Biološki vidik in pomen
ekosistemskih storitev
Alenka Gaberščik, UL, BF, Oddelek za biologijo
Zemlja je biogen sistem
Organizmi (biosfera) vplivajo na vse sfere.
Ozračje
Venera
Mars
Zemlja –
brez
ž
Zemlja danes
i
v
l
j
e
n
j
a
Ogljikov dioksid %
96,5
95
98
0,03
Dušik %
3,5
2,7
1,9
79
Kisik %
sledovi
0,13
0
21
Argon %
0,007
1,6
0,1
1
0
0
0
1,7
Temperatura oC
459
- 53
240-340
13
Pritisk bar
90
0,0064
60
1
Metan ppm
Ekosfero gradijo ekosistemi –
sistemi, ki podpirajo življenje
Na okoljske razmere vplivajo
s procesi v organizmih kot so:
• fotosinteza
• dihanje, fotorespiracija,
• transpiracija,
• privzem mineralov in vode,
• sproščanjem hlapnih snovi,…
z odnosi med organizmi:
• kompeticija,
• predacija,
• parazitizem,
• mutualizem,…
Odzivi in odnosi so odvisni od
okoljskih razmer in so vrstno
specifični (ocena vrst na planetu:
10-14 milijonov)
odmrla biomasa
→ detritivori:
razgradnja →
CO2, (H20) in
mineralne snovi
Terciarni potrošniki
CO2
H20
O2
Sekundarni potrošniki
O2
CO2
toplota
Primarni potrošniki
CO2
CO2
H
0
O2 2
H20
odnosi
Primarni proizvajalci:
• vezava sončeve energije (1500- 2250 TW/letno),
• koncentriranje in dostopnost C (104,9 Gt/leto),
• koncentriranje in dostopnost mineralnih snovi,
• sproščanje in privzem kisika
• sproščanje in privzem in vode,
20
• Hproizvodnja
biomase (1841 Gt/letno)
• sproščanje hlapnih snovi (kondenzacijska jedra),
• rizoturbacija,…
Kakšen je položaj ljudi v
ekosferi?
Smo sestavni del ekosfere
(potrošniki), zato smo podrejeni
zakonom narave.
Če želimo tvorno delovati v tem
zapletenem sistemu, je ključno,
da razumemo procese v naravi,
ter upoštevamo pravila in
načela, ki zagotavljajo
uspešnost vrst.
Ali smo uspešna vrsta?
Glavna izhodišča delovanja ekosfere
(1) Postopnost. Postopne spremembe okolja omogočajo
dobro prilagojenost organizmov.
(2) Nemoten vnos in pretok energije (s pomočjo organizmov)
omogoča nemoteno delovanje ekosistemov.
(3) Omejenost virov. Kroženje snovi zagotavlja obnovo virov.
(4) Učinkovitost. Naravni sistemi (ekosfera, ekosistemi in
organizmi) se razvijajo v smeri bolj učinkovite rabe
energije. Uspešnost vrste temelji na učinkoviti rabi virov in
energije.
Optimizacija bioloških
sistemov skozi evolucijo
Naravni izbor izboljšuje
prilagojenost (opremljenost)
vrst na dano okolje na
strukturni, biokemijski,
fiziološki ter vedenjski ravni
(npr.: obvezni mutualistični
odnosi)
→ ločevanje ekoloških niš
sorodnih vrst
→ nastanek novih vrst
(generalisti/specialisti)
→ povečanje kompleksnosti
→ povčanje učinkovitosti
ekosfere!
Kako upoštevamo in razumemo delovanje ekosfere
ljudje?
(1) Postopnost. Postopne spremembe omogočajo dobro
prilagojenost organizmov; ob hitrih spremembah so
prilagoditve organizmov lahko neustrezne in
neučinkovite; specialisti → generalisti.
(2) Nemoten vnos in pretok energije (s pomočjo organizmov)
omogoča delovanje ekosistemov: iztrebljanje vrst
prizadene tok energije (in snovi).
(3) Omejenost virov: Kroženje snovi zagotavlja obnovo virov;
posegi v kroženje zmanjšajo razpoložljivost virov.
(4) Naravni sistemi se razvijajo v smeri učinkovite rabe
energije. Uspešnost vrste temelji na učinkoviti rabi virov
in energije. Kako uspešni smo ljudje?
Koncept ekosistemskih storitev (ES)
Ekosistemske storitve
Oskrbovalne:
Podporne (temeljijo na
procesih v organizmih
in odnosih med
vrstami):
• asimilacija CO2
• sproščanje kisika,
• privzem in sproščanje
vode,
• privzem in sproščanje
hranil,
• opraševanje,
• nastanek tal,
• primarna proizvodnja,
• sek. proizvodnja,
•…
• hrana,
• voda,
• les, vlakna,
• gorivo,
•…
Regulatorne:
• uravnavanje klime,
• uravnavanje poplav,
• uravnavanje erozije,
• nadzor bolezni,
• čiščenje vode,…
Kulturne:
• estetske,
• duhovne,
• izobraževalne,
• rekreativne,
•…
Narava – biotska pestrost
Osnova našega
preživetja
• varnost,
• osnovni viri,
• zdravje,
• ugodne socialne
razmere.
SVOBODA
IZBIRE
Storitve
Vpleteni organizmi
/ trofična raven
Vključene funkcionalne enote
organizmov
Prostorska
raven
Nastanek
rodovitnih tal
Talni nevretenčarji in
mikroorganizmi, rastline, živali
Populacije, vrste, funkcionalne skupine
organizmov
Lokalno
Razstrupljanje in
razgradnja
odpadnih snovi
Talni nevretenčarji in
mikroorganizmi, vodni
mikroorganizmi
Populacije,vrste, funkcionalne skupine
organizmov
Lokalno
Čiščenje vode
Rastlinstvo, vodni mikroorganizmi
in nevretenčarji
Nevretečarski zajedalci in plenilci,
vretenčarski plenilci
Populacije,vrste, funkcionalne skupine
organizmov
Populacije,vrste, funkcionalne skupine
organizmov
Lokalno regionalno
Lokalno
Opraševanje in
Žuželke, ptice, sesalci
raznašanje semen
Stabilnost klime
Rastlinstvo
Populacije, vrste, funkcionalne skupine
organizmov
Združbe, habitati
Uravnavanje suš
in poplav
Čiščenje zraka
Rastlinstvo
Združbe, habitati
Mikroorganizmi, rastline
UV zaščita
Biogeokemično kroženje,
mikroorganizmi, rastline
Različne vrste
Biogeokemično kroženje,
populacije,vrste,
funkcionalne skupine
Biogeokemično kroženje, funkcionalne
skupine organizmov
Populacije,vrste,
združbe, ekosistemi
Populacije,vrste,
združbe, ekosistemi
Lokalno regionalno
Lokalno regionalno
Lokalno regionalno
Regionalno globalno
Nadzor nad
škodljivci
Dobrine
Kulturne, estetske Biotska pestrost v celoti
izobraževalne
Globalno
Lokalnoglobalno
Lokalnoglobalno
Ekosistemske storitve so omejene!
Dobrine, ES ekosfere
Proizvodnja
presežek
zaloga
neto
poraba
Cena
Cena
zaloga
presežek
neto
poraba
Količina
Količina
ES so odvisne od:
• vrste ekosistema,
• neokrnjenosti (kako blizu
je naravnemu stanju),
• sukcesijske (razvojne)
stopnje,
• biotske pestrosti (vrst,
habitatov in procesov),
• obsega (velikosti),
• vitalnosti in prožnosti.
ES so pomembne za vse
ozganizme!
Kaj zmanjšuje zmožnost ekosistemov za ES?
Grožnje na kopnem:
Na račun povečevanja preskrbovalnih storitev (kmetijstvo)
so se vse ostale ES močno zmanjšale.
• sprememba rabe tal: uničevanje in drobljenje habitatov,
nadomeščanje pestrih sistemov z monokulturami,
• poseganje v kroženje snovi (hranil, vode in ogljika).
Gradnja infrastrukture, urbanizacija, obremenjevanje z
različnimi snovmi.
Grožnje v oceanih:
Ribištvo, gojenje vodnih organizmov, obremenjevanje z
različnimi snovmi in urbanizacija (spreminjanje obalnih
sistemov); PP do 150 m → sprememba povprečne trofične
ravni.
Po celotnem planetu: tujerodne vrste
Biotska pestrost
• vrstna pestrost
• procesi
• odnosi med organizmi
Delovanje
ekosistema
Koristi za
človeka
Ekosistemske storitve
(1) Spremembe klime,
(2) sp. kroženja snovi
(3) sp. rabe tal
(4) vnos tujerodnih
vrst
Težnje spreminjanja ES
Oskrbovalne:
Podporne:
• kroženje hranil,
• nastanek tal (13-40
počasneje kot
erozija),
• opraševanje,
• primarna proizvodnja
•…
• hrana,
• voda,
• les, vlakna,
• gorivo,
•…
+/-
• varnost,
• osnovni viri,
• zdravje,
• ugodne socialne
razmere.
Regulatorne:
• uravnavanje klime,
• uravnavanje vode,
• nadzor bolezni,
• čiščenje vode,
• uravnavanje erozije
SVOBODA
IZBIRE
Kulturne:
• estetske,
• duhovne,
• izobraževalne,
• rekreativne,
•…
Osnova našega
preživetja
+/-
Zaključki
• ES so odvisne od delovanja ekosistemov (procesov in
odnosov) in njihove zgradbe (biocenoze),
• ES so omejene,
• Ekosistemi (ES) so osnova našega preživetja – najvrednejše
kar imamo,
• Pravilno upravljanje z ekosistemi dolgoročno ne vpliva na
njihovo strukturo in procese, ki tam potekajo (in ES).
Pravilno upravljanje je mogoče le:
• s poznavanjem biocenoze (vrst in njihove ekologije),
• z upoštevanjem zakonitosti v ekosistemih,
• s celostnim pristopom k ekosferi.
Zato je potrebna sprememba naravnanosti družbe (sistema
vrednot), prvi korak je vrednotenje ES.
Fotografije: Arhiv Notranjskega regijskega parka, F. Kljun, A. Gaberščik