Biosfäär: määratlus, ressursid, tsüklid, faktid ja näited

The biosfäär on Maa osa, mis hõlmab kõiki elusolendeid. See on üks samm ökosüsteemidest kõrgemal ja sisaldab organisme, mis elavad liikide või populatsioonide kooslustes, mis suhtlevad omavahel.

Ökosüsteemid on kõik need kooslused ja elusorganismid koos kõigi nende keskkondade eluta komponentidega. Kui uurite maateadust või muid keskkonnateadusi, on oluline meeles pidada, et biosfäär sisaldab kogu elu Maal.

Geoloog Eduard Suess oli esimene inimene, kes kasutas terminit biosfäär. Selle termini lõi ta sõna lisamisega bio (elu) kuni sfäär (Maa kuju), et viidata Maa vormidele koos eluvormidega. Suess vajas uut sõna selleks, et viidata Maa pinnal asuvate teatud liikide või organismide elule tervikuna.

Praegune biosfäär tähendab viiteid kogu elu Maal litosfääris (maakivine maakoor), atmosfääris (õhk) ja hüdrosfääris (vesi). See hõlmab kõiki ökosüsteeme, bioomid ja organismid planeedil. Biosfäär on suhteliselt õhuke kiht või eluvöönd, mis hõlmab kõike alates bakteritest ja lõpetades inimestega.

Biosfääris on erinevaid komponente ja ressursse. Kogu elu sõltub biootilised ja abiootilised ressursid nende ökosüsteemides, mis hõlmavad päikesevalgust, toitu, vett, peavarju ja mulda.

B__iootiline tegurid elavad, samas abiootiline tegurid on eluta. Loomad ja taimed on biootiliste tegurite näited. Kivimid ja pinnas on abiootilised tegurid.

Kõik ökosüsteemid ühenduvad omavahel, olles biosfääris. See loob keeruka organismide ja eluta ressursside võrgustiku, mis nõuab õrna tasakaalu. Biosfääri toimimiseks pidid paljud asjad kokku saama, et võimaldada elu Maal.

Õigest kaugusest päikesest kuni Maa kallutuseni aitasid elu tekkimist mõjutada erinevad tegurid. Biosfäär on aja jooksul arenenud, kuna planeedi koostis ja omadused on muutunud.

Biosfääri mõjutavad nii elusad kui eluta asjad. Alates Aafrika rannikust kuni Arktikani muutub biosfäär pidevalt. Suured tegurid, näiteks Maa kallutus mõjutavad biosfääri suurepäraselt, kuna see aitab kaasa hooajalistele kliimamuutustele, mida inimesed on õppinud ootama. Biosfääri mõjutavad ka muud eluta tegurid, nagu ilmastikutingimused, plaattektoonika, erosioon ja loodusõnnetused.

Loodusõnnetused võivad biosfääri püsivalt mõjutada. Näiteks võivad vulkaanipursked muuta maismaal elamist ökosüsteeme hävitavate gaaside, laava, kivimite ja tuha paiskamise teel. Vulkaanipursked ookeani põhjas võib ümbritsevat vett soojendada.

Vulkaanid võivad toimida nii hävitava kui ka loova jõuna. Aja jooksul võivad vulkaanid luua ka uusi pinnavorme ja muuta planeedi välimust dramaatiliselt.

Õppides globaalsed mustridsaavad teadlased rohkem teada saada, mis mõjutab biosfääri. Maal elu säilitamiseks asutas ÜRO a programmi mis keskendus säästvale arengule ja lõi 563 biosfääri kaitseala 110 riigis.

Biogeokeemilised tsüklid on biosfääri oluline osa. Biogeokeemiline tsükkel on elementide liikumisteekond või liik elusolendite ja keskkonna vahel. Kuna aine on universumis konserveerunud, taaskasutatakse seda kogu biosfääris.

Näiteks söövad loomad taimi ja taimede toitained või aine lisatakse taimtoidulistesse ja kooresse, mis lähevad tagasi mulda. Need taimtoidulised surevad ja lagunevad, viies oma aine tagasi keskkonda.

Biosfääri ühendavad paljud tsüklid. Mõned näited hõlmavad järgmist.

• Kaljutsükkel: Nii muutuvad kivimid aja jooksul ilmastiku, erosiooni, transpordi, tihendamise ja muude tegurite mõjul.

• Veeringe: See kirjeldab, kuidas vesi liigub läbi ökosüsteemide aurustamise, kondenseerumise, sadestumise, äravoolu ja transpiratsiooni teel.

• Toitainete tsüklid: Need teed liigutavad ökosüsteemide kaudu lämmastikku, süsinikku ja muid toitaineid.

Fotosüntees on tsükkel, mida taimed kasutavad energia tootmiseks. Muutes valguse ja süsinikdioksiidi kasutatavaks energiaks, loovad taimed aluse peaaegu kõigile elusolenditele. Mõned bakterid, protistid ja taimed kasutavad päikeseenergiat ja süsinikdioksiidi hapniku ja suhkru tootmiseks, mis on teiste toitainete tsüklite ja toiduvõrkude jaoks ülioluline.

Biosfäär on süsinikuringe jaoks eriti oluline: elusolendid võtavad sisse süsinikdioksiidi ja muudavad selle hapnikuks, mistõttu organismidest saavad süsinikuvarud nagu fossiilkütused ja puud.

Biosfäär ulatub kuni 12 500 meetrit Maa pinnalt. See hõlmab kõrgeimaid õhumägesid kuni ookeani kõige sügavamate kaevikuteni. See on väike viil kogu Maast, kuid sisaldab miljoneid organisme.

Hinnanguliselt on 8,7 miljonit erinevad liigid biosfääris. Maal elab umbes 6,5 miljonit liiki, vees aga 2,2 miljonit.

Vesi ehk hüdrosfäär on biosfääri suurim osa ja katab 71 protsenti planeedi pinnast. Ookeanid sisaldavad 96,5 protsenti veest ja ainult 1 protsent on seda vajavate elusorganismide jaoks värske veega tegelikult kättesaadav.

A bioom on ökoloogiline kooslus, mis hõlmab elusolendeid konkreetses keskkonnas. See on looduslikult esinev taimede ja loomade rühm, kes elab elupaigas. Biosfäär sisaldab kõiki planeedi bioome. Mõnikord on erinevatel bioomidel raske vahet teha ja bioom võib sisaldada rohkem kui ühte ökosüsteemi.

Seal on kuus suurt biomi: magevee, mere, kõrb, mets, rohumaa ja tundra. Bioomide klassifitseerimiseks on aga ka teisi viise ja eksisteerivad erinevad süsteemid. Laiem klassifitseerimissüsteem jagab bioomid maismaa- ja veegruppideks.

Geograafilise piirkonna maa, kliima ja muud omadused mõjutavad taimede ja loomade tüüpi, kes selles ellu jäävad. Aja jooksul võivad bioomid muutuda ja areneda.

Inimtegevus, loodusõnnetused ja muud tegurid võivad biomeid mõjutada. Näiteks võib põllumajanduslik tegevus muuta piirkonna taimestikku ja tõrjuda või meelitada erinevaid liike. Kui taimestik ja loomastik konkreetses ökosüsteemis muutuvad, võib see mõjutada kogu biomi. Kuna inimesel on suur mõju bioloogilisele mitmekesisusele, on kogu biosfääri uurimine liikide ja keskkonna kaitsmiseks ülioluline.

Praegu on universumi ainus teadaolev biosfäär Maa biosfäär ja seda peetakse biosfääriks 1. Kuid inimesed on loonud kunstlikud biosfäärid, sealhulgas Biosfäär 2. Biosfäär 2 oli Arizonas Oracle'is ehitatud labor kontrollitud uuringute tegemiseks. Iseseisev rajatis nägi välja nagu suur kasvuhoone. Aastatel 1991–1994 üritasid inimrühmad selles asutuses elada ja töötada.

1991. aastal oli Biosphere 2 viis erinevat bioomi, mis paiknesid kolme aakri ulatuses. Laboris elanud teadlased soovisid selle jätkusuutlikuks muuta ja vältisid suhtlemist välismaailmaga. Esialgne eesmärk oli viibida kunstlikus biosfääris 100 aastat. Missioonid kestsid aga ainult neli aastat. Meeskonnad seisid silmitsi paljude väljakutsetega, sealhulgas prussakad ja sipelgad, pidev nälg, irratsionaalne antagonism, sisemine võimuvõitlus ja ohtlikult madal hapnikutase.

Kuigi inimesed ei ela selles täiskohaga, on biosfäär 2 endiselt oluline uurimisüksus. Võite isegi tutvuda sellega ja vaadata, kuidas teadlased kasutasid laboratooriumi, et saada rohkem teada bioomide ja ökosüsteemide kohta.