ecosistèma

sm. (pl. -i) [eco-+sistema]. Complesso degli organismi che vivono insieme in una data area e che interagiscono con l'ambiente fisico in modo tale che un flusso di energia porta a una ben determinata struttura di rapporti e a una ciclizzazione dei materiali tra forme di vita e le altre risorse. Il termine fu introdotto dall'ecologo inglese A. G. Tansley, nel 1935, e serve a indicare l'unità fondamentale dell'ecologia. In un ecosistema si distinguono una componente autotrofa e una eterotrofa: nella prima hanno luogo la fissazione dell'energia luminosa, il consumo di sostanze inorganiche a struttura semplice e la costituzione di molecole via via più complesse; nella seconda prevalgono l'utilizzazione, la ristrutturazione e il consumo di materiali complessi. Costituenti fondamentali di un ecosistema sono: le sostanze inorganiche (carbonio, CO₂, acqua, ecc.), che entrano nei cicli biogeochimici; le sostanze organiche, quali proteine, lipidi, carboidrati, ecc. prodotti dagli organismi viventi; i fattori climatici (temperature, umidità e altri fattori ambientali); gli organismi produttori, cioè autotrofi (principalmente piante verdi), capaci di trasformare sostanze inorganiche in composti organici, mediante processi fotosintetici; gli organismi consumatori, cioè eterotrofi (per lo più animali), che utilizzano materiali già in precedenza trasformati o che si nutrono di altri organismi animali; gli “organismi” decompositori, costituiti per lo più da Funghi e Batteri che decompongono i protoplasmi di produttori e consumatori morti in sostanze più semplici, in parte utilizzandole e in parte rimettendole in circolo. Dal punto di vista funzionale, gli aspetti principali di un ecosistema sono: i circuiti energetici, le sostanze alimentari, le variazioni della struttura delle popolazioni nel tempo e nello spazio, i cicli biogeochimici, l'evoluzione, l'omeostasi. Caratteristica di ogni ecosistema è l'interazione tra componenti autotrofi ed eterotrofi che, spesso, svolgono le proprie funzioni entro due strati localizzati nello spazio: uno superiore (eufotico), in cui l'energia luminosa è più intensa per cui avvengono i processi fotosintetici e vi prevale un metabolismo autotrofo; uno inferiore (afotico), dove l'azione dell'energia luminosa è debole o nulla e nel quale si accumulano sostanze organiche e vi si esplica un metabolismo eterotrofo. I vari organismi viventi e i fattori ambientali di un ecosistema sono strettamente collegati tra loro, come pure i principali elementi inorganici e organici: si stabilisce così un continuo flusso energetico tra materia vivente e non vivente. Quale esempio tipico di un ecosistema possiamo considerare un lago con profondità di 30 m, in cui gli strati d'acqua superiori costituiscono la zona eufotica, e quelli inferiori la zona afotica che è a contatto immediato con il sedimento. In questo ecosistema i costituenti inorganici e organici (H₂O, CO₂, ossigeno, calcio, sali di azoto e di fosforo, amminoacidi, acidi humici, ecc.) sono in piccola parte in soluzione nell'acqua e per la massima parte in soluzione nel sedimento e negli organismi stessi (A); gli organismi sono rappresentati da produttori, piante acquatiche o macrofite costiere, radicate e galleggianti (B), e da alghe microscopiche natanti costituenti il fitoplancton (C); gli organismi consumatori sono gli animali, a loro volta suddivisi in erbivori o consumatori primari, cioè larve di insetti, crostacei planctonici (D), e in carnivori o consumatori secondari, cioè insetti e pesci predatori dei consumatori primari (E); i consumatori terziari sono i predatori dei consumatori secondari (F); gli organismi decompositori sono essenzialmente Batteri, Funghi e Protozoi Mastigofori (G), particolarmente abbondanti nel detrito dei fondi ma presenti anche negli altri strati d'acqua, seppure superficiali. Le interazioni fra i vari costituenti di un ecosistema lo mantengono in equilibrio ecologico fino a che non intervengano variazioni di uno o più costituenti: infatti, un ecosistema può subire nel tempo un'evoluzione dipendente da variazioni dei fattori climatici (per esempio, variazioni cicliche stagionali), oppure da invasioni di nuove specie animali o vegetali e, su una vasta scala, dalle trasformazioni dell'ambiente dovute a cause geologiche oppure all'uomo. Quando un ecosistema si evolve passa attraverso stadi, più o meno brevi e appariscenti, di solito a lento sviluppo (stadi pionieri), nei quali iniziano a diffondersi i nuovi costituenti; il processo culmina in un sistema stabile (climax) in cui si instaura un nuovo equilibrio ecologico tra biomassa e fattori ambientali. Un esempio significativo di evoluzione di un ecosistema per intervento umano è segnalato da Lack (1954): in seguito all'introduzione del pino scozzese da parte dell'uomo, l'avifauna caratteristica delle brughiere di Breckland (Inghilterra orientale) scomparve gradualmente cedendo il posto ad altre specie di uccelli tipici delle nuove essenze arboree piantate. Gli ecosistemi sono innumerevoli (una goccia d'acqua, una foglia sono un ecosistema) e una loro classificazione si può tracciare a partire dai più grandi, in quanto costituenti entità funzionali ben delimitate nello spazio.

Bibliografia

G. E. Hutchinson, A Treatise on Limnology, New York, 1957; H. B. Moore, Marine Ecology, New York, 1958; V. Tonolli, Introduzione allo studio della limnologia, Pallanza, 1964; B. Bussart, Limnologie. L'étude des eaux continentales, Parigi, 1966; D. E. Reichle, Analysis of Temperate Forest Ecosystems, Berlino, 1970; A. Cornwell, L'ambiente e l'uomo, Bologna, 1989.