Dinamica Energetică a Ecosistemelor

Sursele de energie în ecosistemele naturale sunt: energia electromagnetică

a radiaţiilor solare şi energia chimică. Din totalul energiei incidente, circa 42% este

absorbită de atmosferă şi apoi radiată în spaţiu sub formă de căldură şi 48% ajunge

pe suprafaţa pământului. Din această cantitate numai 20% este absorbită de apă, sol

sau vegetaţie, iar restul de 80% este reflectată în spaţiu. Energia acumulată de

plante sub formă de substanţă organică se numeşte producţie primară. Ea reprezintă

întreaga energie asimilată de plante în procesul fotosintezei. Din această energie o

parte este folosită de plante pentru desfăşurarea proceselor metabolice proprii,

exteriorizate prin respiraţia plantei. O altă parte a energiei asimilate este acumulată

sub formă de substanţă organică a celulelor şi ţesuturilor plantei, care reprezintă

producţia primară netă. Aceasta, într-o anumită cantitate de timp şi existentă la un

moment dat se numeşte biomasă.

În afara producţiei primare, există şi o producţie secundară, care reprezintă

energia acumulată în biomasa animalelor şi care este o parte a energiei acumulate.

Comparând cu plantele, producţia secundară este echivalentă cu producţia primară

netă a plantelor.

Fluxul de energie al unui ecosistem poate fi determinat plecând de la trei

moduri de abordare: (a) cercetarea bugetului energetic al fiecărei populaţii

componente; (b) analiza fluxului de energie prin unele lanţuri trofice; (c)

determinarea fluxului de energie prin fiecare nivel trofic, luat în ansamblu. Această

abordare nu realizează precizia primelor două modalităţi în ceea ce priveşte cunoaşterea

rolului energetic al populaţiilor sau a unor lanţuri trofice izolate, dar poate asigura

o estimare de ansamblu a rolului nivelurilor trofice în desfăşurarea fluxului de

energie prin ecosistem şi a bugetului energetic al acestuia.

S-a constatat că interacţiunea dintre habitat şi biocenoză evoluează spre un

maxim al fluxului energetic şi că biocenoza evoluează spre forme stabile cu

acumularea unui fond important de energie şi informaţie. Prin urmare dezvoltarea

ecosistemului este asigurată numai când energia acumulată în biocenoză tinde

spre valori maxime. Astfel, se poate spune că ecosistemul funcţionează ca un

„laborator" de acumulare şi transformare a energiei.

Sursa principală de energie a unui ecosistem este, după cum s-a mai

spus, energia solară prin radiaţia solară şi radiaţia termică, iar o sursă secundară

este energia chimică inclusă în diferite substanţe de bacteriile chemosintetizante.

Energia care intră în ecosistemele antropizate indiferent de forma sa derivă practic

din energia solară, aspect ce va fi analizat în detaliu în următoarele capitole.

Fluxul energetic unidirecţional constituie energia ecosistemului şi poate

creşte numai pe baza intrărilor provenite din radiaţiile solare, fenomen care

respectă şi rezultă din conlucrarea celor două legi de bază ale termodinamicii.

Conform primei legi, a conservării, energia se transformă continuu în ecosistem,

fără a fi creată sau distrusă vreodată. Ea însă poate fi măsurată şi valorile

obţinute pot fi prelucrate şi analizate, ţinând cont şi de a doua lege a termodinamicii.

Conform acesteia fiecare transformare a energiei este însoţită de o degradare a

energiei, de la forma concentrată la forma dispersată, nedisponibilă (căldură).

Energia degradată părăseşte sistemul sub formă nerecuperabilă. Aceste două legi

stau de fapt la baza metodologiei pe care o propunem în lucrare, alături de cele

două principii fundamentale ale ecologiei generale: fluxul energetic unidirecţional

şi circuitul elementelor, care se regăsesc în forme aplicate în analiza ecoenergetică.

O a treia lege energetică de bază este cea care răspunde la noţiunea de

zero absolut (-273 °C pe scara Kelvin) şi care serveşte la definirea schimbărilor

entropice ale sistemului.

O altă lege la care fac apel unii savanţi este principiul maximului de

putere (Lotka, J.A., 1922), care este proprie sistemelor eco-energetice sau

ecologice. Se referă la faptul că un sistem este „câştigător" atunci când are

capacitatea de retroacţiune care poate reda maximum intrării fluxului

energetic primar şi, prin aceasta, să crească propria sa eficacitate. Un sistem

care răspunde acestui principiu este numit autocatalitic, subiect la care vom reveni

deoarece este caracteristica sistemelor pe care le analizăm în această lucrare.

1.2.1.1. DINAMICA ECOSISTEMELOR ÎN RAPORT CU ECONOMIA

Considerăm oportun să prezentăm pe scurt elementele esenţiale privind

structura sistemelor ecologice, necesară pentru înţelegerea managementului

ecosistemelor naturale şi amenajate. Vom porni de la o paralelă între

ECONOMIE şi ECOSISTEM, ca domenii distincte, care în mod tradiţional s-au

ignorat reciproc. Apoi vom sublinia că de fapt ele constituie subsisteme ale unui

sistem unitar şi mai cuprinzător, sistemul „mediu-economie" (sau sistemul M-E).

Economia este un domeniu vast, după cum este cunoscut, care se prezintă ca

un „joc" având ca actori agenţii economici ce evoluează într-un decor familiar -

societatea -, agenţii jucându-şi rolul lor, şi anume activitatea economică (Mahy, M.

1974). În cazul de faţă ne referim la activitatea economică a celor care activează

în domeniul fermelor şi pensiunilor agroturistice.

Într-o viziune scolastică agenţii economici sunt unităţile care evoluează în

societatea noastră: indivizi, surse de gospodărire, întreprinderi, statul şi, faţă de

acestea, „restul lumii" constituit, de asemenea, din: state, întreprinderi, surse de

gospodărire şi indivizi. Activitatea economică tradiţională (reprezentată de:

cumpărări, vânzări, niveluri de preţ, impozite, salarii, legi ce le reglementează etc.)

funcţionează în structura descrisă anterior, făcând de fapt conexiunile între agenţii

economici enumeraţi.

Simplificând lucrurile vom exemplifica schema economică ţinând cont de

relaţiile dintre sursele de gospodărire (muncă şi capital) şi întreprinderi, aceste

elemente reprezentând cei doi poli ai circuitului economic simplificat. Capitalul

serveşte la obţinerea materiilor prime, a maşinilor, iar munca va permite realizarea

producţiei, în contrapartidă, întreprinderea va concesiona muncitorilor şi celor

care împrumută capital o parte din preţul de vânzare al produsului, astfel că

muncitorul primeşte salariul, iar cei ce împrumută capital, dobânda. Datorită

resurselor care le sunt furnizate de întreprinderi, sursele de gospodărire vor

„consuma", adică vor cumpăra bunurile şi serviciile produse de întreprinderi (fig.

3).

Elemente de ingineria mediului si de impact a activitatii umane