L'aumento del numero di individui di una popolazione determina una crescita della popolazione. Tutte le specie viventi sono potenzialmente capaci di accrescersi in modo indefinito. Tuttavia, nella realtà, la crescita non può essere infinita se non all'interno di un modello teorico. Ciascuna popolazione, in ragione del singolo individuo che la compone, ha delle necessità ambientali e trofiche ben specifiche. Ad esempio, le esigenze possono essere correlate alla quantità di cibo necessario per la sopravvivenza e per la riproduzione, alla luce solare oppure a particolari micronutrienti.
All'aumentare del numero di individui diminuisce la capacità dell'ecosistema di provvedere a queste richieste. Tanto più l'ecosistema è al limite tanto meno veloce è la crescita. Un ecosistema in saturazione, dunque, rallenta la velocità di crescita di una popolazione.
Fattori che alterano la crescita di una popolazione
Nei modelli teorici, la crescita della popolazione segue un trend prevedibile. Questo avviene perché le variabili presenti nel modello sono standardizzate. Nell'ecosistema, allontanandosi dal modello teorico, subentrano aspetti che non possono essere in alcun modo inglobati nelle equazioni dei modelli.
In linea generale, gli eventi possono alterare in positivo oppure in negativo la velocità di crescita. Queste alterazioni avvengono in modo repentino e sono del tutto indipendenti dai normali cicli di un ecosistema. Ad esempio, durante l'alternanza delle stagioni la variazione della temperatura o della piovosità rappresenta un evento normale che non interviene nella dinamica della popolazione in oggetto.
Aumento della velocità di crescita
L'aumento della velocità di crescita di una popolazione può avvenire per le seguenti cause:
- Perdita di biodiversità. Questo accade quando una o più specie si allontanano da un ecosistema. A seguito di ciò, all'interno dell'ecosistema tornano ad essere disponibili spazio e risorse trofiche utilizzabili da altre popolazioni.
- Inquinanti. Alcuni inquinanti possono favorire lo sviluppo di popolazioni che ricavano da essi elementi trofici. Ad esempio, molte alghe sono limitate dalla scarsa presenza di fosfati (ciclo del fosfato). Lo sversamento di inquinanti organici ricchi in fosfati nelle acque ha come diretta conseguenza l'aumento dell'abbondanza e della crescita di alcune specie vegetali acquatiche.
Diminuzione della popolazione
Gli eventi che portano ad un rallentamento della velocità di crescita della popolazione possono essere numerosi. La maggior parte di essi sono di natura esogena, cioè determinati dall'esterno.
- Epidemie. Una epidemia può decimare la popolazione oppure la può rendere talmente debole da inficiare la capacità riproduttiva.
- Scarsità trofica. La possibilità di accedere al cibo, che può scarseggiare per diverse ragioni, preclude la normale crescita.
- Predominanza dei fattori limitanti. Uno o più fattori limitanti possono alterare la normale crescita. Ad esempio, la mancanza di un micronutriente può portare all'indebolimento della capacità riproduttiva o di sopravvivenza di una intera popolazione.
- Competizione interspecifica. La competizione interspecifica può limitare, secondo il cosiddetto modello preda-predatore, la possibilità di riproduzione della specie predata. Le specie predatrici possono essere già presenti all'interno dell'ecosistema, ed acquisire un vantaggio sulle specie predata e seguito della evoluzione o della coevoluzione. In altri scenari, la specie predatrice entra nell'ecosistema a seguito di migrazioni.
Stress ed alterazione della crescita
Qualsiasi stess porta ad una deformazione della curva di crescita di una popolazione. Alcune specie sono molto sensibili allo stress e, qualora fosse di intensità severa, potrebbero essere incapaci di ristabilire la propria posizione all'interno dell'ecosistema. Ad esempio, una specie esposta ad alcuni inquinanti potrebbe estinguersi qualora si realizzassero tempi lunghi di esposizioni o concentrazioni elevate della sostanza. Altre specie possono adottare strategie tali da conferire due, differenti, proprietà: resistenza e resilienza.
Curve di crescita di esempio di una popolazione resistente a confronto di una popolazione resiliente.
Le specie resistenti sopportano lo stress e, normalmente, rallentano la velocità di crescita per riprenderla quasi subito dopo la cessazione dell'evento di deformazione. A volte, le popolazioni resistenti vengono decimate ma riprendono quasi immediatamente il loro ruolo all'interno dell'habitat continuando a procreare.
La strategia adottata dalle specie resilienti è diversa. La specie resiliente è capace di "assorbire" la deformazione adottando variazioni fisiologiche che rallentano, di fatto, l'attività riproduttiva. Una specie resilente è, normalmente, più suscettibile allo stress ed impiega un tempo maggiore per riprendere il numero di individui posseduto prima della deformazione. Tuttavia, le specie resilienti, a differenza delle resistenti, possono sopportare gli eventi di stress per periodi maggiori.
Introduzione: Ecologia, ecosistema, biosfera, nicchia ecologica. Foresta pluviale, savana tropicale.
Flusso dell'energia: Produttore primario, consumatore
Cicli biogeochimici: Ciclo del carbonio, ciclo dell'azoto, ciclo del fosforo, ciclo dello zolfo.
Popolazione: Crescita della popolazione, fattore limitante, stress ecologico.
Rapporti tra specie: Neutralismo, commensalismo, competizione, mutalismo, amensalismo.
Dinamica delle popolazioni: Competizione intraspecifica, competizione interspecifica, coevoluzione. Equazioni di Lotka-Volterra.
Dinamica degli ecosistemi: Successione ecologica.
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