Biosféra

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Biosféra alebo živý obal Zeme, presnejšie geobiosféra, je oblasť Zeme obývaná živými organizmami. Pozostáva z hornej časti pevnej zemskej kôry (litosféry), pôdy (pedosféry), vodného obalu (hydrosféry) a dolnej vrstvy ovzdušia (atmosféry). V staršom zmysle bola biosféra aj jednoducho označenie pre súhrn všetkých organizmov na Zemi. Môžeme teda povedať, že biosféru tvoria všetky ekosystémy Zeme.

Rozmiestnenie živých organizmov na Zemi je výsledkom zložitého, milióny rokov trvajúceho vývoja. Rozmiestnenie živých organizmov je najviac ovplyvnené faktormi, medzi ktoré patrí geografická šírka, nadmorská výška a dostupnosť vody ako základnej látky, bez ktorej život nie je možný. Vedný odbor, ktorý skúma zákonitosti rozšírenia organizmov na zemskom povrchu, sa nazýva biogeografia. Biosféra sa vyznačuje samoreguláciou, samoobnovovaním, obehom látok a tokom energie.

Členenie biosféry[upraviť | upraviť zdroj]

Existuje niekoľko členení biosféry. Najčastejšie sú za jej hlavné zložky považované:

  • ekosféra – časť Zeme s pravidelným a zákonitým výskytom života
  • noosféra (technosféra) – časť biosféry, kde sa uplatňuje ľudská činnosť

Najširšie priestorové a funkčné celky biosféry sú biocykly. Rozlišujeme štyri hlavné biocykly a to

Biosféra sa ďalej môže členiť na ekosystémy. Samotná biosféra môže byť tiež považovaná za jediný ekosystém. Rastliny vytvárajú spoločenstvo rastlín, ktoré nazývame fytocenóza. Spoločenstvo živočíchov sa nazýva zoocenóza. Zákonitý súbor rastlín a živočíchov, v ktorom platia vlastné pravidlá vzájomného spolužitia sa nazývame biocenóza. Ekosystém je vlastne základnou funkčnou jednotkou biocenózy.

Biodiverzita[upraviť | upraviť zdroj]

Všetky druhy rastlín, živočíchov, mikroorganizmov a húb tvoriacich biosféru označujeme pojmom biodiverzita. Diverzita je v biosfére rozmiestnená veľmi nerovnomerne. Najviac druhov je sústredených do určitých prostredí. Na súši sú to predovšetkým dažďové lesy tropického pásma, v morskom biocykle sú to najmä teplé moria v oblasti koralových ostrovov. Biologická diverzita klesá smerom k pólom a do vysokých hôr.

Obývateľnosť[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Hypotéza zriedkavej Zeme

Existencia rozmanitej biosféry na Zemi nie je samozrejmá, ale závislá od množstva podporných podmienok. NASA definovala základné kritériá obývateľnosti ako: „väčšie oblasti s tekutou vodou, podmienky umožňujúce vytvorenie komplexných organických molekúl a energetický zdroj pre udržanie metabolizmu“.1 Z toho vyplýva, že obežná dráha planéty okolo centrálnej hviezdy musí mať správnu vzdialenosť a kvôli udržateľnosti života aj kruhový tvar, aby voda nezamrzla alebo sa nevyparila. Táto podmienka je kľúčová a býva nazývaná Goldilockov princíp alebo obývateľná zóna.2 Vyplýva z nej, že obežná dráha planéty okolo centrálnej hviezdy musí mať správnu vzdialenosť a kvôli udržateľnosti života aj kruhový tvar, aby voda nezamrzla alebo sa nevyparila.3 Štatistické prehľady iných planetárnych systémov naznačujú, že štandardný režim vzniku planét, vytvára planéty s obehom kratším než 100 dní a hmotnosťami podstatne väčšími než Zem. Absolútna väčšina planét, ktoré boli zatiaľ objavené obieha ich hviezdy oveľa bližšie než je obežná dráha Zeme okolo Slnka – a sú oveľa väčšie než Zem. Obidve charakteristiky robia tieto planéty neobývateľnými. Periódy ich obehu sú od dní po mesiace a hmotnosti od hmotnosti Zeme až po jej 50 násobok. Navyše sa často vyskytujú v tesnej blízkosti, ak ich je viac. Vzorový príklad môže byť planetárny systém Kepler-11 obsahujúci minimálne 6 planét vážiacich viac ako 40 Zemí. Takáto dominantná populácia planét ostro kontrastuje so Slnečnou sústavou, ktorá sa javí ako veľmi neobvyklý a zriedkavý typ planetárneho systému.4 Malé planéty nemôžu udržať život podobný nášmu z niekoľkých dôvodov. Ich nízka gravitácia neumožňuje udržanie atmosféry. Molekuly dosahujú únikovú rýchlosť a unikajú do vesmíru, k čomu im dopomáha aj slnečný vietor a kolízie. V prípade tenkej atmosféry nie je dostatok hmoty na základnú biochémiu, majú slabú tepelnú izoláciu, zle vedú teplo cez svoj povrch (napríklad Mars je oveľa chladnejší ako Zem a teplotné výkyvy medzi dňom a nocou dosahujú až 80°C), poskytujú slabú ochranu proti meteoroidom a radiácii. V prípade nízkeho atmosferického tlaku, voda nemôže existovať v tekutom stave - teplotný rozsah, v ktorom je voda tekutá je menší pri nízkom tlaku. Menšie planéty majú vyšší pomer povrchu k objemu a preto majú tendenciu viac vyžarovať a strácať energiu a stávajú sa geologicky mŕtvymi, pričom povrch nie je pomocou vulkánov, zemetrasení a tektonickej aktivity zásobovaný život udržujúcimi materiálmi ani regulátormi teploty, ako sú skleníkové plyny na Zemi (napríklad CO2). Štúdia z Harward-Smithovho centra pre astrofyziku tvrdí, že veľkosť Zeme pravdepodobne leží na spodnej hranici obývateľnosti. Ak by bola menšia, platňová tektonika by nemohla existovať. Hoci Venuša má 85% hmoty Zeme, žiadnu platňovú tektoniku sa nepodarilo objaviť.5 Planéty väčšie ako Zem majú naopak už príliš silnú gravitáciu, ktorá má negatívny vplyv na ich obývateľnosť – vyšší tlak zmení vlastnosti atmosféry aj tektonického charakteru planéty.6

Existencia biosféry je možná vďaka atmosfére Zeme, ktorá obsahuje dôležité látky pre život a zároveň udržiava vodu na planéte v kvapalnom skupenstve. Z tohto dôvodu a tiež kvôli neustálym výmenám látok a energie s oceánmi je atmosféra nevyhnutná aj pre existenciu striktne morských organizmov. Atmosféra zároveň plní ochrannú funkciu pred kozmickým žiarením a dopadmi menších meteoritov na zemský povrch. Ďalším nevyhnutným predpokladom pre existenciu biosféry sú kolobehy rôznych látok, z ktorých najznámejší je kolobeh vody.

Stavba Zeme
Geosféra Magnetosféra Exosféra Atmosféra
Ionosféra Termosféra
Mezosféra
Hydrosféra Stratosféra
Biosféra Troposféra
Pedosféra Litosféra Zemská kôra
Pevninská kôra
Oceánska kôra
Vrchný plášť Najvrchnejší plášť Zemský plášť
Astenosféra
Hranica vrchný-spodný plášť
Spodný plášť
Vonkajšie jadro Zemské jadro
Vnútorné jadro