Βιόσφαιρα

Η βιόσφαιρα είναι το εξωτερικό περίβλημα του πλανήτη - περιλαμβάνει τον αέρα, το έδαφος, τo οικολογικό σύστημα που ενσωματώνει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και τις μεταξύ τους σχέσεις, περιλαμβανόμενης της αλληλεπίδρασης τους με τα στοιχεία της λιθόσφαιρας (πετρώματα), της υδρόσφαιρας (νερό), και της ατμόσφαιρας (αέρας). Μπορεί επίσης να ονομαστεί η ζώνη της ζωής στη Γη. Η βιόσφαιρα είναι ουσιαστικά ένα κλειστό σύστημα όσον αφορά την ύλη, με ελάχιστες εισόδους και εξόδους. Όσον αφορά την ενέργεια, είναι ένα ανοιχτό σύστημα, με τη φωτοσύνθεση να συλλαμβάνει την ηλιακή ενέργεια με ρυθμό περίπου 130 Terawatt ετησίως. Ωστόσο, είναι ένα αυτορυθμιζόμενο σύστημα κοντά στην ενεργειακή ισορροπία. Στην ξηρά, ο σπόγγος άνθρακα του εδάφους είναι ρυθμιστικό στοιχείο αυτού του συστήματος. Με τον πιο γενικό βιοφυσιολογικό ορισμό, η βιόσφαιρα είναι το παγκόσμιο οικολογικό σύστημα που ενσωματώνει όλα τα έμβια όντα και τις σχέσεις τους, συμπεριλαμβανομένης της αλληλεπίδρασής τους με τα στοιχεία της λιθόσφαιρας, της κρυόσφαιρας, της υδρόσφαιρας, της ριζόσφαιρας και της ατμόσφαιρας. Η βιόσφαιρα θεωρείται ότι έχει εξελιχθεί, ξεκινώντας με μια διαδικασία βιοποίησης (ζωή που δημιουργήθηκε φυσικά από μη ζωντανή ύλη, όπως απλές οργανικές ενώσεις) ή βιογένεσης (ζωή που δημιουργήθηκε από ζωντανή ύλη), τουλάχιστον πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ιστορία

Ο όρος "βιόσφαιρα" επινοήθηκε από τον γεωλόγο Εντουάρ Συές (Eduard Suess) το 1875. Η αρχική σκέψη, δηλαδή, είχε γεωλογική προέλευση και ήταν ενδεικτική της επίδρασης του Δαρβίνου στις επιστήμες της Γης. Η οικολογική έννοια της βιόσφαιρας δημιουργήθηκε τη δεκαετία του 1920 (δείτε Vladimir I. Vernadsky), πριν την εισαγωγή του όρου "οικοσύστημα" το 1935 από τον Σερ Άρθρουρ Τάνσλεϊ (Sir Arthur Tansley) (δείτε Ιστορία της οικολογίας). Ο Vernadsky ερμήνευσε την οικολογία σαν την επιστήμη της βιόσφαιρας. Η βιόσφαιρα είναι βασική αρχή στην αστρονομία, τη γεωφυσική, τη μετεωρολογία, τη βιογεωγραφία, την εξέλιξη, τη γεωλογία, τη γεωχημεία, και όλες τις επιστήμες που αφορούν τη γη και τη ζωή.

Ορισμοί

Μερικοί επιστήμονες χρησιμοποιούν τη λέξη βιόσφαιρα με διαφορετική έννοια. Για παράδειγμα, οι γεωχημικοί ερμηνεύουν τη βιόσφαιρα σαν ένα σύνολο ζωντανών οργανισμών (η "βιομάζα" ή "biota", όπως αναφέρεται από βιολόγους και οικολόγους). Υπό αυτή την έννοια, η βιόσφαιρα είναι ένα από τα τέσσερα συστατικά του γεωχημικού μοντέλου, τα υπόλοιπα τρία είναι η λιθόσφαιρα, η υδρόσφαιρα και η ατμόσφαιρα. Η έννοια που χρησιμοποιείται από τους γεωχημικούς είναι το συμπέρασμα της εξειδίκευσης στη σύγχρονη επιστήμη. Μερικοί προτιμούν τη λέξη οικόσφαιρα, που επινοήθηκε τη δεκαετία του 1960, ως περιγραφή των βιολογικών και φυσικών χαρακτηριστικών του πλανήτη.

Η δεύτερη "Παγκόσμια Διάσκεψη για τα κλειστά συστήματα ζωής" καθόρισε τη Βιοσφαιρική σαν την επιστήμη και την τεχνολογία των αναλογιών και μοντέλων της γήινης βιόσφαιρας· π.χ. "Τεχνητές βιόσφαιρες παρόμοιες με της Γης". Μερικοί, επίσης, περιλαμβάνουν στον τομέα της Βιοσφαιρικής και τη δημιουργία τεχνητών, μη γήινων βιοσφαιρών, π.χ. ανθρωποκεντρικές βιόσφαιρες ή αυτόχθονες βιόσφαιρες, π.χ. Βιόσφαιρα του Άρη.

Ορισμένοι θεωρητικοί προβάλλουν τον ισχυρισμό ότι η Γη είναι πολύ λίγο κατάλληλη για το φαινόμενο της ζωής, μολονότι κάθε τμήμα του πλανήτη, από τις πολικές περιοχές μέχρι τον Ισημερινό είναι σε θέση να στηρίξουν ορισμένες μορφές ζωής. Πράγματι, οι πρόσφατες ανακαλύψεις της μικροβιολογικής έρευνας κατέδειξαν ότι οι μικροοργανισμοί ζουν βαθιά κάτω από την επιφάνεια του εδάφους και ότι η συνολική μάζα της μικροβιακής ζωής στις αποκαλούμενες "ακατοίκητες ζώνες" μπορεί, σε βιομάζα, να υπερβαίνει τη συνολική βιομάζα της επιφανειακής πανίδας και χλωρίδας.

Η σκέψη ότι η βιόσφαιρα είναι από μόνη της ένας ζωντανός οργανισμός,έστω και μεταφορικά, είναι γνωστή ως θεωρία της Γαίας.

Βιόσφαιρα 1, Βιόσφαιρα 2, Βιόσφαιρα 3

Όταν η λέξη Βιόσφαιρα ακολουθείται από έναν αριθμό, αναφέρεται συνήθως σε ένα συγκεκριμένο σύστημα. Για παράδειγμα:

1. Βιόσφαιρα 1 - Ο πλανήτης Γη.
2. Βιόσφαιρα 2 - Ένα εργαστήριο στην Αριζόνα που περιέχει 3.15 άκρα (13,000 m²) κλειστού οικοσυστήματος.
3. Βιόσφαιρα 3 - Πείραμα που διεξάχθηκε από Ρώσους το 1967-8. [1][2][3]

Βιόσφαιρα 1

Η βιόσφαιρα διαιρείται σε έναν αριθμό από βιώματα, τα οποία πληθυσμώνονται από σχετικά παρόμοια χλωρίδα και πανίδα. Στην ξηρά τα βιώματα είναι συνάρτηση, κατά κύριο λόγο, του γεωγραφικού πλάτους. Βιώματα που υπάγονται στον Αρκτικό και στον Ανταρκτικό κύκλο έχουν σχετική στέρηση πανίδας και χλωρίδας, ενώ τα πλέον πυκνοκατοικημένα βιώματα απαντούν στον Ισημερινό. Οι εδαφικοί οργανισμοί των εύκρατων και αρκτικών περιοχών έχουν σχετικά μικρά ποσά συνολικής βιομάζας, μικρότερους ενεργειακούς πόρους και εμφανίζουν σημαντική προσαρμοστικότητα στο ψύχος, περιλαμβανομένων και των παγκόσμιων αποδημιών, των κοινωνικών προσαρμογών, της ομοιοθερμίας, της θερινής διαβίωσης, και πολλαπλών στιβάδων μόνωσης.

Βιβλιογραφία

• Vladimir Ivanovich Vernadsky, ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΝΟΟΣΦΑΙΡΑ, Εισαγωγή-μετάφραση: Αναστάσιος Σωμάκος, εκδόσεις Ρώμη, Ιούλιος 2021 σελ. 224. ISBN 978-960-655-062-1

Δείτε επίσης

• Βίωμα (Βιολογία),
• Κρυόσφαιρα,
• Απόθεμα της Βιόσφαιρας,
• Νοόσφαιρα,
• Γαιόσφαιρα,
• Οικο-εξέλιξη,
• Ομοιόσταση,
• Σύστημα υποστήριξης ζωής

Για τα σημαντικότερα συστατικά της Γήινης βιόσφαιρας, δείτε: Ωκεανός, Δάσος, Έρημος, Στέπα, Λίμνη, Ποτάμι.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• GLOBIO, ένα συνεχιζόμενο πρόγραμμα, που χαρτογραφεί το αντίκτυπο των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στο παρελθόν, στο παρόν και στο μέλλον για τη βιόσφαιρα