Rozdíl mezi biomem a ekosystémem

Ačkoliv ekologie a zejména ochranářská biologie patří ve srovnání s jinými vědními obory mezi poměrně mladé disciplíny, obě se mohou pochlubit bohatou historií objevů a formulováním východisek.

Klasická ekologie a myšlenka rovnováhy v přírodě

Myšlenka rovnováhy v přírodě se stala významnou součástí západní filosofie již v době před působením řeckého myslitele Aristotela. Klasická ekologie předpokládala, že ekosystémy jsou s nejrůznějšími činiteli vnějšího prostředí obvykle v těsné, předem určitelné dlouhodobé rovnováze.

Jen vzácně ji narušují nejrůznější zásahy z vnějšího prostředí (disturbance) včetně působení člověka, které ekosystémy ovlivňují téměř vždy negativně. Hlavním zaklínadlem ochrany přírody proto bylo udržení nebo dosažení ideální „rovnováhy v přírodě“.

Vztah mezi druhy a biotopy můžeme podle tradičních názorů přiblížit jako ruku v rukavici. Koncem 50. let 20. století byla rozpracována a zpopularizována představa ekologické niky. Podle ní jsou všechny niky zaplněné a všechny druhy jsou na správných, odpovídajících místech, konkrétně v pro ně optimálním prostředí: Méně vhodnému nebo zcela nevhodnému prostředí se vyhýbají. Toto pojetí lze tedy ilustrovat jako ruku, která zapadne do rukavice ušité na míru.

Ústředním bodem tradičního ekologického paradigmatu se stala teorie klimaxové sukcese. Podle ní každý ekosystém směřuje do předem daného cílového stavu, ve kterém následně setrvává. Popsaný pohled na vývoj společenstev a ekosystémů převládal v ekologii a také v ochraně přírody a ve vědě o životním prostředí až do začátku 70. let 20. století.

Čtěte také: Porovnání aktivity a emise

„Nové“ nerovnovážné paradigma

Nicméně výsledky výzkumů především amerických, skandinávských, nizozemských a australských vědců přinutily v uplynulém dvacetiletí zásadně změnit některé až dosud všeobecně uznávané principy ekologie. V současnosti víme, že ekosystémy se nacházejí v rovnovážném stavu spíše vzácně a časově omezeně, že podléhají neustálým, často těžko předvídatelným změnám a že opakované disturbance patří v přírodních systémech ke zcela základním procesům.

Všechny ekosystémy jsou vystaveny postupným změnám podnebí, obsahu živin, rozpadu původních biotopů a využívání bioty (živé složky ekosystémů) lidmi. Neexistuje konečný stav ekosystému, který by se dal jednou provždy zakonzervovat. Ekosystémové procesy probíhají na mnoha časových a prostorových měřítcích, a proto nelze určité měřítko považovat za jediné možné a definitivní.

Protože neexistuje jediný konečný stav ekosystémů, vychyluje jakákoli změna směřování ekosystému i jeho složení. Ekosystémy neustále zakoušejí zásahy z vnějšího prostředí, osidlování (kolonizaci) novými druhy a vymírání (extinkci) jiných, přičemž se v reakci na tyto události organizují. Události se přenášejí prostřednictvím různých hladin ekosystému s různě velkým zpožděním, šumem či zesilováním.

Uvedený přístup netvrdí, že rovnováha v přírodě nikdy nenastává. Říká, že se neobjevuje ve všech měřítcích a že nutně nemusí zahrnovat naprosto všechny jevy v přírodě. V určitých specifických intervalech a ve specifických podmínkách se v přírodě vyskytovat může. To, jestli rovnováhu v přírodě zaznamenáváme, často závisí na časoprostorovém měřítku, v němž konkrétní ekosystémy zkoumáme, a na poměru jeho velikosti a míře zkoumaných změn.

Paleontologické studie a výzkum populací a společenstev planě rostoucích rostlin a volně žijících živočichů ukazují, že nerovnovážný stav je ve skutečnosti v přírodě rozšířenější než rovnováha. Potvrzuje se, že v oblastech, které činnost člověka zatím příliš neovlivnila, jsou disturbance nedílnou součástí vývoje přírody a krajiny.

Čtěte také: Regionální klima na Madagaskaru

Ukazuje se rovněž, že ekosystémy většinou nereagují na disturbance lineárně: Vzrůstající působení vnějšího činitele nutně nevyvolá okamžitou intenzivnější odpověď ekosystému. Komplexní systémy, jako jsou nejen ekosystémy, ale i lidská společnost, proto neodpovídají na působení vnějších činitelů předvídatelně. Postupně se hromadící vliv disturbancí ale může dosáhnout určitého prahu, po jehož překročení mohou následovat dramatické a často rychlé změny systému.

Nahromaděný stres tak může vyvolat katastrofický posun, takže jevy, jako jsou sucha, povodně nebo fáze vrcholové hustoty (gradace) populačního cyklu některých organismů, především hmyzu, spustí v ekosystému změny, které mohou být nevratné. Původní funkce ekosystému jsou tak pozměněny nebo zcela ztraceny. Uvedené zákonitosti popsali ekologové ze širokého spektra ekosystémů, od korálových útesů přes sladkovodní, lesní a travinné ekosystémy po pobřežní moře.

Přiblížit nelinearitu ekosystémů můžeme pomocí dvou z pěti charakteristik stability každého systému, kterými jsou:

• Rezistence (odolnost) - označuje schopnost systému odolávat změnám, aniž by se sám viditelně měnil;
• Resilience (pružnost) - jedná se o schopnost ekosystému přežívat a udržovat si strukturu a fungování po disturbanci a po těchto posunech a změnách je obnovit.

Zejména resilience ekosystémů se v důsledku pokračujícího působení člověka na přírodní prostředí dostává do popředí zájmu nejen vědců, ale i těch, kteří pečují o přírodu a krajinu, a v některých, zejména západoevropských zemích a v USA, také řídících pracovníků a politiků. V poslední době se o rezistenci a resilienci ekosystémů, ať už přírodních, nebo umělých, hovoří zejména v souvislosti s probíhajícími a očekávanými změnami podnebí.

V přírodě můžeme najít vhodné, ale příslušnými druhy neobsazené biotopy, zatímco některé populace rostlin a živočichů osidlují nevhodná stanoviště. Teorie metapopulace (populace populací) rozpracovaná v 80. a 90. letech 20. století objasňuje, proč v přírodě existují i naprosto vhodné biotopy, které jsou prázdné. Koncept metapopulace je založen na názoru, že populace jsou prostorově strukturovány do souborů více či méně oddělených místních rozmnožujících se populací, přičemž na dynamiku místních populací i celé metapopulace má značný vliv migrace jedinců mezi místními populacemi.

Čtěte také: Český právní řád: ekologická škoda

S vysvětlením, proč se druhy často vyskytují v pro ně nevhodných biotopech, přichází také dynamika zdroje a propadu. Plochy, kde v populaci převažuje porodnost (natalita) nad úmrtností (mortalitou) a emigrace je vyšší než imigrace, označujeme jako zdrojové. Propadové plochy bývají takové, kde populace vymírá a její početnost udržuje neustálý přísun nových jedinců imigrací.

V důsledku nahodilých procesů nebo i s postupující fragmentací krajiny mohou druhy chybět tam, kde jsou pro ně příznivé podmínky, a osidlovat plošky s nevhodnými podmínkami, kde se nevratně ztrácejí. Biotopy, které nejsou z hlediska rozmnožování a přežívání určitého druhu kvalitní, takže v nich nemohou dlouhodobě existovat jeho populace, ale přesto je daný druh upřednostňuje před jinými dostupnými kvalitními biotopy, označujeme jako ekologické pasti. Jinými slovy, jde o propadové biotopy, které organismy preferují, místo aby se jim vyhýbaly.

Ekologické pasti se vyskytují nejen v prostředí značně ovlivněném člověkem, ale i v zachovalé krajině, přičemž v rychle se měnícím prostředí mohou být běžnější, než jsme až dosud předpokládali. Ve většině případů vede existence ekologické pasti k vyhynutí místní populace daného druhu. Můžeme shrnout, že změnu metapopulace v čase a prostoru ovlivňuje její prostorová struktura a již zmiňovaná migrace rozmnožování schopných jedinců.

Uvedené pojetí, označované jako „nové“ nerovnovážné paradigma, se nutně musí odrazit i v teorii a praxi péče o ekosystémy. Podle tohoto názoru je příroda daleko dynamičtější, než jsme si donedávna mysleli. Někteří autoři proto hovoří přímo o toku přírody nebo expresivněji o proudění přírody nebo o pulzujícím ustáleném stavu. Příroda je vnímána jako neustále plynoucí mozaika biotopů, která se nechová pouze deterministicky, ale nechává prostor nahodilým procesům a katastrofickým posunům.

Uvedené zákonitosti pochopitelně poněkud ztěžují naši schopnost předvídat, jak se budou ekosystémy chovat.

Ekologická integrita

Dalším koncepčním východiskem ochranářské biologie a následně péče o přírodní a krajinné dědictví se může stát ekologická integrita. Ekologická integrita je syntetickou vlastností celého ekosystému. Označujeme jí stav, kdy je v ekosystému udržováno složení a funkční vztahy odpovídající přírodní biodiverzitě.

Ekologická integrita proto vyjadřuje kapacitu ekosystému podporovat a udržet vyrovnaný, celistvý a adaptivní celek se strukturou (druhovým složením, diverzitou a funkční organizací) a procesy srovnatelnými s přírodním ekosystémem příslušné oblasti. Protože ekosystémy jsou utvářeny vzájemným spolupůsobením řady činitelů (podnebí, disturbance, biodiverzita), zůstává ekologická integrita jediným způsobem, jak přiměřeně vyjádřit jejich komplexnost.

Ekologická integrita zahrnuje možné charakteristiky ekosystému na různých úrovních:

• dostatečně početné, geneticky kvalitní a životaschopné populace původních druhů v dostatečně velkých, minimálně narušených biotopech;
• nezbytné samovolné procesy, které udržují ekosystémy a poskytují lidem pro ně existenční služby;
• odpovídající zastoupení biotopů a ekosystémů s ohledem na jejich přirozenou proměnlivost v určité oblasti;
• naplnění zájmů člověka v mezích uvedených limitů (princip ekologické integrity).

Ekosystém lze stěží postihnout jako celek. I pro ekologickou integritu se proto používají nejrůznější indikátory. Nejznámějším z nich je složený index biotické integrity (IBI), který se uplatňuje při hodnocení stavu vodních ekosystémů prostřednictvím vybraných společenstev (synuzií) vodních organismů, nejčastěji ryb.

Viditelnou nevýhodou aplikace ekologické integrity v praxi zůstává otázka, co vlastně ještě můžeme považovat za přírodní ekosystém. V částech světa osídlených Evropany v novověku, kupř. v Americe, Africe na jih od Sahary či v Austrálii, je možné usuzovat na stav před jejich příchodem jako o srovnávací hladině, ačkoliv původní obyvatelstvo mnohdy ovlivnilo přírodu zejména na ostrovech nezanedbatelným způsobem.

V Eurasii je mnohem těžší se shodnout na referenčním, skutečně přírodním ekosystému, k němuž budeme vztahovat stav současných ekosystémů. Kritici ekologické integrity proto zdůrazňují, že vyloučit vliv člověka na přírodní prostředí není dnes již dost dobře možné. Posuzování ekologické integrity vždy závisí na zvoleném měřítku a kritériu pozorování.

Obecně však neexistuje způsob, jak zachovat lidstvo bez udržení životadárných procesů v ekosystémech. Dokonce i kdybychom přiznali lidem morální právo volby, které druhy zachovat a které nikoli, naše znalosti o přírodních vazbách jsou natolik mizivé, že bychom nebyli schopni vždy objektivně určit druhy postradatelné pro fungování ekosystémů (redundantní) a z poněkud pragmatického, antropocentrického hlediska pro poskytování ekosystémových služeb lidem. Proto je ekologická integrita v současnosti nejsoudržnější normou ochrany přírody a krajiny.

Adaptivní péče

Ekosystémy nespějí do konečného ustáleného stavu, ale řídí je nerovnovážné procesy. Proto se mohou chovat velmi překvapivě a této skutečnosti je nutné se přizpůsobit. Protože se ekosystémy, jak jsme již uvedli výše, vyznačují značnou komplexitou a dynamikou a naše znalosti o fungování ekosystémů zůstávají a ještě dlouho zůstanou neúplné, vyžaduje péče o ekosystémy adaptivní přístup.

Adaptivní péči můžeme charakterizovat jako proces opakovaného a neustálého hodnocení zjištěných zkušeností, který bere v úvahu měnící se ekologické, společenské a politické souvislosti. Rozhodování tak na rozdíl od tradiční, formulářové péče představuje neustálý proces, který do sebe začleňuje výsledky předchozích akcí a dovoluje reagovat včas a pružně na změny ekosystému: Jedná se vlastně o kvaziexperiment.

Péče o ekosystémy neznamená jejich řízení k přesně stanovenému cíli - cílem zůstává právě jejich integrita. Je proto jasné, že takto vymezený cíl se mění v závislosti na stavu poznání, přírodních limitech a etických volbách. Mnozí autoři výstižně upozorňují, že cílem péče o ekosystémy není ani tak řízení samovolných procesů jako spíše regulace zásahů člověka do nich.

Srovnání základních názorů klasické a nerovnovážné ekologie

Srovnání základních názorů klasické a nerovnovážné ekologie shrnuje tabulka:

„Nové“ nerovnovážné paradigma může přispět k upřesnění koncepčního rámce ochrany přírody a krajiny. Přístupy, jako jsou rezistence a resilience složek biologické rozmanitosti nebo ekologická integrita, trpí pochopitelnými dětskými nemocemi, především mnohoznačnou interpretací.

Přestože se věda neustále vyvíjí, některé v článku uvedené přístupy pronikly do nejrůznějších koncepcí, strategií, programů a projektů předtím, než mohly být vědci dále rozpracovány a rozumným způsobem ověřeny a následně využívány v praxi. Zmiňovaná adaptivní péče by nás měla přinutit k opatrnosti a neustálému vyhodnocování dopadů našich zásahů do přírody.

tags: #rozdíl #mezi #biomem #a #ekosystémem

Oblíbené příspěvky:

• Řešení problémů s nečištěním ovzduší
• Výpočet emisí TZL a SO2
• Více o Poustevníkovi ubíhajícího přírody
• Sběr nebezpečného odpadu v Praze
• Přečtěte si více o konferenci