The biosfēra ir Zemes daļa, kas ietver visu dzīvo. Tas ir viens solis virs ekosistēmām un satur organismus, kas dzīvo sugu vai populāciju kopienās, kas savstarpēji mijiedarbojas.
Ekosistēmas ir visas šīs kopienas un dzīvie organismi, kā arī visi šīs vides nedzīvie komponenti. Studējot Zemes zinātni vai citas vides zinātnes, ir svarīgi atcerēties, ka biosfēra satur visu dzīvību uz Zemes.
Biosfēras definīcija
Ģeologs Eduards Suess bija pirmā persona, kas izmantoja terminu biosfēra. Viņš izveidoja terminu, pievienojot vārdu bio (dzīve) uz sfēra (Zemes forma), lai atsauktos uz Zemes apgabaliem ar dzīvības formām. Suess bija vajadzīgs jaunais vārds, lai atsauktos uz dzīvi kopumā, nevis zonētu noteiktas sugas vai organismus uz Zemes virsmas.
Pašreizējā biosfēra nozīmē atsauces visu dzīvi uz Zemes litosfērā (Zemes akmeņainā garozā), atmosfērā (gaisā) un hidrosfērā (ūdenī). Tas ietver visas ekosistēmas, biomas un organismiem uz planētas. Biosfēra ir salīdzinoši plāns dzīves slānis vai zona, kas ietver visu, sākot no baktērijām līdz cilvēkiem.
Dzīvības tīkls uz Zemes: Biosfēras resursi
Biosfērā ir dažādi komponenti un resursi. Visa dzīve ir atkarīga no tā biotiskie un abiotiskie resursi to ekosistēmās, kas ietver saules gaismu, pārtiku, ūdeni, pajumti un augsni.
B__iotisks faktori dzīvo, kamēr abiotisks faktori ir nedzīvi. Dzīvnieki un augi ir biotisko faktoru piemēri. Akmeņi un augsne ir abiotiski faktori.
Visas ekosistēmas savienojas savā starpā, atrodoties biosfērā. Tādējādi tiek izveidots sarežģīts organismu un nedzīvu resursu tīkls, kuram nepieciešams smalks līdzsvars. Lai biosfēra darbotos, daudzām lietām bija jāapvienojas, lai ļautu dzīvībai uz Zemes.
No pareizā attāluma no saules līdz Zemes slīpumam dzīvības rašanos veicināja dažādi faktori. Biosfēra laika gaitā ir attīstījusies, mainoties planētas sastāvam un īpašībām.
Kas ietekmē biosfēru?
Gan dzīvās, gan nedzīvās lietas ietekmē biosfēru. No Āfrikas piekrastes līdz Arktikai biosfēra pastāvīgi mainās. Lieli faktori, piemēram, Zemes slīpums lielā mērā ietekmē biosfēru, jo tas veicina sezonālās klimata pārmaiņas, kuras cilvēki ir iemācījušies sagaidīt. Biosfēru ietekmē arī citi nedzīvie faktori, piemēram, laika apstākļi, plākšņu tektonika, erozija un dabas katastrofas.
Dabas katastrofas var ilgstoši ietekmēt biosfēru. Piemēram, vulkāna izvirdumi var mainīt dzīvi uz sauszemes, izšļakstot gāzes, lavu, akmeņus un pelnus, kas iznīcina ekosistēmas. Vulkāniskie izvirdumi okeāna dibenā var uzsildīt apkārtējo ūdeni.
Vulkāni var darboties gan kā postošs, gan kā radošs spēks. Laika gaitā vulkāni var arī radīt jaunas reljefa formas un krasi mainīt planētas izskatu.
Studējot globālie modeļi, zinātnieki var uzzināt vairāk par to, kas ietekmē biosfēru. Lai saglabātu dzīvību uz Zemes, Apvienoto Nāciju Organizācija izveidoja a programmu kas koncentrējās uz ilgtspējīgu attīstību un 110 valstīs izveidoja 563 biosfēras rezervātus.
Biosfēras cikli
Bioģeoķīmiskie cikli ir nozīmīga biosfēras sastāvdaļa. Bioģeoķīmiskais cikls ir ceļu vai elementu plūsma starp dzīvajām būtnēm un vidi. Tā kā matērija ir saglabāta Visumā, tā tiek pārstrādāta visā biosfērā.
Piemēram, dzīvnieki ēd augus, un augu barības vielas vai vielas tiek iekļautas zālēdājos un sēnītēs, kas nonāk augsnē. Šie zālēdāji mirst un sadalās, savu vielu atkal ievietojot vidē.
Daudzi cikli savieno biosfēru. Daži piemēri:
- Akmens cikls: Tā laika gaitā klintis mainās, pateicoties laika apstākļiem, erozijai, transportēšanai, blīvēšanai un citiem faktoriem.
Ūdens cikls: Tas apraksta, kā ūdens pārvietojas pa ekosistēmām, iztvaicējot, kondensējoties, nokrišņiem, notecei un transpirācijai.
Uzturvielu cikli: Šie ceļi slāpekli, oglekli un citas barības vielas pārvieto caur ekosistēmām.
Fotosintēze ir cikls, ko augi izmanto enerģijas ražošanai. Pārvēršot gaismu un oglekļa dioksīdu par izmantojamu enerģiju, augi rada pamatu gandrīz visām dzīvajām būtnēm. Dažas baktērijas, protisti un augi izmanto saules enerģiju un oglekļa dioksīdu skābekļa un cukura ražošanai, kas ir izšķiroši citiem barības vielu cikliem un pārtikas tīkliem.
Biosfēra ir īpaši svarīga oglekļa ciklam: dzīvās būtnes uzņem oglekļa dioksīdu un maina to par skābekli, tāpēc organismi kļūst par oglekļa rezervuāriem, piemēram, fosilo kurināmo un kokus.
Biosfēras fakti
Biosfēra sniedzas līdz 12 500 metri no Zemes virsmas. Tas ietver garākos kalnus gaisā līdz pat dziļākajām tranšejām okeānā. Šī ir maza šķēle no visas Zemes, taču tajā ir miljoniem organismu.
Tiek lēsts, ka ir 8,7 miljoni dažādas sugas biosfērā. Apmēram 6,5 miljoni sugu dzīvo uz sauszemes, bet 2,2 miljoni dzīvo ūdenī.
Ūdens jeb hidrosfēra ir lielākā biosfēras daļa un aptver 71 procentus no planētas virsmas. Okeānos ir 96,5 procenti ūdens, un tikai 1 procents faktiski ir pieejams kā saldūdens dzīviem organismiem, kuriem tas nepieciešams.
Biomi biosfērā
A bioms ir ekoloģiska kopiena, kas ietver dzīvās būtnes noteiktā vidē. Tā ir dabā sastopama augu un dzīvnieku grupa, kas dzīvo dzīvotnē. Biosfēra satur visus planētas biomus. Dažreiz ir grūti atšķirt dažādus biomus, un bioms var saturēt vairāk nekā vienu ekosistēmu.
Tur ir seši galvenie biomi: saldūdens, jūras, tuksnesis, mežs, zālājs un tundra. Tomēr biomasu klasificēšanai ir arī citi veidi, un pastāv dažādas sistēmas. Plašāka klasifikācijas sistēma sadala biomus sauszemes un ūdens grupās.
Zeme, klimats un citas ģeogrāfiskā apgabala iezīmes ietekmē augu un dzīvnieku tipu, kas tajā var izdzīvot. Laika gaitā biomi var mainīties un attīstīties.
Cilvēka darbība, dabas katastrofas un citi faktori var ietekmēt biomus. Piemēram, lauksaimnieciskās darbības var mainīt veģetāciju kādā apgabalā un izstumt vai piesaistīt dažādas sugas. Kad flora un fauna mainās noteiktā ekosistēmā, tas var ietekmēt visu biomu. Tā kā cilvēkiem ir liela ietekme uz bioloģisko daudzveidību, visu biosfēras izpēte ir izšķiroša, lai aizsargātu sugas un vidi.
Biosfēras piemēri: 2. biosfēra
Pašlaik vienīgā zināmā biosfēra Visumā ir Zemes biosfēra, un to uzskata par 1. biosfēru. Tomēr cilvēki ir izveidojuši mākslīgas biosfēras, ieskaitot 2. biosfēra. Biosfēra 2 bija laboratorija, kas tika uzcelta Oracle, Arizonā, lai veiktu kontrolētus pētījumus. Pašpietiekamā iekārta izskatījās kā liela siltumnīca. Laikā no 1991. līdz 1994. gadam objektā centās dzīvot un strādāt cilvēku grupas.
1991. gadā biosfērā 2 bija pieci dažādi biomi, kas sadalīti pa trim akriem. Zinātnieki, kas dzīvoja laboratorijā, vēlējās to padarīt ilgtspējīgu un izvairījās no mijiedarbības ar ārpasauli. Sākotnējais mērķis bija palikt mākslīgā biosfērā 100 gadus. Tomēr misijas ilga tikai četrus gadus. Komandas saskārās ar daudziem izaicinājumiem, tostarp prusakiem un skudrām, pastāvīgu izsalkumu, neracionālu antagonismu, iekšējās varas cīņām un bīstami zemu skābekļa līmeni.
Lai arī cilvēki tajā nedzīvo pilnu slodzi, Biosfēra 2 joprojām ir svarīga pētniecības iestāde. Jūs pat varat to apskatīt un uzzināt, kā zinātnieki izmantoja laboratoriju, lai uzzinātu vairāk par biomiem un ekosistēmām.