Structura naturala si functionalitatea
ecosistemelor si biomurilor
3. Ecosfera - domeniul "vietii universale"
Ecosfera. Este zona din jurul unei stele radiante īn care apa exista īn stare lichida īn mod natural, iar daca o planeta este situata si se mentine īn ecosfera (cazul Terrei si al planetei Marte), exista sansa ca pe acea planeta sa apara viata Are urmatoarea constituire:
a. Toposfera:
- atmosfera
- hidrosfera
- litosfera cu pedosfera
b. biosfera
c. noosfera (antropogeea):
- logosfera
- tehnosfera
3.1. Biosfera
Biosfera. In sens strict biologic, biosfera cuprinde numai īnvelisul viu al Terrei, adica numai crusta locuita de organisme, sau altfel spus - totalitatea ecosistemelor de pe Pamānt.
In sens geochimic, biosfera esteun sistem planetar eterogen care cuprinde lumea vie + biotopurile sale cāt si acele parti ale crustei terestre care nu sunt populate de organisme dar sunt influentate chimic de catre materia vie.
Biosfera este sfera suprema a vietii. Ea a aparut īn precambrian odata cu formarea microorganismelor primitive (protoorganisme). Din zona golfurilor si marilor tropicale s-a extins īn timp si spatiu si a cuprins teritorii vaste. Oparin a aratat ca la originea aparitiei vietii e existat o evolutie chimica de durata, iar odata cu aparitia biosferei ciclurile geochimice au devenit biogeochimice. Interactiunea dintre fiinte si mediul de viata a īnsemnat si aparitia primelor semne ale functiilor materiei vii.
Biosfera se afla īn permanenta interactiune cu celelalte sfere ale vietii - atmosfera, litosfera, hidrosfera, pedosfera (Fig. 3-1). Un moment fundamental īn aparitia biosferei a fost aparitia omului. Gāndirea i-a permis sa actioneze asupra biosferei prin decizii constiente si sa determine o transformare fundamentala a acesteia. In evolutia biosferei, a materiei planetare, cugetarea este un fenomen biologic si un stadiu superior. Astfel, a aparut o sfera noua - noosfera (antropogeea) cu cele doua tendinte de evolutie ale ei: tehnosfera (sistemul de inventii tehnologice īn natrura vie) si logosfera (sistemul de idei si simboluri create de om pentru stocarea si selectionarea informatiei).
Se mai poate spune ca biosfera este un ansamblu de zone ale globului pamāntesc care cuprinde la nivelul ei organismele vii si unde viata este posibila īn permanenta. La nivelul "sferelor" de mai sus, viata este localizata la nivelul lor "superficial" unde este dominanta si nu se poate localiza uniform pe toata īntinderea acestor sfere. Pe de alta parte, la nivelul fiecarei "sfere" exista cāte un element chimic esential pentru viata: azotul īn atmosfera, apa pentru hidrosfera, siliciul si aluminiul pentru litosfera. Pentru biosfera, elementul dominant este carbonul. Mult carbon din litosfera (calcar, carbune, petrol) este de origine organica ca de altfel si marea parte a gazului carbonic din atmosfera. Pe de alta parte multe elemente chimice de la nivelul sferelor toposferei (azot, sulf, fosfor, natri, calciu, potasiu, magneziu, zinc etc) sunt indispensabile vietii. Un alt aspect apare īnsa interesant: īn organismele vii nu se gaseste decāt o cantitatea extrem de redusa a doua elemente chimice dominante din lumea minerala - siliciu si aluminiu.
Dar, ceea ce caracterizeaza fundamental lumea vie este nevoia sa uriasa pentru oxigen, necesar respiratiei pentru a putea trai.
Fig. 3-1. Reprezentarea sugestiva a pozitiei biosferei ca sistem deschis integrator, īn relatie cu toposfera si antropogea (orig).
Unele puncte de vedere stiintifice considera biosfera ca fiind constituita din doua parti fundamentale: heliosfera (partea "luminoasa") si sciasfera (partea "īntunecoasa"). Prima este domeniul producerii energiei unde algele din mediul acvatic si plantele din cel terestru, sunt capabile de a capta energia furnizata de Soare si prin fotosinteza sa produca biomasa. Cea de a doua este un domeniu exclusiv al consumatorilor, dependent de prima. Se poate defini īnca o "sfera" - tanatosfera - domeniul resturilor organice vegetale moarte, al cadavrelor de animale si al excrementelor, unde actioneaza descompunatorii.
Am amintit de asemenea ca principiul sferei este unul universal, cu nuanta filozofica, similar cu ceea ce īn viata īnseamna nastere, maturizare, īmbatrānire, moarte, iar apoi reintrare īn circuitul materiei si energiei. Am vazut ca la nivelul poantei putem vorbi despre o serie de sfere caracteristice nivelelor de viata: filosfera, spermiosfera, rizosfera, endosfera, tanatosfera.
Limitele biosferei. Limite geochimice si biogeochimice ale biosferei se extind īn crusta terestra mult mai departe decāt se extinde viata. Dupa Vernadski (1778) biosfera se extinde īn spatiu pāna unde se gasesc substante biogene (porfirine, aminoacizi). Astfel, porfirinele, aminoacizii si alte substante chimice biogene patrund īn interiorul scoartei terestre (prin migratie geochimica), mult mai departe īn adāncuri decāt bacteriile. Substante biogene s-au gasit si īn apele freatice adānci, aolo unde nu se gasesc bacterii. Organismele vii se "īnghesuie" pe un spatiu relativ restrāns, la limita de contact īntre atmosfera - hidrosfera - litosfera (Fig. 3-2)
Componentele biosferei
Biosfera este alcatuita din 8 tipuri de substante:
- materie vie ( o forma speciala de aparitie a atomilor elementelor chimice pe planeta noastra, o forma speciala de echilibru chimic; alte forme de echilibru chimic sunt: magma, rocile, mineralele, oxizii, atomii liberi dispersati);
- materie organica biogena (se refera la resturile organismelor moarte ce se gasescca suspensie īn ape sau sunt īngropate īn sol sau sedimente si sunt partial descompuse; aceasta materie organica biogena = detritus reprezinta pe plan continental o necromasa consderabila de carbon organic sau azot);
- materie inerta (este reprezentata prin cele 3 geosfere superficiale anorganice; litostera, hidrosfera si atmosfera; īntre materia inerta si materia vie nu exista nici un fel de substanta de tranzitie);
- materie bioinerta (este o materie speciala, nici moarta nici vie; nu este o materie vie pentruca nu are proprietatile sistemelor vii, dar nu este nici moarta, adica materie inerta, deoarece este īmbibata cu organisme vii (ex. sol, māl, apa freatica, scoarta de eroziune) ;
- materie radioactiva (este alcatuita din radioizotopi = izotopi cu durata limitata de existenta si reprezinta un component natural al biosferei; radiatia ionizanta care se transmite īn cursul procesului de dezagregare a radioizotopilor este un factor ecologic deosebit īn dinamica biosferei);
- atomi liberi dispersati (pe alocuri, īn litosfera se formeaza zacaminte de minereuri metalice alcatuite numai din atomii unor metale, care nu formeaza oxizi sau saruri. Si pe aceste metale pure sunt particole de bacterii);
- pulbere cosmica (exista pe Terra un aflux annual de particole solide de origine cosmica estimat la 1,10 tone, dar schimbul de materie īntre biosfera si cosmos este neglijabil; este chiar discutabil daca atomii adusi de meteoriti sunt inclusi īn circulatia atomilor elementelor chimice prin biosfera)
- materie organica tehnogena (compusi organici produsi de industria chimica, mai ales pesticidele, sunt integrati īn ciclurile materiei din biosfera, ajungānd īn sol, vegetatie sau fauna;
Fig. 3-2. Limitele biosferei. Biota se "aglomereaza" la limita spatiului vital unde se realizeaza contactul dintre cele 3 sfere esentiale (atmosfera, litosfera si hidrosfera) si se diminueaza treptat cu cāt ne īndepartam, īn ambele sensuri, de acest spatiu (dupa Kadar, 1965; din Pop, 1977).
|
