Ecosistemi di origine antropica e ecologia...

Ecosistemi di origine antropica e ecologia urbana

L’Antropocene

Corso di Ecologia | modulo 16: ecosistemi di origine antropica e ecologia urbana [ 2 ]

Crutzen P.J. (2002) Geology of mankind. Nature 415: 23


Il concetto di bioma

• un bioma è una macroregione caratterizzata da un particolare clima e identificata principalmente dal tipo di vegetazione dominante

Millennium EcosystemAssessment (2005)Ecosystems and Human Well-being: Biodiversity Synthesis

www.maweb.org

Paesaggi archetipici...


...ma lo sono ancora?


Da biomi a antromi: un cambio di paradigma

• biosfera come insieme di sistemi naturali determinati dalle caratteristiche bio-fisiche

• azione umana percepita come disturbo

• biosfera come insieme di sistemi antropici in cui sono incorporati i sistemi naturali residui

• azione umana come fattore modellante principale


Biomi antropogenici


ecotope.org

Wildlands (zone vergini)


foreste vergini

zone aride

vegetazione sparsa

superficie:

29 milioni di km2

popolazione:

0 abitantifrazione della sup.forestale totale:

19%

Foreste


foreste abitate(1-10 abitanti/km2)

foreste remote(<1 abitante/km2)

superficie:

25 milioni di km2

popolazione:

0.04 miliardifrazione della sup. forestale totale:

45%

Pascoli


pascoli residenziali(>10 abitanti/km2)

pascoli remoti(<1 abitante/km2)

pascoli abitati(1-10 abitanti/km2)

superficie:

40 milioni di km2

popolazione:

0.3 miliardifrazione della sup.forestale totale:

6%

Zone agricole


zone di agricoltura irrigua abitate(1-10 abitanti/km2)

zone agricole remote(<1 abitante/km2)

zone di agricoltura secca abitate(1-10 abitanti/km2)

superficie:

27 milioni di km2

popolazione:


25%

Zone agricole


zone di agricoltura secca residenziali, a mosaico(>10 abitanti/km2)

zone di agricolturairrigua residenziali(>10 abitanti/km2)

superficie:

27 milioni di km2

popolazione:


25%

Villaggi


villaggi pastorali(>100 abitanti/km2)

villaggi di agricolturasecca, a mosaico(>100 abitanti/km2)

villaggi di agricoltura secca (>100 abitanti/km2)

superficie:

8 milioni di km2

popolazione:


4%

Villaggi


villaggi risicoli(>100 abitanti/km2)

villaggi agropastorali(>100 abitanti/km2)

villaggi agricoli irrigui(>100 abitanti/km2)

superficie:

8 milioni di km2

popolazione:


4%

Aree urbane


insediamenti densi(>100 abitanti/km2)

città(>>100 abitanti/km2)

superficie:

1.5 milioni di km2

popolazione:

2.6 miliardifrazione della sup. forestale totale:

0.7%

Successioni ecologiche...


...e successioni antropogeniche


Ellis E.C. (2011) Anthropogenic transformation of the terrestrial biosphere. Phil. Trans. R. Soc. A 369: 1010-1035

Una prospettiva storica


L’appropriazione della produzione primaria


Haberl H. et al. (2007) Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in earth’s terrestrial ecosystems. PNAS 104: 12942-12947

Ecosistemi «nuovi»

i cambiamenti nelle condizioni biotiche (estinzioni e invasioni) e abiotiche (uso del suolo, cambiamenti climatici) possono causare la formazione di ecosistemi caratterizzati da una nuova configurazione


Non sempre è possibile il ripristino...


Hobbs R.J. et al. (2009) Novel ecosystems: implications for conservation and restoration. Trends in Ecology and Evolution 24: 599-605

...con risultati a volte inaspettati


Seastedt T.R. et al. (2008) Management of novel ecosystems: are novel approaches required? Frontiers in Ecology and Environment 6: 547-553

Hobbs R.J. et al. (2009) Novel ecosystems: implications for conservation and restoration. Trends in Ecology and Evolution 24: 599-605

L’urbanizzazione crescente


Grimm N.B. et al. (2008) Global Change and the Ecology of Cities. Science 319: 756-760

Un fenomeno evidente anche dallo spazio


Urbanizzazione: effetti sul clima

• le aree urbane sono caratterizzate da un regime climatico differente da quello delle aree circostanti

temperatura

precipitazioni

vento

idrologia


L’isola di calore urbana


US EPA (2008) Reducing Urban Heat Islands: Compendium of Strategieswww.epa.gov/heatisld/resources/compendium.htm

L’isola di calore urbana: l’esempio di Milano


immagine satellitare della pianura padana, novembre 2011

Effetti atmosferici

Photo #: NASA6-703-44Date: Oct. 1997Geographic Region: ITALY Feature: PO RIVER VALLEY, SMOG


Effetti idrologici


Il gradiente-urbano rurale


Il mosaico paesistico


La frammentazione del paesaggio


Frammentazione e effetto margine


A chi piace la città?

urban exploiters specie mobili, resistenti al disturbo, invasive, onnivore, cosmopolite, fortemente dipendenti dalla presenza umana

urban adapters specie generaliste, provenienti da habitat poco specifici, adattabili, in grado di sfruttare risorse naturali e di origine antropica

urban avoiders specie con habitat molto specifici, molto sensibili al disturbo antropico (perdita e frammentazione dell’habitat) e alle interazioni con le specie invasive


Specie r e specie K


K

NrN

t

N1

d

d

gorilla1 figlio ogni 5 anni

ostrica>100 milioni di uova all’anno

r K

La risposta al disturbo non è lineare


Marzluff J.M. & Rodewald A.D. (2008) Conserving Biodiversity in Urbanizing Areas: Nontraditional Views from a Bird’s Perspective. Cities and the Environment 1(2):4

Risposte biotiche all’urbanizzazione

Fenomeno Risposta

eterogeneizzazione dell’habitat • aumento della ricchezza di specie

frammentazione dell’habitat • declino di specie con habitat ampio o scarsa dispersione, aumento delle specie a elevata dispersione

perdita e alterazione di habitat(semi)naturali

• declino o perdita di specie autoctone fortemente specializzate

emergenza di nuovi habitat urbani • cambiamenti di habitat in specie autoctone generaliste• cambiamenti di habitat in specie rare• aumento delle specie alloctone

carico elevato di nutrienti e inquinantidisponibilità idrica ridotta

• cambiamento nella composizione delle specie• selezione di tratti specifici

isola di calore urbana • aumento delle specie sensibili al freddo e tolleranti al caldo• cambiamenti nella fenologia di piante e uccelli migratori

disturbo dell’habitat • aumento delle specie con ciclo di vita breve e alloctone• difficoltà di insediamento di popolazioni stabili


Kowarik I. (2011) Novel urban ecosystems, biodiversity, and conservation. Environmental Pollution 159: 1974-1983

Fattori socioeconomici e biodiversità urbana

Fattore Risposta

reddito • aumento del numero di specie introdotte e sfuggite

introduzione di specie ornamentali • dispersione delle specie coltivate

selezione di specie a scopo paesaggistico

• dispersione di specie coltivate• cambiamento nella composizione delle specie

gestione degli spazi verdi urbani • rimozione delle specie naturali• dispersione delle specie coltivate

alimentazione degli animali • cambiamento nella composizione delle specie

mobilità umana • dispersione differenziale tra le specie


Kowarik I. (2011) Novel urban ecosystems, biodiversity, and conservation. Environmental Pollution 159: 1974-1983

ailanto (Ailanthus altissima)robinia (Robinia pseudoacacia)nutria (Myocastor coypus)

L’omogeneizzazione biotica


Trafalgar square, London

Montmartre, Paris

Plaça de Catalunya, Barcelona

Asakusa, Tōkyō Central Park, New YorkCity hall, Cape Town

Omogeneizzazione biotica nelle piante


McKinney M.L. (2006) Urbanization as a major cause of biotic homogenization. Biological Conservation 127: 247-260

BA

BA

S

SJI

indice di Jaccard:

Omogeneizzazione biotica negli uccelli


modificato da McKinney M.L. (2006) Urbanization as a major cause of biotic homogenization. Biological Conservation 127: 247-260

Spazi verdi: sì, ma come?


Fernández-Juricic E. & Jokimäki J. (2001) A habitat island approach to conserving birds in urban landscapes: case studies from southern and northern Europe. Biodiversity and Conservation 10: 2023-2043

La Darsena di Milano: un caso di studio e di dibattito


Ecosistemi di origine antropica e ecologia...

Documents

Transcript of Ecosistemi di origine antropica e ecologia...