ШТУЧНІ ЕКОСИСТЕМИ - ЕКОСФЕРИ
Розуміння основних закономірностей функціонування створило передумову для реального конструювання хоч і значно спрощених, але досить стійких екосистем. Такі екосистеми в наш час споруджуються як герметично закриті і, таким чином, матеріально замкнені об'єми.
Живі організми, що знаходяться в них, отримують із зовнішнього середовища тільки променисту енергію.Розробку принципів та технологій конструювання штучних екосистем розпочав у 1967 році К. Фолсом з Гавайського університету, США. Пізніше такими екосистемами зацікавився
Центр космічних досліджень США - НАСА. Ведуться такі роботи і в ряді інших країн. Створювані за технологією К. Фолсома штучні екосистеми отримали назву екосфер.
Звичайно екосфера - це округлий замкнений скляний посуд об'ємом у 25-1000 см3 і більше. Кожна екосфера вміщує морську воду, пісок та повний набір організмів з автотрофним та гетеротрофним живленням. Ці організми підбираються так, щоб вони повністю здійснювали по можливості маловідходний біоелемен-тарний цикл. Як правило, у такі екосфери вміщують водорості (продуценти, що ведуть синтез органічних речовин), коловертки (консументи - споживачі органічних речовин) та бактерії (реду-центи). Головною технічною проблемою при створенні екосфер є попереднє повне звільнення всіх живих організмів від патогенних інфекцій. Якщо інфекція потрапляє в екосферу, вона дуже швидко знищує її, оскільки низьке видове різноманіття живих організмів в екосфері та відсутність складної трофічної мережі не дає змоги переробляти речовини в паралельних трофічних ланцюгах.
Необхідну променисту енергію екосфери отримують від природного сонячного освітлення. Деякі моделі екосфер випускають із штучною системою освітлення. Добре збалансована екосфера може існувати 10 і більше років. Дж. Аллен та Е. Босе (1991-1993) сконструювали в штаті Арізона, СІЛА, великогабаритну екосферу, яка отримала назву «Біосфера-1» і мала площу основи приблизно 1 га.
У «Біосферу-1» штучно подавався вуглекислий газ та кисень. Більш досконалий варіант «Біосфера-2» є повністю автономним.У наш час досить інтенсивно ведуться роботи з удосконалення та ускладнення екосфер, які розглядаються як прообраз життєзабезпечення космонавтів у тривалих космічних польотах.
Питання для самоперевірки
1. Дайте наукове визначення термінам «екосистема», «біогеоценоз», «біоценоз».
2. Розрізняти ресурси та умови існування живих організмів і знати основні їх види.
3. Доведіть, що ґрунт справді є біокосним природним тілом.
4. Назвіть основні форми кооперації коренів автотрофних рослин з ґрунтовими мікроорганізмами та грибами.
5. Наведіть приклади трофічних ланцюгів, що є у відомих вам екосистемах та визначіть, до якого типу вони належать.
6. Розкрийте зміст закону концентрування речовин у трофічних ланцюгах.
7. Назвіть ознаки, за якими розрізняються різні екосистеми.
8. Назвіть основні сезони року та ознаки, за якими їх можна розмежувати.
9. Що таке штучна екосфера?
Питання для самоперевірки та обговорення:
1. Проаналізуйте значення абіотичних факторів в існуванні екосистем, які ви знаєте з власних спостережень у природі.
2. Розгляньте ґрунтовий біоценоз та проаналізуйте функції окремих груп організмів в його існуванні.
3. Проведіть обговорення можливих випадків концентрування радіоактивних речовин у трофічних ланцюгах після аварії на Чорнобильській АЕС.
4. Розгляньте основні шляхи екосистемної еволюції. Якими основними факторами вона характеризується ?
5.