Populationsökologie und Abfallwirtschaft

T.10 Bevölkerung

Eine Gruppe von Organismen der gleichen Art, die zur Zucht miteinander in der Lage ist und ein bestimmtes Gebiet einnimmt, wird als Population bezeichnet.

Populationsökologie untersucht die Faktoren, die ihre Dynamik und Entwicklung im Zeitverlauf regeln.

Wachstumsfaktoren

Es gibt zwei entgegengesetzte Kräfte, die auf das Wachstum der Bevölkerung wirken:

• Das biotische Potenzial (r) oder die Fähigkeit zur Fortpflanzung.
• Der ökologische Widerstand, der deren Wachstum behindert.

Die maximale Anzahl von Individuen in einer Population, die die Umwelt tragen kann, wird als Tragfähigkeit (K) bezeichnet.

Sobald dieses Stadium des Gleichgewichts erreicht ist, wächst die Bevölkerung nicht mehr in der Größe. Wenn sich die Umweltbedingungen ändern, kann das Gleichgewichtsniveau der Bevölkerung unterschiedlich sein.

Wachstumsmodelle

Die meisten Tier- und Pflanzenarten folgen einem logistischen Wachstumskurs oder einer S-Kurve. Es gibt auch ein weiteres Wachstumsmodell, das durch eine J-Kurve oder exponentielles Wachstum dargestellt wird.

Wachstumsstrategien

Es werden zwei Wachstumsstrategien unterschieden:

• r-Strategen: Große Kapazitäten für invasive und opportunistische Zucht. Die Bevölkerung wächst exponentiell, oft in schlecht organisierten Ökosystemen in einem frühen Stadium.
• K-Strategen: Spezialisiert und effizient in der Ressourcennutzung. In gut organisierten Ökosystemen sind Populationen sigmoidal (S-Kurve).

Beide teilen eine inhärente Fähigkeit zur Selbstregulierung und zur Verewigung von Generation zu Generation.

Biotische und Bevölkerungswachstum

Interspezifische Beziehungen

Es gibt Interaktionen zwischen Populationen verschiedener Arten:

• Wettbewerb: Populationen zweier Arten konkurrieren, wenn sie die gleiche Ressource nutzen.
• Prädation: Räuber können die Beutepopulation ausrotten.
• Parasitismus: Ein Organismus lebt von einem anderen, dem Wirt.
• Symbiose: Zwei Organismen verschiedener Arten leben in Gemeinschaft und profitieren beide davon.

Intraspezifische Beziehungen

Dies sind die Interaktionen, die zwischen Individuen derselben Art auftreten. Der Wettbewerb zwischen den Individuen einer Population ist umso intensiver, je mehr sie zur selben Art gehören.

Dazu gehören:

• Demografie: Mit zunehmender Bevölkerungsdichte verringert sich die Geburtenrate.
• Ethologische oder Verhaltensfaktoren: Zu den deutlichsten Formen des Verhaltens gehören Familie, Territorialität und Migration.

Ökosystem in der Zeit

Die Dynamik des Ökosystems wird auch in Bezug auf die Zeit untersucht. Wir können eine Reihe von Stadien definieren, als Reaktion auf Veränderungen in den dominanten Arten. Diese Folge von Stadien oder seriellen Phasen, bis zu einem Stadium relativer Stabilität erreicht wird, wird als ökologische Sukzession bezeichnet. Der Endzustand, der stabil und im Gleichgewicht mit dem herrschenden Klima der Region ist, wird als Klimax bezeichnet.

Arten der Sukzession

• Primäre Sukzession: Spricht man von primärer Sukzession, wenn die Folge auf einer Fläche beginnt, die zuvor nicht von einer anderen ökologischen Gemeinschaft besiedelt war (z. B. Oberfläche eines Felsens, Dünen, ein Lavastrom).
• Sekundäre Sukzession: Wenn die Folge in einem Bereich beginnt, in dem es bereits eine Gemeinschaft gab, die aber verschwunden ist (z. B. aufgegebene landwirtschaftliche Flächen oder ein abgeholzter Wald).

Marine Ökosysteme

Der Wasserkreislauf und die Bewegung von Organismen darin werden durch physikalisch-chemische Faktoren wie Temperatur (tª), Salzgehalt, Licht und Tiefe bedingt.

Zonierung im Meeresumwelt

Die Zonierung kann horizontal in folgenden Regionen unterteilt werden:

• Küstengebiete: Die Region nahe der Küste.
• Neritisches Gebiet: Oberflächenwasser des Schelfes.
• Ozeanisches oder pelagisches Gebiet: Gewässer, die sich vom Schelf bis zum offenen Meer erstrecken.
• Kontinentalhang-Zone: Hoher Abfall, der dem Kontinentalhang entspricht.
• Abyssische Zone: Große Tiefen.

Die vertikale Zonierung wird durch die Fähigkeit des Lichteinfalls bestimmt:

• Euphotische Zone: Beleuchtung durch Sonnenlicht.
• Aphotische Zone: Wo kein Sonnenlicht hinkommt.

Die vertikale Verteilung mariner Organismen unterscheidet Organismen, die an das Substrat angepasst sind (Benthos), und eine pelagische Domäne, die frei lebende Organismen umfasst, die aktiv schwimmen (Nekton) oder im offenen Meer treiben (Plankton).

Marine Gemeinschaften

Wir konzentrieren uns auf die Küstenzone, da dort enge Wechselwirkungen mit menschlichen Aktivitäten bestehen.

Produzenten

Sie sind Teil des Phytoplanktons, pflanzliche Organismen, die im Wasser schweben. Das Phytoplankton ist entscheidend für die Stoffkreisläufe von Kohlenstoff und Sauerstoff in der Biosphäre. Die Produzenten sind einzellige Algen, Kieselalgen und Dinoflagellaten.

Ebenso wichtig sind Seetangwälder, die aus mehrzelligen Algen bestehen, die nahe der Oberfläche liegen, und Braunalgen am Grund von Rosa. Auch Wiesen mit höheren Pflanzen werden berücksichtigt.

Konsumenten

Die Tiergemeinschaften umfassen Zooplankton, Nekton und die des Benthos.

• Zooplankton: Sind mikroskopisch kleine Tiere oder solche, die im Wasser treiben. Wir unterscheiden:
  • Permanentes Plankton: Krebstiere.
  • Zeitliches Plankton: Verbringen nur einen Teil ihres Lebenszyklus als Plankton.
• Nekton: Sind aktiv schwimmende Organismen im Wasser (zahlreiche Arten von Krebstieren, Fischen, Schildkröten, Kopffüßern und einigen Säugetieren). Sie ernähren sich von Plankton und tragen sowohl zum Meeresboden bei.
• Benthos: Tiere, die am Substrat befestigt leben oder viel Zeit am Boden verbringen, um sich zu ernähren. Darunter sind einige, die am Substrat befestigt sind, wie Schwämme, Bryozoen, Seeanemonen und Korallen; andere mit sehr geringer Mobilität wie Würmer, Mollusken... und es gibt auch Fische wie die Seezunge.

T.11 Abfälle (Residuos)

Abfälle sind feste, flüssige und gasförmige Produkte, die bei Produktion und Konsum entstehen und keinen Wert mehr haben, entweder aufgrund fehlender geeigneter Technologien zur Rückgewinnung oder mangels eines Marktes für die Produkte.

Mit dem Wachstum der Industriegesellschaften wird das Problem der Abfälle in städtischen Ökosystemen immer schlimmer. Es ist unwirtschaftlich, das gesamte Material an den Ort seiner Herkunft zurückzuführen, daher ist es notwendig, diese Abfälle auf kleinstem Raum zu lagern.

Unerwünschte Auswirkungen von Abfällen

Die häufigsten unerwünschten Wirkungen von Abfällen sind:

• Sanitär-hygienische Probleme: Sie sind Quellen von Infektionen durch bakterielle Kontamination und Verbreitung von Insekten.
• Umweltaspekte: Sie verursachen Verschmutzung der aufnehmenden Umwelt und des Grundwassers.
• Wirtschaftliche Probleme: Sie erfordern hohe Investitionen in Anlagen- und Aufbereitungstechnik.
• Soziale Probleme: Sie beeinträchtigen die Lebensqualität und die Gesundheit der Menschen erheblich.

Abfallwirtschaft

Die Lösung für das Abfallproblem erfordert eine Strategie für nachhaltige Entwicklung, bei der die Verringerung der Abfallerzeugung an der Quelle, deren Wiederverwendung und Recycling höchste Priorität haben.

Abfallwirtschaft wird als Bündel von Operationen definiert, die durchgeführt werden, um Abfälle auf kontrollierte Weise zu entsorgen, sobald sie entstehen. Die Abfallwirtschaft muss die Sammlung, Beseitigungstechniken, Behandlung von Abfällen und die Lagerung von Sondermüll an geeigneten und sicheren Orten umfassen. Dazu gehören die Erstellung, Sammlung, Transport, Behandlung und Beseitigung.

Die Methode der Beseitigung hängt von der Art des Abfalls ab. Der Abfall wird wie folgt eingestuft:

• Nach ihrem Aggregatzustand: fest, flüssig und gasförmig.
• Nach ihrer Aktivität: nicht-lebende Ressourcen, Mittel und radioaktive Stoffe.
• Nach der Art der Tätigkeit, die sie erzeugt: Primäre, sekundäre und tertiäre Abfälle.