Абиотические факторы определяют, в каких условиях организм получает воду и энергию, обменивается веществами и размножается. Свет нужен фотосинтезирующим организмам, температура меняет скорость биохимических реакций, а доступная влага — водный баланс. Поэтому одинаковая площадь земли может поддерживать совершенно разные сообщества: значение имеют условия жизни, а не только наличие пространства. Климатические различия вместе с другими факторами участвуют в формировании географического распределения видов.[1]
Фактором называют характеристику воздействия, а не весь объект среды. Озеро — экосистема; температура его воды, освещённость на определённой глубине и содержание кислорода — абиотические факторы. Такое различение помогает объяснить причину изменения: рыба может исчезнуть из сохранившегося водоёма из-за кислородного дефицита, хотя вода физически никуда не делась.
Почему один фактор бывает благоприятным и ограничивающим
Потребность в ресурсе и переносимость условий различаются у видов и на разных стадиях жизни. Светолюбивое растение и растение лесного подлеска неодинаково реагируют на затенение; проросток и взрослое дерево имеют разные возможности получать воду. Недостаток света ограничивает образование органического вещества, но это не означает, что неограниченное увеличение освещённости всегда улучшает состояние растения. Условия действуют через конкретные физиологические процессы.[1]
Связь факторов хорошо видна в воде. При прочих равных холодная вода способна удерживать больше растворённого кислорода, чем тёплая. Кислород поступает из атмосферы и при фотосинтезе, а расходуется на дыхание и разложение органики. Поэтому летний прогрев одновременно меняет физические возможности насыщения воды и условия жизни её обитателей. Важны также перемешивание, глубина и время суток: поверхностная проба днём не описывает автоматически условия у дна ночью.[2]
Условный пример: два пруда имеют одинаковую температуру, но один перемешивается ветром, а у другого придонная вода изолирована от поверхности и получает много разлагающихся остатков. Последствия для животных могут различаться даже при совпадении температуры. Слово «лимитирующий» указывает на фактор, который в данных обстоятельствах ограничивает выбранный процесс — рост, выживание или размножение, — а не на неизменное свойство водоёма.
Что изменение условий означает для экосистемы
Кислотность влияет не только непосредственно на организм, но и на химическое поведение веществ. Понижение pH способно менять растворение минералов и поступление металлов в воду. Шкала pH логарифмическая: изменение на единицу соответствует десятикратному изменению активности ионов водорода. Поэтому разница между pH 6 и 5 не равнозначна прибавлению одного миллиграмма загрязнителя. USGS[3][2] описывает кислый шахтный сток как пример изменения химической среды, способного повредить водной биоте.[3]
Абиотическое не означает обязательно естественное. Нагрев воды технологическим сбросом создаёт физическое воздействие; строительство плотины меняет течение и температурный режим. Происхождение воздействия может быть антропогенным, а действующий на организм фактор — абиотическим. Обратная связь тоже возможна: деревья затеняют почву, а фотосинтезирующие организмы меняют кислородный режим воды.
Абиотические условия оценивают с учётом длительности воздействия и требований конкретных организмов. Естественный фон, норматив вещества и предел переносимости вида описывают разные стороны среды.