علم البيئة النظمية

علم بيئة النظم هو مجال متعدد التخصصات في علم البيئة ، وهو فرع من علوم نظام الأرض ، يتبنى منهجًا شموليًا لدراسة النظم البيئية، وخاصة النظم الإيكولوجية . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} يمكن اعتبار علم بيئة النظم تطبيقًا لنظرية النظم العامة على علم البيئة. ويتمحور منهج علم بيئة النظم حول فكرة أن النظام الإيكولوجي نظام معقد ذو خصائص ناشئة . يركز علم بيئة النظم على التفاعلات والمعاملات داخل النظم البيولوجية والإيكولوجية وفيما بينها، ويهتم بشكل خاص بكيفية تأثير التدخلات البشرية على أداء النظم الإيكولوجية. كما يستخدم مفاهيم من الديناميكا الحرارية ويوسعها ، ويطور أوصافًا كلية أخرى للنظم المعقدة.

يسعى علم بيئة النظم إلى تقديم رؤية شاملة للتفاعلات والمعاملات داخل النظم البيولوجية والبيئية وفيما بينها. يدرك علماء بيئة النظم أن وظيفة أي نظام بيئي تتأثر بالعوامل الاقتصادية البشرية بشكل جوهري. ولذلك، فقد اتخذوا خطوة إضافية متعددة التخصصات من خلال إدراج الاقتصاد في دراسة النظم البيئية والاقتصادية . وكما يقول آر. إل. كيتشينغ : ^{[ 4 ]}

• يمكن تعريف علم البيئة النظمية بأنه النهج المتبع في دراسة بيئة الكائنات الحية باستخدام تقنيات وفلسفة تحليل النظم: أي الأساليب والأدوات التي تم تطويرها، إلى حد كبير في الهندسة، لدراسة وتوصيف والتنبؤ بالكيانات المعقدة، أي النظم.
• في أي دراسة لنظام بيئي، يُعدّ رسم مخطط للنظام محل الاهتمام إجراءً أساسيًا في المراحل الأولى... تُشير المخططات إلى حدود النظام بخط متصل. ضمن هذه الحدود، تُعزل سلسلة من المكونات التي تم اختيارها لتمثيل ذلك الجزء من العالم الذي يهتم به محلل النظم... إذا لم تكن هناك روابط عبر حدود النظام مع بيئات الأنظمة المحيطة ، يُوصف النظام بأنه مغلق . مع ذلك، فإن العمل البيئي يتعامل بشكل شبه حصري مع الأنظمة المفتوحة . ^{[ 5 ]}

كمنهج للبحث العلمي، تتمثل السمة الأساسية لعلم بيئة النظم في التطبيق العام لمبادئ الطاقة على جميع الأنظمة مهما كان حجمها. ولعل أبرز مؤيدي هذا الرأي هو هوارد تي. أودوم ، الذي يُعتبر أحيانًا أبو علم بيئة النظم. في هذا النهج، تُشكل مبادئ الطاقة مبادئ النظام البيئي . ويُمكّن الاستدلال بالقياس الشكلي من نظام إلى آخر عالم بيئة النظم من رؤية المبادئ تعمل بطريقة مماثلة عبر حدود نطاق النظام. وقد استخدم هوارد تي. أودوم لغة أنظمة الطاقة كأداة لرسم مخططات النظم ومخططات التدفق.

يحتل المبدأ الرابع، وهو مبدأ كفاءة الطاقة القصوى ، مكانة محورية في تحليل وتصميم النظم البيئية. ويشير هذا المبدأ إلى أن وظيفة النظام الأكثر فائدة من الناحية التطورية تتحقق عندما يتطابق الحمل البيئي مع المقاومة الداخلية للنظام. وكلما ابتعد الحمل البيئي عن تطابق المقاومة الداخلية، ابتعد النظام عن حالة الاستقرار المستدام. ولذلك، ينخرط عالم بيئة النظم في مهمة مطابقة المقاومة والمعاوقة في الهندسة البيئية ، تمامًا كما يفعل مهندس الإلكترونيات .

المنظمات

• قسم علم البيئة النظمية في جامعة ستوكهولم.
• قسم علم البيئة النظمية في جامعة أمستردام.
• مختبر علم البيئة النظمية في جامعة ولاية نيويورك للعلوم البيئية والحرجية.
• برنامج علم البيئة النظمية في جامعة فلوريدا
• برنامج علم البيئة النظمية في جامعة مونتانا
• علم البيئة للأنظمة الأرضية في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ.