Biosfera e Habitat

La biosfera è l'insieme delle zone della Terra in cui le condizioni ambientali consentono lo sviluppo della vita. Da non confondere la biosfera con l'ecosfera che rappresenta l'insieme delle zone della Terra in cui le condizioni ambientali consentono la formazione e lo sviluppo degli ecosistemi (insieme di fattori biotici (viventi) e abiotici (non viventi))

venus.unive.it/miche/cicli_ecosis/0002.htm

L'Habitat http://vnr.unipg.it/habitat/cerca.do 

Habitat è un termine che deriva dal latino “abitare”, e indica il complesso delle condizioni ambientali in cui un organismo vive. L’habitat  considera l’interazione tra aria, acqua e suolo. In esso vengono incluse l’atmosfera fisica e le comunità di piante e animali che la occupano.

Comunque si osservi la biosfera, ci si rende conto delle grandi diversità che la caratterizzano: fiumi, laghi, mari e oceani, deserti, pianure, montagne, prati e foreste. Un insieme variegato ed eterogeneo.

Osservando più da vicino ci accorgiamo che questi ambienti presentano grandi diveristà al loro interno. In un prato, in un bosco o in una città,  nel mare e negli oceani, è possibile individuare luoghi diversi popolati da una propria comuntà. I luoghi abitati da organismi viventi si chiamano HABITAT.

Ma quanti sono, come sono distribuiti e come possono essere rappresentati l'insieme degli organismi viventi, animali e vegetali, presenti sulla Terra?

facciamo una piccola divagazione

Agli inizi del secolo scorso (1920) lo scienziato Vladimir Ivanovich Vernadsky cercò di valutare quale fosse, in termini quantitativi, la massa di tutti gli esseri viventi. Un anno più tardi lo zoologo Reinhard Demoll introdusse per la prima volta il termine biomassa per indicare la quantità di sostanza costituita da organismi viventi.

Biomassa

la biomassa è la massa di sostanza costituita da organismi viventi. Viene espressa come peso secco  per unità di volume.

Per avere un'idea di come è distribuita la materia vivente sul nostro pianeta facciamo riferimento ad uno studio del giugno 2018 pubblicato sul sito PNAS (Proceeding of the National Academy of Siences USA) vedi articolo

La massa complessiva delle piante rappresenta l'82,54% degli organismi viventi, vengono poi i batteri con il 12,84% e i funghi con il 2,20%. Gli animali, tutti gli animali complessivamente sono solo lo 0,37% della biomassa totale.

 Per curiosità vediamo da chi è composto la biomassa animale (lo 0,37% della massa degli organismi viventi)

Gli Artropodi (animali con esoscheletro e diverse paia di zampe: insetti, granchi ecc..) la fanno da padroni con il 41,86%, seguiti dai pesci 29,30% e dai molluschi 8,37. Noi UMANI siamo solo il 2,51% della biomassa analimale e lo 0,011% dell biomassa totale

 Qui i dati dello studio pubblicato da PNAS

1 Giga Ton = 1000000000 Ton (un miliardo)

La produzione primaria di biomassa negli oceani è stimata in 48,5 Gtons Carbonio/anno (NPP Net Primary Production) Sulla terraferma è stimata in 56,4 Gt C/Anno.

Noi umani + Animali di allevamento + pesci di allevamento rappresentiamo circa l'8% del mondo animale il consumo stimato di biomassa annuale è stimato in 15,6 Gt C equivalente al circa il 3% della biomassa totale e circa il 25% delle NPP terrestre.

Per la pesca si stima un consumo di 6,3 Gt C/anno pari al 13% del NPP marino. L'aumento dell'appropriazione umana della produzione primaria globale ha sproporzionato la pressione ecologica sulle altre forme di vita in particolare su animali di grossa taglia e predatori.

A questo si aggiunge il consumo di combustibili fossili (105TWh/anno equivalenti che convertiti in base all'emissione di CO2 fanno circa 10,3 Gt C) prodotti in centinaia di milioni di anni dda biomassa degradata. Questo porta il consumo di carbonio umano al 30% del NPP.

Il sistema alimentare è una delle fonti principali dell'appropriazione della produzione primaria. Il sistema alimentare deve diventare meno intensivo nel consumo di carbonio (spechi, cambio delle diete, tipologie di allevamento, miglioramento della salute umana)

archaea, protists, arthropods, cnidarians, nematodes

cosa tiene legati tutti questi organismi viventi

• In ambiente naturale gli organismi viventi interagiscono tra loro a vari livelli: dalle relazioni trofiche delle catene e delle reti alimentari, ai rapporti di competizione intraspecifica ed interspecifica, fino alle simbiosi. Quest'ultima modalità di interazione ci ha incuriosito particolarmente, in quanto ci è stato spiegato che i casi di cooperazione in natura sono la regola, non l'eccezione!
• Simbiosi: questo termine (dal greco syn = insieme e bios = vita) indica i vari tipi di relazioni consociative, non solo di natura trofica, che si possono instaurare tra membri di specie diverse.
• Gli organismi di specie diverse interagiscono tra loro: in alcuni casi si viene a determinare la condizione per cui una specie viene sopraffatta da un’altra (è la situazione estrema di esclusione competitiva); in altri si può avere una convivenza. Le modalità e gli effetti delle interazioni tra individui appartenenti alla stessa specie o a specie diverse sono molto vari; citiamo qui di seguito solo i principali esempi, senza la pretesa di essere esaustivi:
•          Mutualismo, in cui trovano beneficio entrambi i membri della simbiosi. Importanti interazioni mutualistiche esistono tra animali e protisti: vari coralli, per esempio, ottengono la maggior parte dell’energia da protisti fotosintetici che vivono all’interno dei loro tessuti; anche i licheni rappresentano un esempio significativo di simbiosi mutualistica, talmente stretta da risultare ormai praticamente inscindibile. All'Elba abbiamo incontrato poi la caratteristica simbiosi tra Paguro e Attinia, in cui il primo si avvantaggia dei tentacoli urticanti della seconda, mentre l'Attinia, individuo bentonico, può godere della possibilità di movimento del Paguro.  
•          Commensalismo, in cui solo uno dei due partner trae vantaggio dalla convivenza, mentre l’altro non sembra avere nessun beneficio, ma neanche alcun danno. L'esempio più classico è quello dell'associazione tra Afidi e formiche:queste ultime ottengono dagli afidi un secreto zuccherino, mentre questi ultimi non ne ricavano nè benefici nè danni (ma forse una generica protezione)  
   
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•         Parassitismo, si riferisce a quella relazione nella quale uno dei membri trae beneficio a danno dell’altro. Di norma il parassita è molto più piccolo del proprio ospite e non lo uccide. I parassiti vivono sul corpo dell’ospite o all’interno di esso, danneggiandolo: temporaneamente, per lo più solo per nutrirsi, periodicamente, in determinati stadi del loro sviluppo, o permanentemente. Esistono anche i parassitoidi, che provocano sempre la morte dell’ospite.  Esempi di parassitismo ci vengono dalle zecche, dalle pulci, da vari tipi di funghi, dalla Tenia (endoparassita anche dell'intestino umano); citiamo in particolare l'Ipocisto (Cytinus ruber), una pianta parassita incontrata all'Elba, che trae il proprio nutrimento dalle radici dei numerosi Cisti elbani, e che ha stimolato in noi la curiosità di conoscere qualcosa in più sui complessi rapporti tra le specie viventi.  
•           Predazione, che si ha verifica quando gli individui di una specie vivono usando come alimento quelli di un’altra specie che uccidono. Questo rapporto è chiamato preda-predatore. Un predatore utilizza raramente un solo tipo di preda dato che disporre di scelte alimentari limitate è una condizione svantaggiosa.

(oxythyrea funesta su tordylium apulum (scarabeo cetoniella su ombrellino pugliese))

Ma torniamo ai al tema principale

Habitat e microHabitat

Veniamo ai luoghi abitati dagli organismi viventi, gli aHabitat appunto. Un habitat è il luogo le cui caratteristiche fisiche e ambientali possono permettere ad una data specie di vivere, svilupparsi,riprodursi garantendo un livello di qualità di vita che può variare in base alle condizioni climatiche e alle dinamiche demografiche della popolazione di una o più specie (vedi manuale italiano di interpretazione degli habitat)

• Gli habitat sono costituiti da fattori fisici e fattori biotici. I fattori ambientali fisici che differenziano gli habitat includono suolo, temperatura, variazioni di luce e livelli di umidità. Le influenze biotiche comprendono l'accesso al cibo e la mancanza o la presenza di predatori.
• Mentre alcuni organismi hanno condizioni molto specifiche in cui possono prosperare, altri sono stati trovati in grado di sopravvivere in varie condizioni ambientali.

• Esistono diversi tipi di habitat:
• Gli habitat terrestri includono tutte le zone ecologiche con foreste, in genere comprese foreste pluviali, deserti e praterie. Sono ulteriormente suddivisi nelle strutture delle piante (come alberi ed erba), il tipo di foglie, ad esempio larghe o foglie di aghi, e la spaziatura delle piante come la savana oi boschi.
• Gli habitat di acqua dolce sono costituiti da fiumi, laghi, paludi e stagni. Del 3% di acqua della Terra che è fresca, solo 0.014% è sulla superficie sotto forma di fiumi, paludi e laghi.
• Gli habitat marini sono l'ambiente degli oceani. C'è una carenza di informazioni sulla vita marina in quanto le profondità dell'oceano non sono state ampiamente esplorate e studiate.

Gli habitat cambiano nel tempo, a volte solo le condizioni o l'intero ambiente di vita.

I cambiamenti sono causati da fattori naturali come terremoti, esplosioni vulcaniche o eventi causati dall'uomo come il fuoco selvaggio, il taglio degli alberi e il prosciugamento delle paludi. Questi cambiamenti potrebbero portare ad una maggiore predazione, alla lotta per le risorse e all'introduzione di parassiti e malattie.

• Un microhabitat è una parte più piccola dell'habitat che possiede condizioni fisiche specifiche che favoriscono un organismo. Questi microhabitat variano in base all'esposizione alla luce, alla temperatura, all'umidità e alla circolazione dell'aria, tra gli altri fattori.
• Un esempio di tali variazioni può essere visto nella differenza tra i licheni che crescono sopra un masso e quelli che crescono sotto la roccia. Per i licheni, un piccolo movimento di 2cm potrebbe significare un cambiamento nelle sue condizioni fisiche che potrebbe minacciarne la sopravvivenza.
• Esistono diversi tipi di microhabitat in un bosco, ovvero foreste di conifere, boschi aperti, foreste a foglie larghe, radure e radure, cortecce lisce, legno marcio, cortecce danneggiate, tettoia e strato di arbusti, tra molte altre varianti. Più diversificata è la struttura di un albero, più microhabitat sono presenti in quell'albero. La stessa specie di un albero può fornire diversi microhabitat a cose viventi a causa della differenza di caratteristiche come la presenza di correnti, piste, pendenze, aree deselezionate e abbattute tra le altre caratteristiche.
• Il microhabitat di un organismo parassita è la parte specifica della pianta, sia all'interno che all'esterno dell'organismo. Alcuni parassiti si evolvono a causa di cambiamenti del ciclo di vita che richiedono quindi diverse specie ospiti e condizioni per sopravvivere in fasi diverse. Un tale esempio è il verme piatto che si trova nelle acque saline nel sud-est degli Stati Uniti, è poi ospitato da una lumaca, che è seguita dai gamberetti di vetro. L'ultimo microhabitat è un pollo o un mammifero che mangia i gamberetti.

(cervo volante)

 L'habitat è un concetto a più livelli, applicabile alle popolazioni di una regione fino al livello di una singola comunità. L'adattamento ha prodotto nel tempo forme biologiche e genetiche diverse in grado di trarre il massimo vantaggio dalle condizioni ambientali presenti.

Catalogo microhabita degli alberi

Alberi più vecchi d'italia https://ilbolive.unipd.it/it/news/alberi-degni-nota-quattro-giganti-millenari-sud

i più vecchi al mondo https://www.treedom.net/it/blog/post/i-5-alberi-viventi-piu-antichi-del-mondo-448

l'albero più alto al mondo https://it.wikipedia.org/wiki/Hyperion_(albero)