Kaupunkiekologia
Kaupunkiekologia on ekologian osa-alue, joka tutkii kaupunkien luonnon eli kaupunkiekosysteemin erityispiirteitä. Kaupunkiluonnon ekologiset ilmiöt ja prosessit ovat samoja kuin maaseudulla, mutta abioottisissa tekijöissä on paljon eroja. Kaupunkiekologisen tutkimuksen avulla saadaan tietoa siitä, miten ihmisen voimakkaasti muokkaama ympäristö vaikuttaa ekologisiin prosesseihin. Tuloksia voidaan hyödyntää mm. ympäristövaikutusten arvioinneissa, kaavoituksessa ja ympäristöystävällisten kaupunkien ja niiden virkistysalueiden kehittämisessä.
Kaupunkien keskilämpötila on lämmityksen, auringon säteilyä sitovien rakennusten ja asvaltin sekä vähäisen varjostavan kasvillisuuden takia muutaman asteen korkeampi kuin ympäröivällä maaseudulla. Korkeamman lämpötilan ja aurauksen takia kaupunkien lumimäärä on suhteessa maaseutuun varsin pieni. Saasteiden, kuten pakokaasujen, takia kaupungissa on enemmän tiivistymiskeskuksina toimivia hiukkasia, minkä takia kaupungissa sataa keskimäärin noin 5–15 % enemmän kuin ympäröivällä alueella. Sateiden syntyä edistävät myös talojen ja lämpimän ilman muodostamat pystyvirtaukset. Kasvillisuuden puutteen takia suhteellinen kosteus on kuitenkin alhainen. Viemäriverkostojen avulla vesi kulkeutuu kaupunkialueelta pois, joten vesi ei pääse imeytymään maaperään. Valaistusten myötä valojakso on selvästi luonnonrytmistä poikkeava. Kaupungeissa on pilvisempää kuin maaseudulla, minkä lisäksi maahan asti tulevaa auringon säteilyä vähentävät korkeat rakennukset ja ilmassa leijuva pöly.
Muun muassa autojen pakokaasuista pääsee ympäristöön rehevöittäviä, happamoittavia ja myrkyllisiä aineita. Kaupungeissa on lisäksi myös muunlaisia saasteita: runsaasti melua, valosaastetta ja kulutusta ynnä muita häiriöitä runsaasti, joita ei maaseuduilla juurikaan esiinny.
Kaupungeissa tuottajia on ihmistoiminnan takia vähän. Myös hajottajien määrä on pieni, koska esimerkiksi maahan pudonneet lehdet haravoidaan pois, eivätkä hajottajat näin pääsee hajottamaan niitä. Kuluttajat hyötyvät ihmisen jätteistä syömällä muun muassa ruoantähteitä. Aineiden kierto on kaupunkiekosysteemissä siis melko avoin ja se perustuu ihmistoimintaan, kuten koko kaupunkiekosysteemikin. Pitkälle teknistynyttä, rakennettua ympäristöä kutsutaan toisinaan "teknosysteemiksi", kun korostetaan sen toiminnan erilaisuutta luonnon ekosysteemeihin verrattuna.
Tulokaslajien osuus on suuri. Lajimäärät ovat usein suuria muun muassa reunavaikutuksen takia, mutta populaatiot ovat usein pieniä ja erossa toisistaan. Esimerkiksi monet kasvit löytävät itselleen kasvupaikan asfalttien raoista. Ekolokero on väljä, joten lajeille ominaista on ekologinen joustavuus. Lumisen ajan lyhyyden takia eliöt voivat lisääntyä ja kasvaa vuosittain pidemmän aikaa kuin maaseudulla. Kaupunkialueiden puistoalueita ja kaupunkimetsiä hoidetaan nykyisin hallitun hoitamattomuuden periaatteella, minkä ansiosta lajien määrä on kasvanut.
Monet eläimet menestyvät kaupungeissa, koska niiden on helppo löytää ravintoa, ja kilpailukin on vähäistä. Useimmat lajit ovat joko ihmisen pöytävieraita tai näiden pöytävieraiden saalistajia. Monien lajien on helppo sopeutua kaupunkeihin, koska jotkin rakennukset muistuttavat eläinten luontaisia elinympäristöjä. Esimerkiksi talojen seinät vastaavat kallioiden seinämiä. Populaatioiden pirstoutuneisuutta voidaan helpottaa niin sanotuilla ekologisilla käytävillä, joiden avulla eläimet pääsevät liikkumaan populaatiosta toiseen. Kaupunkielämään sopeutuneita lajeja kutsutaan "synantroopeiksi" ja "kulttuurilajeiksi".
Kaupungeissa ei yleensä tavata suurikokoisia nisäkkäitä, koska niille ei ole tarpeeksi tilaa ja ravintoa, eivätkä ihmiset välttämättä halua niitä naapureikseen. Jotkin kaupunkien nisäkkäät luetaan haittaeläimiksi, toisia taas ruokitaan tarkoituksella. Kaikille on kuitenkin yhteistä ekologinen laaja-alaisuus, eli ne kelpuuttavat monenlaista ravintoa ja pystyvät elämään vaihtelevissa elinympäristöissä. Tyypillisiä rakennuksissa, puistoissa, puutarhoissa ja pihoilla eläviä nisäkkäitä ovat mm.
Lintuja houkuttelee kaupunkiin lähinnä kilpailun vähäisyys ja helpot ravinnonsaantimahdollisuudet, mutta myös hukkalämpö. Esimerkiksi varislintu- ja kottaraisparvet yöpyvät mielellään kaupungeissa, koska niissä on lämpimämpää kuin metsissä, rakennukset suojaavat tuulelta eikä petojakaan ole niin paljon kuin maaseudulla. Toiset lajit taas tulevat kaupunkiin ravinnon perässä; esimerkiksi valot houkuttelevat öisin luokseen paljon yöperhosia ja muita hyönteisiä, joita linnut syövät. Sveitsin Genevessä alppikiitäjät ovat alkaneet pesiä rakennuksissa ja saalistaa iltaisin, koska ravinnonsaanti katulamppujen läheisyydessä on helpompaa kuin päivisin vuoristoseuduilla. Varsinkin varislinnut ovat oppineet hyödyntämään autojen alle jääneiden eläinten raatoja teiden varsilla. Hyvin monia lintulajeja voidaan erityisesti syksyisin ja talvisin tavata ihmisen läheisyydessä esimerkiksi kaatopaikoilla ja lintulaudoilla. Näiden paikkojen suuret lintuparvet ja pikkujyrsijäkannat puolestaan houkuttelevat luokseen petoja, kuten haukkoja ja pöllöjä. Lentotaitonsa ansiosta linnut voivat siirtyä viheralueelta toiselle helpommin kuin monet muut eläimet, joiden leviämistä liikenneväylät ja tiheään rakennetut alueet rajoittavat. Taajamien linnustoa voidaan osittain pitää alueen alkuperäisen luonnonympäristön jäänteenä, joka on säilynyt puistoissa, puutarhoissa ja kaupunkia ympäröivässä luonnossa.
Kuitenkin muutama lintulaji on nimenomaan sopeutunut elämään kaupunkiympäristössä ja jopa rakennuksissa, eikä niitä yleensä tavata puhtaassa luonnonympäristössä. Ne ovat osoittaneet huomattavaa sopeutumiskykyä ja omaehtoista siirtymistä uudenlaiseen ympäristöön. Tällaisia synantrooppeja ovat:
Muita usein kulttuuriympäristössä tavattavia, mutta myös aivan luonnontilaisilla alueilla eläviä lintuja ovat muun muassa:
Koska selkärangattomat eivät tarvitse laajoja reviireitä, niiden on yleensä helppo sopeutua ihmisen aiheuttamiin muutoksiin. Poikkeuksena ovat tietysti esimerkiksi lahopuuta tai puhtaita vesistöjä vaativat lajit. Puistoissa ja pihoissa lajisto on lähestulkoon samaa kuin luonnontilaisilla alueilla, joten listalla on pääosin rakennusten sisätiloissa eläviä selkärangattomia:
Kaupungeissa on paljon maanpintaa, joka on kasvien kasvamiseen soveltumatonta lähinnä asvaltin, maanmuokkauksen tai voimakkaan kulumisen takia. Kasvillisuus onkin varsin niukkaa, mutta eri lajeja on paljon. Huomattava osa kaupunkien kasvistosta koostuu pihojen, puutarhojen ja puistojen istutetuista kasveista, joista monet on tuotu toisesta maasta tai jopa maanosasta. Hoitamattomien joutomaiden kasvilajistossa on varsin paljon puutarhoista ympäröiville alueille villiintyneitä vieraslajeja. Suomessa tyypillisiä kaupungeissa menestyviä luonnonlajeja ovat esimerkiksi pihasaunio, pihatatar, pihatähtimö, pujo ja voikukat, jotka maaseudulla edustaisivat sukkession alkuvaiheita.