Forstyrrelse Økologi

Økologiske samfunn blir utsatt for skarpe miljøforstyrrelser som passasje av en brann, en stormbølge, en lavine eller et stort dyr som plutselig reduserer stående biomasse. Slike hendelser endrer også økosystemegenskaper som energibalanse, næringsstrømmer, substratstruktur og kjemi. Generelt referert til som «forstyrrelser», utmerker disse hendelsene seg som en spesiell form for miljøvariabilitet fordi de er relativt diskrete i både tid og rom og forårsaker uvanlig dødelighet eller vevstap i berørte populasjoner. Forstyrrelser fremme miljø heterogenitet og frigjøre begrensende ressurser, slik som rom, lys, og næringsstoffer, og dermed utløse successional prosesser av samfunnet utvinning.Utbredte forstyrrelser i terrestriske økosystemer inkluderer brann, vind, ekstrem temperatur, uttørking, tyngdekraften (som en kraft på vann, is, bergarter og jord) og organismer. Med unntak av brann kan man finne analoger i akvatiske systemer, hvor hovedmidlene er varme, oppløsninger, strømmer, uttørking, bølger, is, sedimenter og organismer. Forstyrrelsesmidler opererer ved å utøve mekanisk kraft, endre fysisk-kjemiske forhold, eller gjennom biologisk forbruk og sykdom. Praktisk sett kan enhver fysisk masse mekanisk forstyrre økosystemene i en viss skala, forutsatt at den har tilstrekkelig hastighet til å løsne organismer eller drepe vev. I motsetning innebærer forstyrrelse av brann kjemisk forbrenning av biomasse. Forstyrrelse av terrestriske samfunn ved langvarig oversvømmelse er i stor grad en kjemisk forstyrrelse som skyldes oksygenmangel. Freshets i elvemunning og marine miljøer er også kjemiske forstyrrelser. Disse mekaniske og fysisk– kjemiske forstyrrelsene står i kontrast til biologiske forstyrrelser som plantelevende eller predasjon, som involverer vevsfjerning og fordøyelse av individuelle mobile forbrukere.i løpet av første halvdel av det tjuende århundre, økologer betalt mer oppmerksomhet til postdisturbance prosesser av arter utvinning og samfunnet rekkefølge enn til spesifikke forstyrrelser mekanismer. Forstyrrelse ble generelt behandlet som et midlertidig tilbakeslag for samfunn som ellers ville ha en tendens til å utvikle seg mot et relativt steady state eller «klimakssamfunn» hvis struktur og sammensetning ble bestemt av klima og andre fysiske faktorer og ble regulert av endogene biologiske interaksjoner. Nylig har forstyrrelser blitt anerkjent som iboende og pågående i nesten alle økologiske systemer. Nærmere oppmerksomhet har blitt gitt til forstyrrelsesprosesser og deres rolle i å fremme karakteristiske skalaer av romlig og tidsmessig heterogenitet og i regulering av økosystemprosesser, populasjonsdynamikk, artsinteraksjoner og artsmangfold (Paine og Levin, 1981; Sousa, 1984; Pickett and White, 1985; Turner, 2010). Arbeidet med å forbedre forståelsen av forstyrrelsesmekanismer har akselerert på grunn av bekymring over effektene av globale miljøendringer på forstyrrelsesregimer og tilhørende økosystemdynamikk.

i praksis kan det være vanskelig å skille forstyrrelser fra andre miljøvariasjoner. De fleste forstyrrelser opererer over et kontinuum, og miljøforstyrrelser er plutselig og alvorlig bare i forhold til noen sett med referanseforhold og fra de berørte organismers perspektiv. Jordhaugen produsert av en gravende gopher er en betydelig forstyrrelse av de underliggende urteplanter og jorddyr, men vil trolig være av liten betydning for et stort tre, noen få meter unna. En vindstorm som velter trær i en åpen savanne, kan ikke ha umiddelbar effekt på små urteplanter som ligger kort avstand utenfor baldakinen. Derfor er det viktig å huske på at forstyrrelse er et relativistisk konsept, og det kan strekke seg over et meget bredt spekter av romlige og tidsmessige skalaer. Ikke overraskende har begrepet forstyrrelse blitt brukt noe ukritisk i økologi. Den mest generelle definisjonen av en forstyrrelse – enhver prosess som forårsaker en plutselig nedgang i stående levende biomasse og frigjør økologiske ressurser (Sousa, 1984)  er kanskje den mest entydige. En annen mye brukt definisjon, gitt Av White and Pickett (1985, s. 7) er «enhver relativt diskret hendelse i tid som forstyrrer økosystem, samfunn eller befolkningsstruktur og endrer ressurs, substrat tilgjengelighet eller det fysiske miljøet».en forstyrrelse skiller seg fra et stress ved at sistnevnte er en mer kronisk tilstand som hemmer veksten eller normal funksjon av en organisme(f. eks. mangel på viktige næringsstoffer eller fysisk slitasje). En forstyrrelse kalles en katastrofe hvis den forårsaker ekstraordinære økologiske konsekvenser.Variabler som vanligvis brukes til å beskrive en enkelt forstyrrelseshendelse inkluderer timing, omfang og størrelse, hvor størrelsen omfatter både intensitet (f. eks. energi per område per gang) og alvorlighetsgrad (biologisk påvirkning). Disse og andre stokastiske variabler, som hendelsesfrekvens eller gjentakelsesintervall mellom hendelser, har statistiske egenskaper som tjener til å definere et forstyrrelsesregime. Mer generelt er et forstyrrelsesregime de kollektive romlige, tidsmessige, fysiske og økologiske egenskapene til en forstyrrelsesprosess som opererer i et område. Forutsigbarhet, som kan defineres som den inverse av variansen i forstyrrelsesfrekvens ,størrelse og størrelse (Christensen, 1988), er også et viktig hensyn. Generelt øker forutsigbarheten etter hvert som analysens spatio-temporal skala utvides fra lokal (den typiske størrelsen på en forstyrrelseshendelse) til landskaps-eller regionale domener (hele området over hvilket forstyrrelsesregimet manifesteres).fordi størrelsen på forstyrrelsen er definert i forhold til dens økologiske påvirkning, er det praktisk talt tautologisk at forstyrrelsesregimer domineres av hendelser av relativt lav størrelse og høy frekvens, mens hendelser med høyere størrelse blir stadig sjeldnere. Virkningen av en forstyrrelse kan imidlertid ikke øke lineært med størrelse, frekvens eller varighet. Romme et al. (1998) det skilles mellom tre klasser av forstyrrelsesrespons: (1) terskelrespons, (2) skalauavhengig respons og (3) kontinuerlig respons. Individer og samfunn manifesterer terskelresponser når det er diskrete grenser i deres evne til å motstå en stor forstyrrelse(f. eks. vindhastigheten som et tre er opprotet). Forstyrrelser kan ha størst økologisk innvirkning når en eller flere hendelser følger tett på hælene til en annen, hindrer eller forstyrrer normal samfunnsutvinning (Paine et al., 1998).noen forstyrrelsesmekanismer, som jordskjelv eller stormbølger, er eksogene for de biologiske samfunnene som blir påvirket, mens andre som trefall eller brann kan betraktes som endogene. I førstnevnte er det liten eller ingen tilbakemelding mellom økosystemets tilstand og sannsynligheten for en forstyrrelseshendelse, slik at forstyrrelsesregimet hovedsakelig avhenger av plassering og miljøsammenheng. I sistnevnte er sannsynligheten for en forstyrrelse avhengig av økosystemets tilstand samt plassering. Selv om kategoriene av endogene og eksogene forstyrrelser er noe kunstige, er det nyttig å undersøke den relative styrken av kobling mellom forstyrrelsesprosesser og biota. I mange tilfeller er forstyrrelsesprosesser og deres effekter tett koblet til de biologiske egenskapene til individuelle organismer og samfunn. Denne koblingen kan fremme dannelsen av spesifikke skalaer av økologisk mønster og styrke visse økologiske og evolusjonære prosesser (Levin, 1992).

når man tenker på mønstre og prosesser, er det også nyttig å skille romlig forplantning fra ikke-propagerende forstyrrelser (Reiners og Driese, 2003). Forstyrrelser som brann og flom sprer seg fra nærliggende områder, og det romlige mønsteret av» følsomme » områder eller organismer kan ha en begrensende effekt på forstyrrelsesdynamikken, og dermed knytte spredning til tidligere forstyrrelseshendelser.