Ekologi Puls biologi Sid: 96 - 149

Ekologi Betyder samspel i naturen mellan alla levande och icke levande faktorer i ett ekosystem. Levande (biotiska) faktorer = alla djur och växter som finns i ett ekosystem. Icke levande (abiotiska) faktorer = solljus, berggrund, vind, vatten, näringsämnen.

Ekosystem Består av alla levande och icke levande faktorer inom ett specifikt område. Kan vara t.ex. en sjö, ett skogsområde, en vattenpöl, ett hav och hela jordklotet totalt sett är ett ekosystem där allt hänger ihop. Riktigt stora ekosystem som t.ex. en skog, tundra, stäpp eller tropisk regnskog kallas för biom.

Ekosystem förändras… Ett ekosystem förändras ofta till följd av t.ex. en kraftig storm eller en skogsbrand. Detta innebär att arterna som lever där byts ut beroende på vad för mat som finns att tillgå. En del arter dör ut (ex Mammutar) Nya arter utvecklas (evolution)

Solen ger liv Grunden för allt liv är solljuset. Växter kan med hjälp av solljuset omvandla koldioxid och vatten till energirikt socker och syrgas. Detta kallas för fotosyntesen: Koldioxid + Vatten + solljus Socker + Syrgas

Vad används sockret till? Solljusets energi lagras alltså i sockermolekylernas bindningar och energin frigörs när sockermolekylerna används. Denna ”sockerenergi” kan användas av växterna själva till uppbyggnad av sin egen växtkropp eller till att tillverka nya ämnen.

Energi förs vidare Växter är de enda som kan lagra solens energi. Därför kallas de för producenter = de producerar energirikt socker. Energin från växter förs vidare till de djur som äter växter i näringskedjor. Alla djur som äter växter kallas för växtätare och de djur som äter andra djur är rovdjur. Totalt kallas alla djur som inte kan producera energi för konsumenter (konsumerar/förbrukar näring).

Näringskedjor P = producent 1K = 1:a hands konsument 3K = 3:e hands konsument 4K = 4:e hands konsument (samt även här toppredator) Bladet äts av en lus som äts av en nyckelpiga som äts av en tita och som i sin tur äts upp av en hök. Det är alltså i denna ordning som energin flödar. Det djur som är sist i denna kedja kallas för toppredator.

Näringsvävar Består av flera sammanflätade näringskedjor.

Närsalter ger liv Närsalter är viktiga för att växter ska kunna leva i ett område. Exempel på närsalter är kväve (N), fosfor (P) och kalium (K).

Näringsrik sjö En näringsrik sjö har gott om: Närsalter, Grund lerbotten Mycket växter i form av vass och andra växter. Mycket mikroskopiska planktonalger = dåligt siktdjup. Mycket fisk

Näringsfattig sjö Kala stränder Glest med vass Klart och syrerikt vatten Lite planktonalger

Lite ordkunskap Population = alla djur av en viss djurart inom ett visst område, t.ex. alla harar i en skog. Växtsamhälle = alla växter av olika arter inom ett visst område. Djursamhälle = alla djur av olika arter inom ett visst område. Konkurrens kan ske: Mellan arter (t.ex. att varg och räv konkurrerar om samma föda) Inom arten (vargar konkurrerar med varandra om samma föda) Men det råder oftast balans mellan djuren i skogen eftersom i näringsvävar äter djuren varandra och håller därmed nere antalet djur av olika arter.

Återanvändning i naturen Syre som växterna producerar är avfall för dem, men alla djur och människor behöver syre för att kunna leva = återanvändning. Djur/människor/växter som dör bryts ned av nedbrytare (bakterier, svampar, maskar)till koldioxid och närsalter som ju växterna vill ha till fotosyntesen. Bakterier Svampar Maskar

Viktiga kretslopp i naturen Vattnets kretslopp Närsalternas kretslopp Kolets kretslopp

1. Vattnets kretslopp

2. Närsalternas kretslopp Döda växtdelar Döda djur Mat med närsalter Vatten med närsalter

Koldioxid (CO2) i luften 3. Kolets kretslopp Koldioxid (CO2) i luften Fotosyntes Djur andas ut CO2 som hamnar i luften, via cellandning Nedbrytare

Näringspyramid Varje nivå visar den totala vikten (biomassan) av alla djur/växter som hör till den kategorin. Varje nivå minskar raskt från nivå till nivå och det beror på att endast en liten del av det som djuren äter kan byggas in i deras kroppar.

Monokulturer Människan kan odla jorden och då odlas endast en typ av gröda på den platsen = monokultur. Detta medför en: minskad artrikedom och ökad känslighet för: insektsangrepp svampar och sjukdomar. Kan leda till att hela odlingar slås ut om de får fäste. Monokulturer är dock viktiga för att den växande befolkningen på jorden ska få mat.

Konstgödsel N, P, K: är livsviktiga i bondens åker för att det ska växa bra. Det råder ofta brist på N, P och K då vi inte låter åkrar ligga i träda som förr i tiden. Bonden motverkar brist på dessa genom att använda konstgödsel. Konstgödsel (består av N, P och K) kräver mycket energi för att tillverkas och i framtiden kommer det att råda brist på fosfor.

Övergödning När bönder använder konstgödsel hälls det ut för mycket och det hinner inte binda in till jordarna. Alltså rinner det ut i grundvattnet istället och hamnar i åar, sjöar och hav. Växter i haven får då extra mycket näring och börjar växa, detta medför i längden när de dör en ökad användning av syre som finns i vattnet och därmed leder det till syrebrist på bottnar när alla döda växter ska brytas ned.

Övergödning forts. Detta i sin tur har gjort att stora delar av Östersjöns bottnar är syrefria. Att bottnar är syrefria påverkar i sin tur fiskarna, vars yngel behöver syret för att kunna utvecklas => minskat artbestånd av t.ex. torsk => minskade fiskfångster.

Försurning Gör att ekosystem kommer i obalans. Hundratals svenska sjöar har ett pH-värde under 4.5 vilket gör att inga fiskar kan leva i dem. Balansen i ekosystemet ändras eftersom de arter som naturligt finns där försvinner och ersätts av andra arter och till sist minskar även växt- och djurplankton => en försurad sjö har klart vatten.

Försurning forts. Barrskogar har naturligt ett lägre pH än lövskogar. Försurning påverkar även växter runtom sjöar, träden angrips lättare av svampar och insekter. Svaga granar skjuter nödskott uppåt på grenarna, barren skadas och faller i förtid och kronorna glesas ut. Förna (icke nedbrutet organiskt material) i lövskogar är naturligt mindre surt än i barrskogar = bra med en blandning av de olika trädsorterna.

Hur motverka försurning? Kalkning = en tillfällig lösning mot försurning. Det innebär att man kalkar (släpper ut kalciumkarbonat, CaCO3) i sjöar och vattendrag för att motverka lågt pH. Länk till Årjängs kommun där de beskriver hur de kalkar sina vattendrag. http://www.arjang.se/sv/Invanare/Bygga-bo--miljo/Parker-och-natur/Naturvard/Kalkning/Spridningsmetoder/

Föroreningar Ingenting försvinner och allting sprider sig! (två naturlagar som vetenskapsmän känt till länge) Historik Förr ansåg man att bara man hade tillräckligt höga skorstenar och tillräckligt långa avloppsrör som gick ut i havet så försvann bara föroreningarna av sig själv. Idag – i världen och Sverige Vattenreningsverk tar bort en del av föroreningarna men en del återstår och kommer ut i havet. Idag har vi väldigt bra reningsverk ifrån fabriker och värmeverk så i Sverige släpper vi inte ut några föroreningar. Haven är våra slutstationer för utsläpp.

Miljögifter De ämnen som inte bryts ned i naturen utan förs vidare i näringskedjor kallas för miljögifter. Försvinner aldrig. Kan spridas från en plats till en annan med vindar och vatten. Kan spridas från en art till en annan art via näringskedjorna. Ju högre upp i näringskedjan en art befinner sig – desto mer koncentrerade blir gifterna (kallas för anrikning).

Miljögifter forts. Många rovfåglar drabbas hårt av miljögifter. Skadorna drabbar i första hand det enskilda djuret (dåligt motstånd mot sjukdomar, förlora förmågan till fortplantning). På sikt hotas hela populationer och ekosystemen blir fattigare. Hos däggdjur sprids gifterna från en generation till en annan genom navelsträngen och bröstmjölken. En fågelunge får i sig gift via äggulan.

Miljögifter forts. Organiska klorföreningar: De mest kända är PCB, DDT och dioxiner. Tungmetaller: Kvicksilver (Hg), Kadmium (Cd) och Bly (Pb) Vissa farliga ämnen är till och med inbyggda i en del varor som vi kommer använda en lång tid framöver. Dessa kan ge stora problem i framtiden och vi inte hanterar dem rätt när de ska bli sopor. Ftalater är mjukgörare i plast som har upptäckts påverka hormoner i kroppen och stör fortplantningen hos djur och människor. Finns i tex nappar, vällingflaskor.

PCB, DDT, dioxiner PCB = Polyklorerade bifenyler DDT = Diklordifenyltrikloretan Dioxiner = en ringformad struktur som kan binas ihop till nya ämnen. PCB DDT Dioxin

Biosfären som ekosystem Vår planet håller värmen med ett extra växthustak gjort av koldioxid (CO2) och vattenånga (H2O(g)). Utan växthusgaserna skulle det vara för kallt för att leva här på jorden. När vissa organismer utvecklades skapades syre i jordens atmosfär. Vissa syreatomer slog sig samman och bildade ozon (O3) som skyddar jorden mot farlig ultraviolett strålning (UV-strålning).

Växthusgaser För mycket växthusgaser påverkar klimatet på hela jorden. Vi människor tillför växthusgaser genom förbränning av fossila bränslen. De flesta forskare tror att medeltemperaturen kommer att öka med mellan 2-5 C. Under senaste istiden var jorden 4-5 grader kallare. Sedan dess har havet stigit med mer än 100 m.

Vad leder ökad temperatur till? Landisar smälter Uppvärmt hav utvidgas => havsytan stiger Mer nyckfullt väder = stormar och orkaner Bördiga områden i ex Afrika, Nordamerika och Asien kan torka ut = ökenutbredning.

Två ozonproblem Ozonlagret uppe i luften bryts ned av bland annat freoner (kylmedel från gamla kylskåp) och lustgas från bilarnas katalysatorer. Mindre ozonlager => större sannolikhet för hudcancer. Marknära ozon bildas när bilavgaser kombineras med solljus Ger skador på växternas klorofyll => mindre fungerande fotosyntes = mindre skördar. Marknära ozon irriterar luftvägar hos känsliga personer (astmatiker).

Människan och kretsloppen Källsortering – för att ta tillvara på råvarorna som finns i soporna på ett bättre sätt. Mat -> matrester -> jord -> ny mat (kretsloppet för närsalter = matsorteringen som införts för många = kompost) Mat -> ny mat; detta kretslopp kan också utnyttja mikroorganismer (bakterier) och då producera biogas (metangas) och gödsel till åkrar. Denna biogas kan användas för att driva ex fordon.

Ekologiskt jordbruk Använder stallgödsel från djur istället för handelsgödsel. Gynnar den biologiska mångfalden. Inga gifter får användas i jordbruket så att insekter kan bli mat åt fåglar i närheten.

Växtföda mättar flera Endast en liten del av all den växtföda som ett köttdjur äter omvandlas till kött. Det behövs en mycket större åker för att producera ett ton kött jämfört med ett ton växtföda. Ett sätt att lyckas mätta flera personer är att övergå till vegetarisk mat. Det är nödvändigt att vi övergår mer till vegetarisk mat då jordens befolkning ökar i antal för varje år.

Biologisk mångfald Artrikedom, många olika arter som finns i naturen. Den tropiska regnskogen har flest arter av alla naturtyper. Sverige har relativt få arter för att vårt land var täckt av is för ca 10 000 år sedan. Sveriges riksdag har bestämt att alla växt- och djurarter som finns naturligt i vårt land ska bevaras. Idag anses över tusen arter vara utrotningshotade och ytterligare 2000 arter är sällsynta.

Varför bevara mångfald? Alla arter ska bevaras för sin egen skull och alla arter har lika stor rätt att leva vidare. Det är säkrast att bevara alla arter, därför att vi inte vet exakt vilka arter som behövs för att naturen ska fungera. Vi måste bevara alla arter, därför att vi inte vet vilka som kan bli nyttiga för människan som t ex mat och medicin i framtiden. Naturen i skogen ska se ut som den alltid har gjort, därför att det är vackert eller därför att vi inte vill ha våra svamp- och blåbärsställen förstörda.

Variationer inom arten? Exempelvis Björkmätarna och industriella revolutionen i England. Variation är viktigt eftersom annars kan en art dö ut när livsmiljöer ändras.

Mångfald, miljömål och försiktighet T.ex. hagar och betesmarker är ofta rika på arter som inte kan konkurrera där gräset växer högt = viktigt att bevara. Sveriges miljömål finns på följande sida: http://www.miljomal.se/sv/Miljomalen/ Försiktighetsprincipen – en sorts försäkring. Den innebär att vi ska vidta åtgärder även om vi inte vet om en sak är skadlig för natur och människor.

Intressanta länkar att kolla in… http://www.miljomal.se/sv/ http://www.ne.se/lang/ftalater http://www.arjang.se/sv/Invanare/Bygga-bo--miljo/Parker-och-natur/Naturvard/Kalkning/Spridningsmetoder/ http://www.giftfrivardag.nu/index.asp http://www.naturskyddsforeningen.se/nyheter/plast-inkraktar-i-barnens-vardag Slut på ekologiavsnittet! Nu väntar bara provet…