε νπξία, ην νπξηθφ νμχ θαη ηα πεξηηηψκαηα. Όιεο απηέο νη νπζίεο δηαζπψληαη απφ ηνπο απνηθνδνκεηέο ηνπ εδάθνπο κέζα απφ κηα δηαδηθαζία πνπ θαηαιήγεη ζηελ παξαγσγή ακκσλίαο. Ζ ακκσλία πνπ ζπγθεληξψλεηαη ζην έδαθνο, πθηζηάκελε ηε δξάζε ησλ ληηξνπνηεηηθψλ βαθηεξίσλ ηνπ εδάθνπο, κεηαηξέπεηαη ηειηθά ζε ληηξηθά ηφληα ηα νπνία παξαιακβάλνληαη απφ ηα θπηά. Δπνκέλσο ληηξνπνίεζε είλαη ε κεηαηξνπή ηεο ακκσλίαο, κε ηε βνήζεηα κηθξννξγαληζκψλ, ζε ληηξηθά ηφληα. 6. Ση είλαη απνληηξνπνίεζε; Ζ αλάζηξνθε δηαδηθαζία ηεο αδσηνδέζκεπζεο θαηά ηελ νπνία ηα ληηξηθά ηφληα κεηαηξέπνληαη ζηαδηαθά ζε κνξηαθφ άδσην, πνπ επηζηξέθεη πάιη πίζσ ζηελ - - αηκφζθαηξα. ΝΟ 3 >ΝΟ 2 > Ν 2 Ο > Ν 2. Σελ εξγαζία απηή ηελ αλαιακβάλνπλ ηα απνληηξνπνηεηηθά βαθηήξηα ηνπ εδάθνπο κε ηε κεηαηξνπή ησλ ληηξηθψλ ηφλησλ ζε κνξηαθφ άδσην, ην νπνίν επηζηξέθεη ζηελ αηκφζθαηξα. 7. Πώο επαλέξρεηαη ην άδσην ζηελ αηκόζθαηξα; Σελ επαλαθνξά κέξνπο ηνπ αδψηνπ ζηελ αηκφζθαηξα, ηελ αλαιακβάλνπλ ηα απνληηξνπνηεηηθά βαθηήξηα ηνπ εδάθνπο κε ηε κεηαηξνπή ησλ ληηξηθψλ ηφλησλ ζε κνξηαθφ άδσην. 8. Να πεξηγξάςεηε ηνλ βηνγεσρεκηθό θύθιν ηνπ αδώηνπ. Ζ εηζαγσγή ηνπ αηκνζθαηξηθνχ αδψηνπ ζηηο ηξνθηθέο αιπζίδεο ησλ νηθνζπζηεκάησλ γίλεηαη κε ηε δηαδηθαζία ηεο αδσηνδέζκεπζεο, ε νπνία κεηαηξέπεη ην αηκνζθαηξηθφ άδσην ζε κνξθέο αμηνπνηήζηκεο απφ ηνπο παξαγσγνχο. 21

Σα θπηά ρξεζηκνπνηνχλ ηα ληηξηθά ηφληα πνπ πξνζιακβάλνπλ απφ ην έδαθνο (είηε κε ηε δηαδηθαζία ηεο αηκνζθαηξηθήο είηε κε απηήλ ηεο βηνινγηθήο αδσηνδέζκεπζεο) πξνθεηκέλνπ λα ζπλζέζνπλ ηηο αδσηνχρεο ελψζεηο ηνπο φπσο ηηο πξσηεΐλεο θαη ηα λνπθιετθά νμέα. Σν άδσην πνπ πεξηέρεηαη ζηηο νπζίεο απηέο δηαθηλείηαη κέζσ ησλ ηξνθηθψλ αιπζίδσλ ζηηο δηάθνξεο ηάμεηο ησλ θαηαλαισηψλ πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα ηελ παξαγσγή πξσηετλψλ. Όκσο ηφζν ηα θπηά φζν θαη ηα δψα εγθαηαιείπνπλ ζην έδαθνο λεθξή νξγαληθή χιε (θαξπνχο, θχιια, λεθξά ζψκαηα, ηξίρσκα θηι.) πνπ θπζηθά πεξηέρεη άδσην. Σα δψα επηπξνζζέησο απνβάιινπλ αδσηνχρα πξντφληα ηνπ κεηαβνιηζκνχ ηνπο, φπσο είλαη ε νπξία, ην νπξηθφ νμχ θαη ηα πεξηηηψκαηα. Όιεο απηέο νη νπζίεο δηαζπψληαη απφ ηνπο απνηθνδνκεηέο ηνπ εδάθνπο κέζα απφ κηα δηαδηθαζία πνπ θαηαιήγεη ζηελ παξαγσγή ακκσλίαο. Ζ ακκσλία πνπ ζπγθεληξψλεηαη ζην έδαθνο, πθηζηάκελε ηε δξάζε ησλ ληηξνπνηεηηθψλ βαθηεξίσλ ηνπ εδάθνπο, κεηαηξέπεηαη ηειηθά ζε ληηξηθά ηφληα ηα νπνία παξαιακβάλνληαη απφ ηα θπηά. Σα απνληηξνπνηεηηθά βαθηήξηα ηνπ εδάθνπο κε ηε κεηαηξνπή ληηξηθψλ ηφλησλ ζε κνξηαθφ άδσην επηζηξέθνπλ ζηελ αηκφζθαηξα κηα πνζφηεηα αδψηνπ. 9 Με πνηεο δξαζηεξηόηεηέο ηνπ θαη κε πνην ηξόπν ζε θάζε πεξίπησζε επεξεάδεη ν άλζξσπνο ηνλ βηνγεσρεκηθό θύθιν ηνπ αδώηνπ; Ο άλζξσπνο επεξεάδεη ηνλ θχθιν ηνπ αδψηνπ εηζάγνληαο αδσηνχρα ιηπάζκαηα ζηα αγξνηηθά νηθνζπζηήκαηα πξνθεηκέλνπ λα απμήζεη ηελ παξαγσγηθφηεηά ηνπο. ην παξειζφλ ρξεζηκνπνηνχληαλ γηα ην ζθνπφ απηφ πεξηηηψκαηα δψσλ (θνπξηά). Γηα παξάδεηγκα, ζηελ Σήλν κε ηνπο ππέξνρνπο πεξηζηεξηψλεο ρξεζηκνπνηνχζαλ ηηο θνπηζνπιηέο ησλ πεξηζηεξηψλ σο θχξην ιίπαζκα, ελψ ζηε Υηιή ρξεζηκνπνηνχληαλ επξέσο ηα πεξηηηψκαηα ησλ ςαξνθάγσλ πνπιηψλ (γθνπαλφ). Μεηά ηελ αλαθάιπςε ηεο κεζφδνπ παξαγσγήο αδσηνχρσλ ιηπαζκάησλ απφ ην αηκνζθαηξηθφ άδσην, ηα νξγαληθά θπζηθά ιηπάζκαηα αληηθαηαζηάζεθαλ απφ ηα βηνκεραληθά, πνπ κάιηζηα ρξεζηκνπνηνχληαη ζε ηεξάζηηεο πνζφηεηεο. Ωζηφζν ιηγφηεξν απφ ην έλα ηξίην ηεο εθάζηνηε πξνζηηζέκελεο ζην έδαθνο πνζφηεηαο πξνζιακβάλεηαη απφ ηα θαιιηεξγνχκελα θπηά. Σν ππφινηπν παξαζχξεηαη απφ ηε βξνρή θαη θαηαιήγεη ζηα γιπθά ή ζηα ζαιαζζηλά λεξά νδεγψληαο ζην θαηλφκελν ηνπ επηξνθηζκνχ Σέινο ηα αζηηθά ιχκαηα πνπ θαηαιήγνπλ κέζσ ησλ αγσγψλ απνρέηεπζεο ζηα πδάηηλα νηθνζπζηήκαηα πεξηέρνπλ παξαπξντφληα ηνπ αλζξψπηλνπ κεηαβνιηζκνχ (πεξηηηψκαηα, ζσκαηηθέο εθθξίζεηο) θαη δηάθνξεο νπζίεο θαζεκεξηλήο ρξήζεο φπσο απνξξππαληηθά, πξντφληα θαζαξηζκνχ θ. ά. Σν πδάηηλν νηθνζχζηεκα, αθνχ δερηεί ηα αζηηθά ιχκαηα, εκπινπηίδεηαη κε ηα ληηξηθά θαη ηα θσζθνξηθά άιαηα πνπ απηά πεξηέρνπλ θαη πξνθαιείηαη επηξνθηζκφο. 10. Ση είλαη ε ακεηςηζπνξά θαη ηη ε αγξαλάπαπζε; Ση εμππεξεηνύλ; Οη δχν πην νηθνινγηθνί ηξφπνη εκπινπηηζκνχ ηνπ εδάθνπο ζε άδσην είλαη ε αγξαλάπαπζε θαη ε ακεηςηζπνξά. Σελ ηδηφηεηα ησλ ςπραλζψλ λα θέξνπλ ζηηο ξίδεο ηνπο αδσηνδεζκεπηηθά βαθηήξηα αμηνπνηεί ε παξαδνζηαθή γεσξγηθή πξαθηηθή ηεο ακεηςηζπνξάο. Ακεηςηζπνξά είλαη ε ελαιιαγή ζηελ θαιιηέξγεηα ζηηεξψλ θαη ςπραλζψλ, έηζη ψζηε ην έδαθνο λα εκπινπηίδεηαη κε άδσην θαη λα κελ εμαζζελεί. 22

2.3.3. Ο θύθινο ηνπ λεξνύ 1. Πνηα είλαη ε ζεκαζία ηνπ λεξνύ γηα ηνπο νξγαληζκνύο; Σν λεξφ θαιχπηεη ην κεγαιχηεξν ηκήκα ηεο Γεο, νξηνζεηεί ηα πδάηηλα νηθνζπζηήκαηα θαη θαζνξίδεη ηηο ηδηφηεηέο ηνπο. Δίλαη ην κέζν κε ην νπνίν ηα ζξεπηηθά ζπζηαηηθά εηζέξρνληαη θαη θπθινθνξνχλ ζην εζσηεξηθφ ησλ απηφηξνθσλ νξγαληζκψλ. Σν λεξφ απνηειεί ζεκαληηθφ ηκήκα ησλ δσληαλψλ ηζηψλ (ην 75%ηνπ λσπνχ βάξνπο ηνπο) θαη ζπκβάιιεη ζηε ζεξκνξξχζκηζε ηφζν ησλ θπηηθψλ φζν θαη ησλ δσηθψλ νξγαληζκψλ. Υξεζηκνπνηείηαη επίζεο ζηε θσηνζχλζεζε ησλ θπηηθψλ νξγαληζκψλ 2. Πνηα θαηλόκελα ζπκκεηέρνπλ ζηελ θπθινθνξία ηνπ λεξνύ; Αλ θαη ε πνζφηεηα ηνπ λεξνχ πνπ ππάξρεη ζηελ αηκφζθαηξα δελ είλαη κεγάιε, εληνχηνηο ην λεξφ, ράξε ζηελ θηλεηηθφηεηά ηνπ, θπθινθνξεί ζπλερψο ζηνλ πδξνινγηθφ θχθιν (ή θχθιν ηνπ λεξνχ) θαη έηζη γίλεηαη δηαζέζηκν ζηα νηθνζπζηήκαηα θαη ζηνπο νξγαληζκνχο. Ζ θπθινθνξία ηνπ λεξνχ ζηεξίδεηαη θπξίσο ζηελ εμάηκηζε, ζηε δηαπλνή ησλ θπηψλ θαη ζηηο θαηαθξεκλίζεηο 3. Ση νλνκάδεηαη επηδεξκηθή εμάηκηζε θαη ηη δηαπλνή; Ζ εμάηκηζε ηνπ λεξνχ απφ ηελ επηθάλεηα ησλ θχιισλ νλνκάδεηαη επηδεξκηθή εμάηκηζε θαη δηαθξίλεηαη απφ ηε δηαπλνή, πνπ είλαη ε απνκάθξπλζε ηνπ λεξνχ κέζσ ησλ ζηνκάησλ, ησλ πφξσλ δειαδή ηεο επηδεξκίδαο ησλ θχιισλ 4. Να πεξηγξάςεηε ηνλ πδξνινγηθό θύθιν. Ζ θπθινθνξία ηνπ λεξνχ ζηεξίδεηαη θπξίσο ζηελ εμάηκηζε, ζηε δηαπλνή ησλ θπηψλ θαη ζηηο θαηαθξεκλίζεηο. Με ηηο θαηαθξεκλίζεηο (δειαδή ηε βξνρή, ην ρηφλη, ην ραιάδη) ην λεξφ απνκαθξχλεηαη απφ ηελ αηκφζθαηξα θαη γίλεηαη δηαζέζηκν ζηα πδάηηλα θαη ζηα ρεξζαία νηθνζπζηήκαηα. Ζ αληαιιαγή ηνπ λεξνχ κεηαμχ ησλ σθεαλψλ θαη ηεο αηκφζθαηξαο απνηειεί έλα ζρεηηθά απιφ κεραληζκφ, θαζψο πεξηιακβάλεη κφλν ηηο δηαδηθαζίεο ηεο εμάηκηζεο θαη ησλ θαηαθξεκλίζεσλ. Αληηζέησο, ην ηκήκα ηνπ θχθινπ πνπ αθνξά ηελ μεξά είλαη πεξηζζφηεξν πνιχπινθν, δηφηη ζ' απηήλ νη πηζαλέο πνξείεο ηνπ λεξνχ είλαη πεξηζζφηεξεο. Σν λεξφ πνπ πέθηεη ζηελ μεξά κπνξεί: Να εμαηκηζηεί. Να εηζρσξήζεη ζην ππέδαθνο θαη ζην ζχζηεκα ησλ ππφγεησλ πδάησλ. Να πξνζιεθζεί απφ ηα θπηά θαη λα απνκαθξπλζεί κε ηε δηαπλνή. Να απνκαθξπλζεί κε ηελ επηθαλεηαθή απνξξνή απφ ην ρεξζαίν πεξηβάιινλ. 5. Πνηα ζρέζε ζπλδέεη ηε δηαπλνή κε ηνπο βηνγεσρεκηθνύο θύθινπο ζηνηρείσλ όπσο ην άδσην πνπ εηζέξρνληαη ζην βηνηηθό ζηνηρείν ησλ νηθνζπζηεκάησλ κέζσ ησλ ξηδώλ ησλ θπηώλ; Γηαπλνή νλνκάδεηαη ην θαηλφκελν απνκάθξπλζεο λεξνχ, κε ηελ κνξθή πδξαηκψλ απφ ηα ζηνκάηηα ηεο επηδεξκίδαο ησλ θχιισλ. 23