ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Εφαρμοσμένη Οικολογία Οικοσυστήματα (Σαπροβιοτική τροφική αλυσίδα) Διδάσκων: Αν. Καθ. John M. Halley

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Σαπροβιοτική τροφική αλυσίδα (ΣΤΑ) Τα οργανικά υπολείμματα, οι απεκκρίσεις, το νεκρό οργανικό υλικό (με την ενέργεια που περιέχουν) αποτελούν τροφή για σειρά οργανισμών που συνιστούν τη σαπροβιοτική τροφική αλυσίδα. Tyler-Miller : 4.1 – 4.4, 5.1 – 5.3, 8.2 Francolinus natalensis (φασιανοί) π.χ. οι απεκκρίσεις του ενός μπορούν αμέσως να χρησιμοποιηθούν ως τροφή από έναν άλλο οργανισμό, που επαναλαμβάνει την ίδια διαδικασία.

Σταδιακά, τα σύνθετα οργανικά μόρια σπάνε σε απλούστερα μέχρι να καταλήξουν σε νερό, διοξείδιο του άνθρακα και ανόργανα ιόντα. Δεν είναι δυνατόν να διακρίνουμε μια απλή αλυσίδα, μόνο μία γενική κατεύθυνση προς αποικοδόμηση (δομή διαφορετική για τη ΣΤΑ από την αλυσίδα καταναλωτών). Παραγωγοί (φυτά, κλπ.) Πρωτογενείς καταναλωτές Ενέργεια Νεκρή ύλη Απόρριψη οργανικού υλικού Αποικοδόμηση σαπροφάγοι σαπροφάγοι Νεκρή ύλη Ανόργανα θρεπτικά Αυτή η «αλυσίδα» οδηγεί σταδιακά στα ανόργανα θρεπτικά συστατικά.

Τα ποσά ενέργειας που διακινούνται μέσα από τη ΣΤΑ είναι μεγαλύτερα απ’ ότι μέσω των καταναλωτών διαφορετικών επιπέδων. Χερσαία: μόνον <10-20% (μέγιστη εκτίμηση) της καθαρής πρωτογενούς παραγωγής (NPP) διοχετεύεται στην αλυσίδα καταναλωτών διαφορετικών επιπέδων. Στη θαλάσσια (και άλλα υδάτινα...) η αντίστοιχη αναλογία είναι <35%. Παραγωγοί (φυτά, κλπ.) Πρωτογενείς καταναλωτές Ενέργεια οργανισμοί Νεκρή ύλη Απόρριψη οργανικού υλικού Ανόργανα θρεπτικά

Ο Άνθρωπος και τα οικόσιτα ζώα του: υπάρχουσα βιομάζα σχετικά με άλλους οργανισμούς 100,000 10,000 100 10

Οργανισμοί της ΣΤΑ σπονδυλωτά ζώα, Έντομα. Γαιοσκωλήκες. Μύκητες. Βακτήρια. Μαλάκια. Καρκινοειδή. Εκατοντάποδα. Τσιμπούρια. Τροχόζωα. Ακτινομύκητες. Πρωτόζωα. κλπ .... Πολλά.

Αερόβια και αναερόβια αποικοδόμηση Αερόβια αποικοδόμηση - χρειάζεται οξυγόνο Πρόβλημα στο υδάτινο περιβάλλον όταν νερό θολώνει λόγω μεγάλης συγκέντρωσης θρεπτικών. βαθύτερα στρώματα δεν αναμιγνύονται με τα ανώτερα. βαθιές λίμνες. Βάλτους. εσωτερικό ενός αποσυντιθέμενου πτώματος. Αναερόβια αποικοδόμηση (ζύμωση) γίνεται σε Αναερόβια αποικοδόμηση, πιο αργή διαδικασία απελευθερώνονται πτητικές ενώσεις διαλυτές αλκοόλες. Αμίνες. Μεθάνιο. Υδρόθειο. με χαρακτηριστική μυρωδιά (τέτοια που θα αισθανθούμε σε βάλτους, ρυπασμένους ποταμούς και αβαθείς κόλπους κλπ). Χωματερές

Απόρριψη οργανικού υλικού Ο κύκλος της ύλης Βιομάζα Ζώα Απόρριψη οργανικού υλικού Τρόφιμα Φυτά Νεκρή Ύλη Απόρριψη οργανικού υλικού Φυτική αύξηση Αποικοδόμηση Ανόργανα Θρεπτικά Όλοι οι κύκλοι μπορούν να απεικονιστούν με αυτό τον τρόπο.

Εφαρμογή: οργανικά απόβλητα Άνθρωπος Απόρριψη οργανικού υλικού Τρόφιμα Καλλιέργειες Απόβλητα Λίπασμα Αποικοδόμηση Ανόργανα Θρεπτικά Προβλήματα: παράσιτα. κακή μυρωδιά.

Προβλήματα της χωματερής : I Χωματερή (“Landfill”) Άνθρωπος Απόρριψη οργανικού υλικού Τρόφιμα Καλλιέργειες Απόβλητα Ανόργανα Θρεπτικά Επιχωμάτωση (Αποικοδόμηση) Λίπασμα Αποικοδόμηση Πετρέλαιο Χωματερή (“Landfill”)

Προβλήματα της χωματερής : II Προβλήματα υγείας. Ρύπανση στη περιοχή (π.χ. μόλυνση υπογείου νερού) Παραγωγή μεθανίου. Απώλεια χώρου. ... κ.λπ.

Λύση ; Απόρριψη οργανικού υλικού Άνθρωπος Τρόφιμα Καλλιέργειες Λίπασμα Ανόργανα Θρεπτικά Αποικοδόμηση Απόβλητα Απόρριψη οργανικού υλικού Άνθρωπος Καλλιέργειες Τρόφιμα

Άνθρωπος Απόρριψη οργανικού υλικού Τρόφιμα Καλλιέργειες Απόβλητα Φυτική αύξηση Ανόργανα Θρεπτικά “Composter” Αποικοδόμηση

Λύση-1 Αερόβια αποικοδόμηση (“Composting”) Πλεονεκτήματα Διαλύει σκουπίδια Φτιάχνει λίπασμα Σκοτώνει παράσιτα Δυο διαδικασίες «Κρύα διαδικασία»: διάρκεια 2 μήνες. «Θερμόφιλη διαδικασία»: διάρκεια ώρες-μέρες. 55οC bacillus stearothermophilus Προβλήματα. Αναλογία Ν-C (C/N~30). Ανθρώπινη προκατάληψη. Βαριά μέταλλα. Συγκέντρωση.

Λύση-2 Αναερόβια αποικοδόμηση (“Anaerobic digestion”) Πλεονεκτήματα Διαλύει σκουπίδια Σκοτώνει παράσιτα Ενέργεια Διαδικασία με θερμόφιλα μικρόβια Methanogens π.χ. Methanosarcina strain CHTI 55

Τέλος Ενότητας

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σημειώματα

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1305.

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκων: Αν. Καθ. John M. Halley. «Εφαρμοσμένη Οικολογία. Οικοσυστήματα, Σαπροβιοτική τροφική αλυσίδα». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1305.

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.