Biosfera i bioraznovrsnost

[Braca]

Biosfera i bioraznovrsnost

Savremeni ekolozi smatraju da se ekološka problematika može proučavati na više nivoa: populacijskom nivou (jedinke iste vrste), na nivou biocenoze (zajednice živih vrsta), na nivou ekosistema i na nivou biosfere.

Spoljašnji sloj Zemlje sastoji se od nekoliko delova: hidrosfere (ili vodenog sloja), litosfere (sloja zemljišta i stena) i atmosfere (ili vazdušnog sloja). Biosfera (ili sfera života) ponekad se definiše i kao "četvrti omotač" i osnosi se na sve životne pojave na planeti ili na onom delu planete gde postoji život. Ona u znatnoj meri zahvaća i ostala tri sloja uprkos činjenici da zapravo na postoje stalni stanovnici atmosfere. U odnosu na veličinu Zemlje, biosfera pokriva samo jedan njen tanak sloj koji se proteže od 11, 000 metara ispod površine more pa do 15, 000 metara iznad.

Život je prvo nastao u hidrosferi, u manjim dubinama, odnosno u fotičkoj zoni (dubini do koje dopire sunčeva svetlost). Tada su se pojavili višećelijski organizmi koji su nastanili bentalnu zonu (odnosno, dno mora). Život na kopnu se razvio kasnije, nakon što se formirao ozonski omotač koji je štitio živa bića od UV (ultraljubičastog) zračenja.

Smatra se da je bioraznovrsnost dobila zamah razdvajanjem (ili sudarima) kontinenata. Biosfera i bioraznovrsnost su nerazdvojive osobine Zemlje. Sfera u sebi sadrži bioraznovrsnost. Ova bioraznovrsnost se istovremeno manifestuje na ekološkom nivou (ekosistem), populacijskom nivou (unutrašnja bioraznovrsnost) i na nivou vrsta (bioraznovrsnost vrsta).

Biosfera se sastoji od velikih količina hemijskih elemenata kao što su ugljenik, vodonik i kiseonik. Ostali elementi, kao fosfor, kalcijum i kalijum, takođe su važni za život, iako se nalaze u manjim količinama. U ekosistemu i slojevima biosfere postoji stalno kretanje ovih elemenata koji se mogu pronaći i u mineralnim i u organskim oblicima. Pošto je količina raspoložive geotermalne energije prilično mala, sva raznovrsnost funkcionisanja ekosistema je zasnovana na raspoloživoj solarnoj energiji. Biljke i fotosintetički mikroorganizmi pretvaraju svetlost u hemijsku energiju procesom fotosinteze, pri čemu nastaje glukoza (prosti šećer) i oslobađa se kiseonik. Tako glukoza postaje sekundarni izvor energije koji omogućuje ekosistemu da funkcioniše. Određeni deo ove glukoze koriste drugi organizmi kao izvor energije, dok se ostali deo glukoze može pretvoriti u druge molekule kao što su npr. aminokiseline. Biljke koriste deo ovog šećera, koncentrovanog u obliku nektara, da privuku oprašivače koji tako pospešuju razmnožavanje biljaka. Ćelijska respiracija je proces u kojem organizmi (kao npr. sisari) razlažu glukozu na njene sastavne delove, vodu i ugljen-dioksid na taj način obnavljajući uskladištenu energiju koju su biljke prvobitno dobile od sunčeve svetlosti. Srazmera između fotosintetičke aktivnosti biljaka i drugih nosioca fotosinteze i respiracije drugih organizama određuje poseban ustroj Zemljine atmosfere, naročito u pogledu količine kiseonika. Atmosferska strujanja mešaju atmosferu i na taj način uravnotežuju odnos elemenata i u područjima intenzivne biološke aktivnosti i u područjima slabije biološke aktivnosti.

Voda se razmenjuje između hidrosfere, litosfere, atmosfere i biosfere u pravilnim ciklusima. Okeani, kao veliki rezervoari vode, obezbeđuju toplinsku i klimatsku stabilnost isto kao što se hemijski elementi transportuju zahvaljujući velikim okeanskim strujama.

Da bi bolje razumeli funkcionisanje biosfere te poremećaje povezane sa delovanjem čoveka, američki naučnici su napravili umanjenu simulaciju biosfere, nazvanu Biosfera II.