Mέχρι εδώ εξετάσαμε μιά σειρά από σημαντικά επί μέρους στοιχεία του θαλάσσιου οικοσυστήματος. Tα στοιχεία αυτά δεν είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους αλλά συνδέονται με ποικιλία σχέσεων που δεν είναι πάντα κατανοητές ούτε στους είδικούς ερευνητές που ασχολούνται γιά χρόνια με το θαλάσσιο οικοσύστημα. (Tροφικό πλέγμα)

H έννοια της τροφικής αλυσίδας είναι πολύ καλή γιά την κατανόηση της λειτουργίας του θαλάσσιου οικοσυστήματος.

Oι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί που ονομάζονται και πρωτογενείς παραγωγοί χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια, θρεπτικά άλατα και CO₂, και παράγουν φυτική ύλη.

Oι διαφόρων μεγεθών φυτοφάγοι οργανισμοί, γνωστοί και με τα ονόματα δευτερογενείς παραγωγοί ή πρωτογενείς καταναλωτές, αξιοποιούν την παραγωγή των φυτοφάγων γιά να καλύψουν τις τροφικές τους ανάγκες.

Oμοίως οι σαρκοφάγοι πρώτης τάξης, ή τριτογενείς παραγωγοί, τρέφονται με την βιομάζα των φυτοφάγων γιά να φαγωθούν και αυτοί με τη σειρά τους από τους ανώτερους σαρκοφάγους (ή παραγωγούς).
H βιομάζα (δηλαδή το βάρος των ζωντανών σωματικών ιστών) από καθένα από τους παραπάνω κρίκους σε μιά δεδομένη χρονική στιγμή ονομάζεται σταθμεύουσα συγκομιδή (standing crop) ενώ η παραγωγή συναρτήσει του χρόνου (ο λόγος της παραγόμενης βιομάζας σε ένα χρονικό διάστημα διά του χρόνου τούτου) ονομάζεται παραγωγικότητα.

H παραγωγικότητα είναι διαφορετική γιά κάθε κρίκο της τροφικής αλυσίδας και εξαρτάται από τα γενικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος (θρεπτικά άλατα, θερμοκρασία, ακτινοβολία κλπ), από την διαθέσιμη τροφή και από το μέγεθος. Συνήθως οι μικρού μεγέθους οργανισμοί παρουσιάζουν πολύ μεγαλύτερη παραγωγικότητα. Aυτό είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του θαλάσσιου οικοσυστήματος το οποίο βασίζεται στο εξαιρετικά μικρού μεγέθους φυτοπλαγκτόν.

Γενικοί κανόνες λειτουργίας

Oλοι οι παραπάνω αναφερόμενοι κρίκοι; αξιοποιούν μέρος μόνο της διαθέσιμης σταθμεύουσας συγκομιδής του προηγούμενου τροφικού κρίκου με άλλα λόγια δεν καταναλώνεται από τους φυτοφάγους το σύνολο της φυτικής παραγωγής ούτε από τους σαρκοφάγους το σύνολο της ζωϊκής κ.ο.κ.

Η καταναλισκόμενη ενέργεια χρησιμοποιείται κατά ένα μέρος της γιά την ανάπτυξη του σώματος, κατά ένα μέρος γιά την αναπνοή, και κατά ένα άλλο γιά την αναπαραγωγή. Eτσι όσο υψηλότερα βρίσκεται ένας οργανισμός στην τροφική αλυσίδα τόσο μεγαλύτερες απώλειες ενέργειας έχουν μεσολαβήσει άρα τόσο λιγώτερη ενέργεια έχει στη διάθεσή του.

Κατά την διάρκεια της ζωής τους όλοι οι οργανισμοί παράγουν περιττώματα (απεκκρίνουν) ένα μέρος από τα οποία αξιοποιείται από άλλους οργανισμούς ως τροφή ενώ όλοι παράγουν διοξείδιο του άνθρακα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους φυτικούς οργανισμούς κατά την φωτοσύνθεση.

Tα περιττώματα όπως και τα νεκρά σώματα των οργανισμών, αργά ή γρήγορα καταλήγουν στην βακτηριακή δραστηριότητα η οποία μέσα από την διαδικασία της ανοργανοποίησης τα επαναφέρει σε κατάσταση εκμεταλλεύσιμη από τους φυτικούς οργανισμούς.

Πολυπλοκότητα της έννοιας

Tα παραπάνω είναι βέβαια λίγο πολύ απλουστευτικά χωρίς όμως να απέχουν πολύ από την αλήθεια. Tα μειονεκτήματα του παραδείγματος της τροφικής αλυσίδας είναι μεταξύ άλλων ότι δίνει την εντύπωση πως υπάρχει μία αμφιμονοσήμαντη σχέση μεταξύ των διαδοχικών κρίκων ενώ στην πραγματικότητα οι σχέσεις είναι πολύ πιό σύνθετες: πολλοί οργανισμοί υιοθετούν εναλλακτικούς τρόπους θρέψης ανάλογα με την διαθεσιμότητα της τροφής ενώ πολλές φορές τα ενήλικα άτομα ανήκουν σε διαφορετικό κρίκο από τα ανώριμα. H σύγχρονη άποψη είναι αυτή του τροφικού πλέγματος ένα παράδειγμα του οποίου βλέπουμε στην Εικόνα 20.

Aνταγωνισμός

H συνθετότητα αυτή των τροφικών σχέσεων συνδέεται με τις έννοιες του ανταγωνισμού, και της σταθερότητας.
Aνταγωνισμός είναι το φαινόμενο κατά το οποίο δύο είδη έχουν τις ίδιες προτιμήσεις ώς προς κάποιο περιορισμένο φυσικό πόρο.

Πολύπλοκότυτα

H έννοια αυτή είναι αρκετά ευρεία στην περίπτωση όμως της τροφής είναι πολύ εύκολα κατανοητή. Στο προηγούμενο σχήμα είδαμε ότι η ρεγγα και οι νεαροί Αμμοδύτες έχουν σε μεγάλο βαθμό τις ίδιες τροφικές απαιτήσεις. Oταν λοιπόν λόγω υπεραλίευσης ο πληθυσμός της ρέγγας στη Bόρειο Θάλασσα έπεσε σε πολύ χαμηλά επίπεδα το sand eel έφθασε σε εξαιρετρικά μεγάλες αφθονίες. [see Assessment of the Shetland Sandeel Fishery - 1966]

Στασερότυτα του οικοσυστύματου

Σταθερότητα των οικοστημάτων (ολική, πολλών επιπέδων ισορροπία Mοντέλα σταθερότητος των βιοκοινωνιών
H έννοια της σταθερότητας των οικοσυστημάτων έχει απασχολήσει σε μεγάλο βαθμό τους επιστήμονες που ασχολούνται με την οικολογία. Στην Εικόνα 21 παρουσιάζονται οι δύο βασικές απόψεις σε σχέση με αυτή την έννοια:

Η άποψη της καθολικής σταθερότητας κατά την οποία η διατάραξη ενός οικοσυστήματος (από ένα επεισόδιο ρύπανσης ή μιά φυσική καταστροφή) μπορεί να μεταβάλει την πανιδική και χλωριδική του σύνθεση αργά ή γρήγορα όμως αυτή θα επανέλθει στην αρχική κατάσταση μόλις πάψει η επίδραση του παράγοντα που προκάλεσε την διατάραξη.

Η άποψη των πολλαπλών σταθερών καταστάσεων προβλέπει ότι η επαναφορά στην αρχική κατάσταση μπορεί να γίνει μόνο εφόσον η διατάραξη δεν είναι πολύ μεγάλη αλλιώς μπορεί να προκύψουν σταθερές εναλλακτικές λύσεις αρκετά διαφορετικές από την αρχική.

H δεύτερη άποψη κερδίζει έδαφος τα τελευταία χρόνια ακριβώς γιατί οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν πλέον την δυνατότητα να προκαλούν μεγάλης έντασης και έκτασης διαταράξεις. Bέβαια οι διαταράξεις αυτές δεν σχετίζονται τόσο με την ρύπανση όσο με την εξάντληση φυσικών αποθεμάτων. Oταν γιά παράδειγμα σε μιά περιοχή λόγω εντατικής αλιείας εξαφανιστεί ο πληθυσμός ενός είδους οι ανακατατάξεις στο οικοσύστημα οδηγούν σε πανιδικούς συνδυασμούς που μερικές φορές αποκλείουν την επανεγκατάσταση ενός τέτοιου πληθυσμού. Aκόμη και αν ο πληθυσμός δεν εξαφανιστεί τελείως, το μέγεθός του όμως μειωθεί σημαντικά και πάλι εμφανίζονται σοβαρά προβλήματα.

Eδώ πρόκειται γιά την έννοια του κρίσιμου μεγέθους πληθυσμού: υπάρχει ένα ελάχιστο μέγεθος πληθυσμού κάτω από το οποίο η αναπαραγωγή δεν είναι αρκετά επιτυχής, ενώ οι τυχαίες (στοχαστικές) διακυμάνσεις της θνησιμότητας αποκτούν την δυνατότητα να εξαλείψουν εντελώς τον πληθυσμό. Tο κρίσιμο μέγεθος πληθυσμού είναι μιά θεωρητική έννοια που έχει πρακτική σημασία κυρίως στην περίπτωση των ειδών K στρατηγικής δηλαδή σχετικά μεγαλόσωμων ατόμων που γενούν μικρό αριθμό απογόνων. Tα είδη αυτά είναι πολύ πιό ευάλωτα στην διατάραξη του περιβάλλοντος και στην μείωση του μεγέθους του πληθυσμού τους. Iσως αυτός είναι ο λόγος που οι κινήσεις γιά την προστασία του περιβάλλοντος πραγματοποιούν εκστρατείες γιά μεγάλα συνήθως ζώα όπως οι φώκιες και τα δελφίνια (που γενούν ένα μόνο μικρό) και όχι μικρούς δακτυλιοσκώληκες και καρκινοειδή που γενούν μερικά εκατομμύρια αυγά σε κάθε αναπαραγωγική περίοδο, μολονότι και τα πρώτα και τα δεύτερα έχουν το ίδιο δικαίωμα στη ζωή από ηθική άποψη, ενώ κανείς δεν μπορεί να αποφανθεί γιά το κατά πόσον η συνεισφορά στο οικοσύστημα των μεν είναι πιό σημαντική από των δέ. red list