Dziedzina wiedzy, którą zajmuje się ekologia dzieli się na 3 poddziały:
a. Ekologia człowieka.
b. Ekologia społeczna.
c. Autoekologia i synekologia.
Definicja ekologii - Termin został zaczerpnięty z języka greckiego: oikos- dom, logos -słowo i wprowadzony do nauki przez niemieckiego zoologa Ernesta Haeckela w roku 1869. Ekologia jest dziedziną biologii badającą organizmy w ich środowiskach, populacje zwierzęce i roślinne oraz różnego typu zespoły organizmów, ich funkcje i strukturę, funkcjonowanie, zmienność oraz wzajemnie zależności.
W czasach dzisiejszych terminem tym można określić naukę o ekonomice przyrody czyli o strukturze przyrody i jej funkcjach. Można powiedzieć że ekologia opisuje i bada wzajemnie zależności między zespołami organizmów i środowiskiem w jakim one żyją.
Ekologia jest nauką interdyscyplinarną- tzn., łączy ona wiele dziedzin nauki, takich jak: biofizykę, biogeografię, chemię, klimatologię. Dlatego też mówi się iż mimo, że stanowi ona jedną z dziedzin biologii i tak jest klasyfikowana, wykracza również poza jej granice i łączy dorobek innych gałęzi nauki. Oczywiście nauki z nią powiązane dotyczą ściśle wiedzy o środowisku.
Dzisiejsza ekologia obejmuje bardzo duże spektrum badań z wielu dziedzin dotyczących nauk przyrodniczych i funkcjonowania przyrody. Można tutaj wymienić następujące:
Ekosystem- czyli ożywione i martwe elementy środowiska.
Ekosystemami działającymi jako całość.
Biotop-miejsce bytowania organizmów.
Biosfera- środowisko życia na kuli ziemskiej.
Bada też populację czyli ogól organizmów zamieszkujących jeden wspólny teren i należących do jednego gatunku- to właśnie definicja populacji.
Warunkami fizycznymi, chemicznymi, biologicznymi ziemi lub jej części jako miejsca bytowania człowieka.
Zajmuje się też potrzebami organizmów oraz ich miejscem w obrębie ekosystemu ujmowanemu jako całość bądź jako zespół w całości.
Działy nauki wchodzące w obręb ekologii :
Ad C). Autoekologia i synekologia:
Zajmuje się badaniem związków jakie zachodzą między środowiskiem a organizmami.
Dział ten dzielimy na dwa poddziały , z których każdy posiada swoją odrębną definicję:
Autoekologia -Ekologia organizmów, bada działanie środowiska nieożywionego- abiotycznego na grupy organizmów oraz odwrotnie oddziaływanie grup organizmów na elementy nieożywione środowiska.
Wyniki tych badań są przydatne przy określaniu funkcjonowania ekosystemów jako całości.
Synekologia -bada zjawiska jakie zachodzą między organizmami żyjącymi w zbiorowiskach w biocenozach oraz bada zależności pomiędzy zbiorowiskami organizmów oraz miejscem w jakim bytują czyli tzw. siedliskiem.
Ad B). Ekologia Społeczna: Dyscyplina naukowa z pogranicza socjologii i geografii, która bada związki między przestrzennym układem danych zjawisk społecznych a ich charakterem.
Baza dla tej nauki została stworzona w Chicago w dwudziestych latach dziewiętnastego wieku przez Park'a. R.E., Burgees'a E.W., McKenzie'a R.D.
Nauka ta zajmuje się wykrywaniem prawidłowości zmiennych wzorców przestrzennego układu instytucji oraz ludności. Narzędziem badawczym, którym ekologia się posługuje jest metodologia ekologiczna.
Mierzy ona stosunki symbiotyczne miedzy grupami jednostek , jednostkami i instytucjami społecznymi.
Ad A). Ekologia Człowieka.
Dziedzina zajmuje się powiązanym, wzajemnym oddziaływaniem populacji ludzkich na środowisko oraz odwrotnie.
Dziedzina jest powiązana z innymi gałęziami nauki jak: biologia człowieka, geografia, antropologia- czyli nauka o powstawaniu rasy ludzkiej, socjologia.
Na przestrzeni lat naturalne środowisko było głównych elementem kształtującego ludzkie życie na kuli ziemskiej. Od niego bowiem zależało czy osobniki przystosują się do warunków ulega tzw. adaptacji czy wyginą. Środowisko, a głównie klimat decydował również o migracjach grup ludzi oraz o selekcji naturalnej osobników najlepszych. W tym sensie środowisko naturalne stało się motorem ewolucji.
Wiemy że kulturotwórcza działalność człowieka przekształcała środowisko naturalne w sztuczne siedliska . W siedliskach tych zanikła selekcja naturalna oraz migracje. Działanie adaptacyjnym można w tej sytuacji nazwać wytworzenie przez człowieka sztucznych siedlisk nawet w warunkach niesprzyjających.
Ekologia człowieka wyjaśnia wpływy oraz skutki działania różnych czynników na rozwój człowieka gdyż każda ingerencja w środowisko uruchamia działanie dopasowania otoczenia do nowej sytuacji oraz dopasowania tej nowej zaistniałej sytuacji do naturalnej przyrody i jej dalszych możliwości przekształceń.
Środowisko oraz elementy środowiska:
Środowisko stanowi ogół elementów przyrody nieożywionej, które znajdują się w stanie naturalnym oraz w stanie sztucznym czyli przekształconym w wyniku działalności ludzkiej.
Dalej środowisko obejmuje : glebę, wodę, powietrze atmosferyczne, szatę roślinną, zwierzęcą oraz otaczający krajobraz.
Można powiedzieć że środowisko to wzajemnie powiązana całość elementów:
Atmosfera
Klimat
Hyrologia
Oraz elementy, jakie wynikają z działalności człowieka czyli elementów społecznych oraz kultura, ekonomia.
Dlatego pole działalności środowiska jest bardzo szerokie, obejmujące wytwory działania człowieka oraz naturalne zasoby przyrody. Całość pozwala na zaspokojenie wszystkich ludzkich potrzeb życiowych.
Jakie czynniki ograniczają występowanie organizmów żyjących w środowisku:
Ogólnie możemy podzielić je na czynniki abiotyczne oraz czynniki biotyczne.
Abiotyczne znaczy nieożywione natomiast biotyczne znaczy ożywione.
Czynniki abiotyczne:
Wyróżnić tutaj można takie czynniki jak: woda, światło, temperatura, ciśnienie, wiatr, struktura gleby i jej skład chemiczny. Wszystkie te elementy oddziałują na człowieka jako całość.
Głównym czynnikiem tzn najbardziej ważnym jest temperatura.
Życie na ziemi jest możliwe w bardzo szerokim zakresie temperatury tzn od - 200 do + 150 C.
Jednakże większe gro organizmów przejawia zdolność do życia w temperaturze, która mieści się w przedziale od 0C do +30 C.
Promieniowanie słoneczne(światło) - to główne źródło życia na Ziemi dostarcza ono energii do procesów życiowych dla wszystkim organizmów występujących w biosferze.
Należy pamiętać że wpływ światła na organizmy żywe zależy ściśle od jego natężenia jakości, rodzaju fali emitowanej oraz od czasu ekspozycji czyli naświetlenia.
Słońce emituje promieniowanie w bardzo szerokim zakresie jednak jedynie bardzo mały wycinek tego promieniowania jest wykorzystywany przez organizmy. Wycinek ten nazywamy promieniowanie widzialnym, które w największym natężeniu dociera do powierzchni ziemi przez atmosferę ziemi oraz prawdopodobnie dlatego jest światłem aktywnym w procesie fotosyntezy. Ponieważ jest ono najłatwiejsze do wychwycenia przez organizmy żywe co spowodowało przystosowanie organizmów do wychwytywania i wykorzystywania tego światła w procesach życiowych.
Rośliny wykorzystują światło w procesie fotosyntezy i dlatego jest ono dla niech elementem niezbędnym do życia. Intensywność procesu fotosyntezy nie zależy od światła docierającego do powierzchni ziemi ponieważ jego rośliny wykorzystują jeden konkretny zakres jego widma.
Oczywiście inaczej jest to w przypadku roślin wodnych, gdyż różne zakresy fal świetlnych docierają do różnych głębokości . W wodzie część promieniowania jest pochłaniana i tylko mały fragment promieniowania docierającego do powierzchni wody dociera do roślin żyjących na znacznych głębokościach.
Zwierzęta- ważna jest długość dnia i nocy oraz intensywność promieniowania.
Światło reguluje czynności fizjologiczne organizmów przykładowo : aktywność rozrodczą, tempo wzrostu, rozwój kośćca, tempo metabolizmu. Reguluje również wędrówki zwierząt pozwala orientować się w otoczeniu , decyduje o okresach czuwania oraz snu.
Woda:
To podobnie jak inne elementy środowiska nieożywionego niezbędny składnik życia.
Jej zawartość w organizmie waha się przeciętnie od 70-80% i ściśle jest ona zależna od wieku, oraz od fizjologicznego etapu rozwoju.
Opisywany element jest czynnikiem ograniczającym jednakże jedynie w środowisku lądowym i suchym gdzie życie jest utrudnione.
Oczywiście w organizmu bytujące w tych suchych siedliskach rozwinęły szereg właściwości przystosowawczych. Mechanizmy przystosowawcze polegają głównie na ograniczeniu wchłaniania wody oraz na jej gromadzeniu w organizmie.
Czasami woda w warunkach gdy zawiera zbyt wiele soli , więcej niż środowisko wewnątrz organizmu jest niedostępna mimo iż faktycznie występuje w dużych ilościach.
Gazy:
Największe znaczenie z pośród gazów mają tlen, dwutlenek węgla , azot.
W powietrzu zawartość azotu wynosi 78%, tlenu 21%, a dwutlenku węgla 0,03%.
Natomiast w wodzie zawartość gazów zależy od temperatury od rozpuszczalności od zasolenia od ciśnienia atmosferycznego.
Najistotniejsze znaczenie dla życia organizmów ma tlen
Szczególnie w środowisku wodnym ponieważ tutaj ilość tego gazu jest około 20-30 razy mniejsza niż jego ilość w powietrzu i ściśle zależy od procesów fotosyntezy, które tlen dostarczają oraz od dyfuzji z powietrza. Tym drugim sposobem tlen dostaje się wody ale w znacznie mniejszych ilościach niż za pomocą fotosyntezy.
Można więc powiedzieć że pośrednio światło wpływa na obecność tlenu w wodzie.
Dwutlenek węgla występuje w wodzie w większej ilości niż w powietrzu jednak ilość ta jest zmienna.
Efekt cieplarniany polega na zatrzymaniu w atmosferze pewnej ilości ciepła, które normalnie powinno być rozpraszane. Powoduje to ogóle ocieplenie się klimatu ziemi. Za efekt ten odpowiedzialność przypisuje się zbyt dużej obecności dwutlenku węgla w powietrzu.
Pdsumowując można stwierdzić ,że gazy są istotnym czynnikiem ograniczającym życie zarówno w wodzie oraz w atmosferze.
Ciśnienie:
Definiowane jako siła działania na określoną powierzchnię.
Takie ciśnienie, które panuje w zbiornikach wodnych nazywamy ciśnieniem hydrostatycznym- rośnie ono na każde 10 km głębokości o 1 atmosferę, i zwierzęta żyjące w wodzie dostosowują się zwykle do wysokiego ciśnienia panującego na dużych głębokościach, chociaż ogólne wysokie ciśnienie powoduje ujemny wpływ gdyż zwalnia ono procesy życiowe.
Ciśnienie powietrza jak wyżej wspomniano to ciśnienie atmosferyczne.
Czynniki biotyczne:
Mówimy tutaj o współzależnościach między organizmami żywymi a siedliskiem w którym bytują. Może być to siedlisko ożywione - flora czy mikroorganizmy lub też siedlisko nieożywione.
Organizmy przystosowują się do siedliska oraz je zmieniają dla własnych potrzeb.
Przykładem może być wzbogacanie składu chemicznego gleby przez mchy i torfowce żyjące na jej powierzchni co powoduje iż jej skład staje się odmienny od pierwotnego.
Również praca drobnoustrojów wzbogaca skład gleby 0 mówimy wtedy że posiada ona lepsza jakość. Składniki odżywcze są pobierana przez zwierzęta lub rośliny co z kolei wzbogaca skład roślin. Te ostatnie często są pokarmem zwierząt i tak zamyka się koło. Mówimy w tym wypadku o zależnościach między żywymi organizmami.
Rosliny również wytwarzają wiele współzależności między sobą- rywalizują o wodę o światło, bądź żyją w symbiozie w mniejszym bądź większym zakresie.
Inne wytwarzają substancje , które uniemożliwiają życie innym roślinom bądź zwierzętom.
Our Common Future- nasza wspólna przyszłość czyli główne wyzwania świata.
Zgromadzenie Ogólne Narodów Zjednoczonych powołało w roku 1983 Światową Komisję do spraw Środowiska i rozwoju. Komisja ta wydała w 1987 roku w tzw. Raporcie Brundlanda raport "Nasza wspólna Przyszłość". Wezwanie to analizowało tendencje kurczenia się naturalnych zasobów przyrody w związku z szybkim rozwojem gospodarczym świata.
Raport wzywa do wspierania rozwoju gospodarki zrównoważonej tzn takiej która uwzględniałaby ekonomiczną pojemność naszej planety.
Na czym polegałaby ta zrównoważona gospodarka?
Otóż maiłby to być rozwój społeczno- gospodarczy z zachowaniem równowagi przyrodniczej oraz jej trwałości. Działania polityczne, gospodarcze, społeczne miały by być zjednoczone przy równoczesnym zrównoważonym dostępie poszczególnych obywateli i całych społeczności do zasobów przyrody naturalnej. Taka gospodarka obejmowałaby cele obecne jak i długofalowe przyszłe.
Na czym polega postulat globalizacji ochrony środowiska?
Otóż na widzeniu problemów oraz ich mierzeniu z punktu ich wystąpienia i oddziaływania w skali globalnej i ponad granicami państw.
Przykładem może być obecny ponadpaństwowy - gdyż dotyczy on wszystkich państw świata problem zanieczyszczeń pochodzących z przemysłu energetycznego , a ściśle chodziło o związki siarki.
Chodzi tutaj o globalne zwalczanie tego typu problemów dotyczących całej kuli ziemskiej czyli zwalczanie w skali globalnej . Jednak postępowanie takie jest ciężkie do realizacji i wymaga ustanowienia odpowiednich reguł oraz programów.
Przykładowo usuwanie związków siarki w miejscu ich powstania może powodować przesunięcie zanieczyszczeń w inne tereny w innych regionach świata. Wymaga to włączenia ponad globalnych mechanizmów zmierzających do usunięcia tychże związków.
Oczywiście globalnych problemów jest obecnie bardzo wiele i czekają one na szybkie decyzje i wspólne korzystne rozwiązania.