Biosféra

Biosféra je sféra s vhodnými podmínkami pro život na Zemi, jeden z nejvýznamnějších článků fyzickogeografické sféry Země. Biosféra zahrnuje i část ostatních sfér: litosféry a pedosféry (povrch a podpovrchové části Země), hydrosféry (světový oceán a vody pevnin), atmosféry (spodní vrstva) a kryosféry (t. j. část litosféry a hydrosféry, kde se více než 2 roky udržuje teplota pod bodem mrazu). Biosféra vznikla před 3,5 – 4 miliardami let.
Součástí biosféry je také rostlinstvo, živočišstvo a mikroorganismy (obr. č. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). Základním procesem je přetváření sluneční energie do živé hmoty. Z chemických prvků mají nejvýznamnější úlohu kyslík, uhlík a vodík, které tvoří 96,5 % živé hmoty.Množství živé hmoty na Zemi (biomasy) se odhaduje na 1,15 . 1013 t, respektive na 36 . 1010 t. Když by se tato hmota rozložila rovnoměrně po ploše celé Země, dosahovala by hloubky necelých 5 mm. B biosféře převládají rostlinné autotrofní fotosyntetické organizmy. Na živočišnou složku biosféry připadá jen necelých 10 %, přičemž většina živočichů žije ve světovém oceánu. Živá hmota Země plní důležité biogeochemické funkce: zúčastňuje se na výměně plynů a jejich přeměně, živé organizmy hromadí v sobě chemické prvky z vnějšího prostředí, mají podíl na chemické přeměně látek, které obsahují atomy se střídavou mocností (koloběh látek na Zemi; biosféra plní i biochemické a biogeochemické funkce spojené s činností člověka. Současná struktura biosféry je produktem dlouhého vývoje mnohých různě složitých systémů, které postupně směřují k dosáhnutí stavu dynamické rovnováhy. Od té doby, co se na Zemi objevil člověk, využívá lidstvo zdroje biosféry sběrem a pěstováním rostlin, lovem a chovem živočichů.


Různé definice biosféry:

Už v roce 1875 zavedl rakouský geolog F. E. Suess pojem biosféra. Podle něj je to soubor přírodních ekosystémů existujících v mořích (biohydrosféra) nebo na pevninách (biogeosféra) nebo na jejich hranicích (ústí řek – estuarisféra). Takto chápaná biosféra tedy zahrnuje ekologické podmínky planety (ekosféru).
V. I. Vernadskij rozvinul v roce 1926 učení o biosféře jako část povrchu Země, v němž působí organismy včetně člověka jako geochemického činitele v měřítkách planety. Později v roce 1690 ji znovu popsal jako „zvláštní obal Země, v němž je život“. Zdůraznil obrovskou geologickou úlohu živé hmoty. Z hlediska kosmického prostoru se biosféra jeví jako obrovská membrána, jež má v porovnání s ostatními geosférami zcela odlišné vlastnosti.
A. Zlatník v roce 1954 živé organismy termínem biota a oživený prostor geosféry včetně organismů biogeosférou.
H. T. Odum biosféru v roce 1971 definoval jako ekologický systém nejvyššího řádu, zahrnující všechny živé organismy, na zemském povrchu a jejich vnější prostředí , jímž prochází energie slunečního záření znovu vyzařuje ve formě tepla do kosmického prostoru, čímž se celý systém udržuje v dynamické rovnováze.
Také Sidorenko definoval v roce 1977 biosféru jako globální biologický jev, působící na celou geologickou historii Země, jako mnohosložkovou soustavu minerální, kapalné a plynné části planety, prostoupené živou hmotou a produkty její životní činnosti, odumírání a přeměn, která je ve vzájemné interakci a vzájemné podmíněnosti své existence a vývoje. Současná biosféra je vrcholná etapa evoluce dávných biosfér.

Hranice biosféry:

Jestliže jsme definovali biosféru jako určitou vrstvu, pak vzniká otázka, jaké podmínky tuto vrstvu omezují.
Vernadskij (1954) vymezil hranici biosféry „polem existence života“. Tato příznačná definice poskytuje do značné míry možnost vymezit podmínky stability biologických soustav, i když by bylo velmi obtížné stanovit a kvantitativně ohodnotit schopnost adaptace biologických soustav v průběhu geologických dob. Podobně jako v těchto epochách, tak i v současné době trvá soustavné šíření živé hmoty. Stabilita biologických soustav je pak výsledkem jejich adaptace – vytvoření zpětných kompenzačních vazeb – v průběhu času.
Nejdůležitější příznaky, charakterizující dolní a horní meze stability biologických soustav, jsou určeny teplotou, tlakem, fázemi prostředí, jeho chemismem a zářivou energií. Horní hranice je určena zářivou energií, dolní teplotou. Tyto hranice tvoří jedinou termodynamickou vrstvu se třemi fázemi? – plynnou (troposféra), pevnou (litosféra) a tekutou (hydrosféra).
Analýzy provedené již L. Pasteurem, M. Duchuxem, P. Becquerelem, M. Christenem a V. L. Omeljnským potvrzují, že živé organismy mohou existovat v rozpětí teplot 433°C, přičemž horní hranice dosahují až +180°C, dolní až –253°C (obr. 10). Avšak pro zelené rostliny se tyto hranice značně snižují (+80°C až –60°C). Tlakové hranice se pohybují od několika setin Mpa do 800 Mpa (kvasinky). Hranice záření je určena délkou vlny. Velmi krátké – ultrafialové záření nedovoluje rozšíření živých soustav; záření o délce vlny < 0,3 nm zabíjí všechny formy života (P. Becquerel). Hranice vymezená dlouhými vlnami – infračerveným zářením – není znám. Chemismus prostředí umožňuje rovněž značné šíření biologických soustav. Potvrdila se možnost života v čistě minerální prostředí i ve zcela anaerobním. Život však může existovat jen v určitých mezích koncentrace iontů: od 10 % H do 10 % H. Vývoj biologických soustav je však možný jen za podmínky zabezpečení výměny vzduchu (respirace). Absolutní většin živých soustav může existovat jen v prostředí, kde taková výměna je možná.

Biomasa: (latinsky massa – hromada)

Celkové množství organické hmoty v daném momentu na určité ploše krajiny. Biomasa jako soubor živých organizmů na Zemi je základem biosféry. Tvoří ji producenti (autotrofní organizmy, zvláště zelené organismy, které vytvářejí živiny z anorganických látek) a konzumenty (heterotrofní organizmy, zvláště živočichy, kteří se živí jinými organizmy).

Biologická rovnováha:

Rovnovážný stav mezi množství a kvalitou živých složek v přírodě. Normální vývoj rostlinných a živočišných společenstev probíhá za určitého optimálního kvalitního a kvantitativního poměru rostlinných a živočišných složek v přírodě. Když se stav biologické rovnováhy poruší, vznikají kalamity. Např. vyhubení dravců může způsobit nadměrné rozmnožení některých býložravců, kteří zničí přirozené rostlinné porosty, nadměrné rozmnožení některých rostlinných škůdců může vyvolat vyhynutí velkých porostů, apod. Ideálním případem biologické rovnováhy je také množství konzumentů v přírodě (krajině), které je schopné zkonzumovat beze zbytku všechny produkty producentů. Tento jev není v přírodě běžný, protože biologická rovnováha je dynamický stav.

Vymírání rostlin a živočichů:

Některé druhy rostlin a živočichů vymřely přirozeně, protože nově se vyvíjející druhy jsou úspěšnější v boji o potravu i životní prostor. Jiné vymizely v důsledku změn planety a přírodních katastrof. Dinosauři např. podle některých teorií vyhynuli poté, kdy se ochladilo podnebí, zřejmě po srážce obrovitého meteoru se Zemí, čímž se zdvihl mrak prachu, který zastínil Slunce.
Dnes však hrozí nebezpečí vyhynutí většímu počtu druhů, než by odpovídalo přirozeným příčinám. Rozdíl jde jasně na vrub lidským zásahům, především lovu a sběru živočichů a rostlin nebo ničení jejich biotopů.

Zmizeli navždy:

Zatímco živočišní predátoři žijí se svou kořistí v rovnováze, lidé často loví mnohem více než kolik potřebují. Budeme-li pokračovat se zabíjením zvířat rychleji než se stačí rozmnožovat, vyhubíme je úplně.
Historie holuba stěhovavého (obr. č. 11,12) ukazuje, jak i naprosto běžný druh může být vyhuben v důsledku kombinace nadměrného lovu a zničení biotopu. Stejným způsobem zmizelo i mnoho jiných živočichů. Např. dronte byl loven pro maso a jeho vajíčka byla ničena krysami a psy, které lidé zavlekli na ostrov Mauritius, kde dronte žil. S tolika nepřáteli se dronte nedokázal vyrovnat a v roce 1681 byl vyhuben.
Na malém ostrově nikdy nebylo drontů příliš mnoho, ale zebra kvaga (obr. č. 13) kdysi obývala jihoafrické pláně v obrovitých stádech. Když však bílí osadníci přišli i do tohoto koutu světa, začali vybíjet zebry pro maso a kůže. V roce 1883 byla kvaga rovněž vyhubena.
Existují další známé příklady, např. alka velká (obr.č. 14) a papoušek karolínský v USA či antilopa modrá v Africe. O jiných vyhubených druzích, např. křečkovi Nesoryzomys indefessus z Galapág či špačku hladkém ze Společenských ostrovů, se téměř nebí, ale každý vyhubený druh znamená nenahraditelnou ztrátu.
Za posledních 350 let bylo vyhubeno 95 druhů ptáků a 40 druhů savců. V současné době však čeká tento osud sedmkrát více druhů, a to v nejbližší budoucnosti. Budeme-li počítat i bezobratlé živočichy a rostliny, pak celkový počet ohrožených druhů dosáhne 20 000. Největší hrozbou je dnes spíše ztráta biotopů než nadměrný lov.

Lesní tragédie:

Ničení tropických deštných lesů je nejnaléhavějším problémem částečně proto, že zde žije nejméně polovina všech druhů organismů na světě. V posledních desetiletích lidé kácejí stále více pralesů jak pro dřevo, tak i pro novou zemědělskou půdu.
V důsledku tohoto zůstala jen polovina původních tropických pralesů (obr. č. 15) a i tento zbytek rychle mizí. Každý den je vykácena plocha velká jako dvojnásobek Rakouska, což znamená plochu fotbalového hřiště každé tři vteřiny!!! Je-li les zničen, zmizí s ním všechny druhy lesních rostlin a živočichů. Tragické důsledky ničení tropických deštných lesů (obr. č. 16) pro člověka však nespočívají jen ve zničení přírody, ale také ve ztrátě cenných zdrojů. A totéž platí i pro všechny další typy prostředí, které jsou ničeny.
Kácení pralesů způsobují lidem mnoho problémů. Stromy totiž působí jako houba, která nasává během bouřek vodu a mnohem pomaleji ji pak uvolňují do ovzduší vypařováním z listů. Když zmizí les, stéká déšť do řek, které se pak ničivě rozvodňují. Bez stromů, které by vrátily vodu zpět do ovzduší, jsou povodně následovány stejně ničivými suchy. Kombinace povodní a vysychání v tropickém pásmu byla v posledních letech příčinou hromadných úmrtí mnoha tisíc lidí jako přímý důsledek mýcení lesů.
Navíc půda obnažená po vykácení stromů je příliš chudá na to, aby po delší dobu dávala úrodu nebo uživila dobytek. Kromě toho je půda bez stromů záhy odplavena deštěm a nechává po sobě „mokrou poušť“, která nepřináší užitek ani lidem (obr. č. 17), ani zvířatům.
Se ztrátou lesů ztrácíme i budoucí užitek, který by mohl plynou z pralesních rostlin. Odborníci odhadují, že 2000 druhů takových rostlin by mohlo být využito při léčbě rakoviny a jiné zase proti AIDS. Do dnešní doby byly léčivé účinky pralesních rostlin zkoumány u necelé stovky druhů, zatímco jich mohou být tisíce vyhubeny v průběhu příštích 20 let, pokud nebudou tropické lesy přísně chráněny.
A tak by mohli lidé v budoucnu trpět proto, že dopustíme zničení tropických deštných lesů, nejbohatšího biotopu na Zemi, během velmi krátkého období. A totéž platí i pro další části přírody, kterou poškozujeme.

Ochrana vzácných druhů:

Začátkem tohoto století bylo lidstvo vyburcováno tím, co se děje v přírodě, a byly založeny první společnosti na ochranu přírody. Následovaly četné další ochranářské organizace včetně té nejvýznamnější, World Wildlife Fund (Světový fond volně žijících organismů), který dnes nese název World Wildlife Fund for Nature (WWF – Světový fond pro přírodu).
Prostřednictví působení fondu a mnoha lidí, kteří ho podporují, byly vlády donuceny činit více pro ochranu přírody. Byly vytvořeny mezinárodně platné zákony a dohody, které brání ničení divoce žijících organismů i přirozených stanovišť, a bylo zahájeno mnoho projektů k záchraně ohrožených druhů. Bylo zaznamenáno několik záchranářských úspěchů včetně přímorožce arabského (obr. č. 18 ) a kalifornské vydry mořské (obr. č. 19 ), i když některé jiné pokusy byly méně úspěšné. Také ale např. dosud hojný druh žraloka kladivouna je ohrožen (obr. č. 20), stejně jako ostatní (obr. č. 21).
Až donedávna byl považován projekt „Tygr“ za nejúspěšnější. Milióny liber byly věnovány na vybudování rezervací pro tygry (obr. č. 22,23) v Indii i jinde. Tyto rezervace jistě pomohly, ale dnes je tygr ve větším nebezpečí než dříve, protože jich zůstalo jen asi 4700 a jejich počet rychle klesá. Pytláci mohou získat za jednu tygří kůži nebo kosti až 10 000 dolarů, protože je prodávají v Číně na „léčivý“ prášek, který by ochránil člověka od všech nemocí počínaje malárií a konče posedlostí zlými duchy.
I přes celosvětové snahy stále hrozí pandám velkým (obr. č.24 ), gorilám horským, slonům africkým (obr. č. 25 ) i nosorožcům (obr. č. 26, 27 ) nebezpečí. Zákony na jejich ochranu nejsou dost účinné, mají-li se vyrovnat s hladovějícími lidmi, i když obyvatelé dostávají peníze, aby nemuseli zvířata zabíjet.

Systémy na podporu života:

Stále více se snahy ochranářských organizací soustřeďují na ochranu původní přírody, protože představuje základní prostředí pro život. Vlády na celém světě si začínají uvědomovat, že neporušená příroda je nositelem života na naší planetě, a tak se snaží o ochranu ovzduší, půdy i vodních zdrojů. Pochopily také, že mnoho divokých druhů rostlin a živočichů může lidem poskytnout v budoucnu užitek jako zdroj potravy či léků, příležitost k vědeckému studiu i příjemné zážitky svou pouhou existencí – ale jen když přežijí.
V roce 1992 zorganizovaly Spojené národy v Rio de Janeiru v Brazílii mezinárodní setkání nazvané Summit Země. V závěru setkání hlavy 150 států celého světa podepsaly mezinárodní dohodu o ochraně biodiverzity – tedy všech druhů rostlin a živočichů, jejich přirozených odchylek a ekosystémů, jejichž jsou součástí.
I když však mnoho vlád prohlásilo o ochraně biodiverzity krásná slova, jen málokterá zatím učinila skutečný pokus k naplnění slibů. Naděje na krátkodobý finanční zisk zneužíváním přírodních zdrojů je stále ještě považován z důležitější než dlouhodobá potřeba ochrany druhů.
Největší hrozbou je rostoucí počet lidí, kteří bojují o dostatek životního prostoru. Lidská populace dnes dosahuje 5,3 miliardy, ale v příštích 40 letech se nejspíš zdvojnásobí. S tolika lidmi, kteří potřebují jídlo a přístřeší, bude využíváno stále více neporušené přírody. Než se lidé přesvědčí o tom, že by neměli mít tolik dětí, takže by se růst populace dostal pod kontrolu, mohly by se jediným místem pro divoké druhy stát zoologické zahrady a safari parky (obr. č. 28 ).

Znečišťování světa:

Továrny, elektrárny i motorová vozidla jsou pro člověka v mnohém užitečné, ale zároveň způsobují řadu problémů. Využíváme zdrojů energie a surovin varujícím tempem a zároveň vytváříme ohromná množství odpadních látek, které neumíme zpracovat.
Po dlouhou dobu byly země, moře i vzduch považovány za místa vhodná pro odkládání těchto odpadů. Dnes si lidé začínají uvědomovat, že si tak budují mnohem větší problémy do budoucna.
V Evropě a Severní Americe vyprodukuje jedna domácnost nejméně tunu odpadů za rok. Ačkoliv velká část může být recyklována, většina je zahrabána do země. Průmysl produkuje dokonce mnohem více odpadů, takže jsou velké plochy cenné půdy využívány jako smetiště (obr. č. 29 ).

Chemické koktejly:

Jedovaté sloučeniny z těchto odpadů jsou často vyplavovány do vodních toků, kde vytráví živé organismy. V mnoha zemích jsou dnes tisíce míst s uloženými toxickými odpady, jejichž vyčištění stojí obrovské částky peněz. Jestliže však nejsou tyto smrtelné jedy bezpečně uloženy v zemi, musejí být spáleny nebo vyvezeny do rozvojových zemí, což má stejně škodlivý dopad.
Chemické látky se do prostředí dostávají dalšími dvěma způsoby. Velké množství umělých hnojiv pomáhají zvýšit úrodu, aby se uživila větší část lidské populace. Bohužel je větší část těchto látek vyplavována do jezer a vodních toků, kde narušují přirozenou rovnováhu a hubí mnoho vodních organismů.
Jedovaté sloučeniny jsou rozstřikovány na polích, kde mají hubit škůdce a hnojit plodiny. Pesticidy i hnojiva mohou přinášet výhody, protože zvyšují výnosy a omezují počet hmyzu, který šíří choroby. Zároveň však mohou znamenat nevýslovné nebezpečí pro přírodu (obr. č. 30)
Pesticidy jako DDT a dieldrin neztrácejí nebezpečné účinky po dlouhou dobu. Jsou vyplavovány do půdy a vody, kde se stávají součástí těl rostlin, býložravců posléze i živočichů, kteří se jimi živí. Tak pokračuje potravní řetězec, až se v tělech konečných predátorů nahromadí tolik jedů, že je zahubí.
Když je zajištěno dlouhodobé působení některých pesticidů, byly v Evropě a Americe zakázány, ale v některých rozvojových zemích jsou používány i nadále.

Znečišťování moří:

Oceány jsou stokami planety. Cokoliv je splaveno do vodních toků nebo se usadí z ovzduší, skončí v moři. Přesné účinky tak rozsáhlého znečištění na mořský život dosud nejsou známy, ale jsou téměř jistě rozsáhlé ničivé (obr. č.31 ). Např. DDT bylo nalezeno u mořských ptáků v Antarktidě a u ryb v hloubce 3000 m.
Moře jsou znečišťována velkým množstvím ropy. Ročně vyteče z tankerů, jako byl Exxon Valdez, kolem 370 000 tun ropy, ale třikrát více jí pochází z běžně užívaného vymývání tankerů na moři (asi 660 000 tun ročně) a z kanalizace i dalšího domovního odpadu (dalších 660 000 tun). Ačkoliv je část ropy rozložena baktériemi, nahromadění velkého množství na jednom místě moře zahubí velké množství mořských organismů.
Do moře jsou vpouštěna i velká množství odpadů a chemikálií (obr. č.32 ). Např. jen do Severního moře je ročně vypouštěno 700 000 tun sloučenin dusíku jako důsledku lidské činnosti. V několika případech to způsobilo hromadné úhyny ryb a mořských ptáků, ale kromě toho jsou pravděpodobné dlouhodobé účinky odpadů umístěných v moři.

Jedy z nebe:

Od minulého století se nad městy objevuje dým z továren v podobě nepříjemných mlh zvaných smog. Obzvlášť hustý smog nad Londýnem způsobil v roce 1952 smrt 4000 osob, většinou v důsledku plicních onemocnění.
V odpověď na smogové situace se objevily snahy vzduch vyčistit (obr. č. 33). Byly stavěny vyšší tovární komíny, které by odvedly odpadní plyny do vyšších vrstev atmosféry, a nové elektrárny byly budovány dál od měst. Tato politika sice ulevila městům, ale vlastně jen odsunula celý problém o kus dál. Proto dnes trpí Skotsko a Skandinávie znečištěním ovzduší ze severní Anglie a Kanada je postižena odpadními plyny ze severu USA.
Nejškodlivějšími znečišťovateli jsou neviditelné plyny, které vznikají v továrnách, elektrárnách a autech. Oxid siřičitý ze spalovaného uhlí (obr. č. 34 ) a nafty i oxidy dusíku vznikají v elektrárnách ve výfukových plynech jsou větrem zanášeny na velké vzdálenosti. Rozpouštějí se ve vodní páře v ovzduší a vytvářejí slabě kyseliny. S deštěm jsou kyseliny strhávány k zemi, takže půda může být místy kyselejší než citrónová šťáva. Pro tyto srážky je používán termín „kyselé deště“, ale stejně škodlivý je i sníh, mlha nebo rosa.
Zvláště silně jsou postiženy stromy (obr. č. 35 ), protože zachytávají kyseliny z mraků nebo mlhy, které se po dlouhou dobu udržují nad jejich olistěnými korunami. Více než polovina lesů západního Německa, Norska a části východní Evropy je vážně poškozen kyselými dešti i dalším znečištěním.
Okyselená voda stéká do vodních toků a jezer a přitom rozpouští hliník obsažený v půdě. Voda se natolik okyselí, že v ní uhynou larvy hmyzu a hliník poškozuje žábry ryb, takže se utopí. Tisíce jezer ve Skandinávii a na východě USA je dnes tak kyselých , že v nich ryby nemohou vůbec žít.
Znečišťující plyny z továren lze omezit pomocí čistících zařízení a katalyzátory omezují výfukové plyny, ale to vše je drahé. Dlouhodobě je možné omezit znečišťování ovzduší jen šetrným používáním energie, čistším továrním provozem a omezením počtu aut.

Aljašská pohroma:

V březnu 1989 se snažil naftový tanker Exxon Valdez vyhnout ledovci v Prince William Sound na Aljašce a ztroskotal na skalnatém útesu. Byl právě naložen ropou dopravenou ropovodem z protější strany Aljašky (mapka obr. č. 36 ) a 40 miliónů tun této ropy uniklo do moře a způsobilo nejrozsáhlejší ropnou skvrnu na světě.
Během několika týdnů se skvrna rozšířila podél 1700 km pobřeží a v jinak čistém prostředí způsobila katastrofu. V dalších týdnech bylo zaznamenáno 36 000 mrtvých ptáků (obr. č. 37 ) a kolem 400 000 jich pravděpodobně nebylo nikdy nalezeno. Za oběť padlo také 5000 mořských vyder, 200 lvounů a nezjištěné množství kosatek.
Společnost Exxon vynaložila 1300 miliónů dolarů ve snaze ropu odstranit, ale podařilo se jim obnovit jen osminu pobřeží tak, aby zde mohli opět žít živočichové.
Ropná společnost dostala pokutu 100 miliónů dolarů a musela zaplatit 900 miliónů dolarů vynaložených na čistící práce. Avšak o čtyři roky později stále hynuly mořské vydry v důsledku dlouhodobých účinků ropného znečištění. Hnízdní kolonie alkounů a kachen v této oblasti zmizely a mladí sledi se líhli se zkroucenou páteří, špatně tvarovanými ploutvemi nebo bez čelistí rovněž v důsledku látek z ropné skvrny.
Po této události shrnul své pocity předák místní aljašské společnosti: „Nikdy v celé naší historii jsme si nemysleli, že by mohla voda zemřít. Ale je to tak. Chodíme po našem břehu a místo co bychom sbírali živé úlovky, sbíráme smrt.“

Velryby v úzkých:

Od 50. Let do roku 1975 bylo zabito pro maso, tuk a kosti 1,5 miliónů velryb (obr. č. 38 ). Bylo jich zabito tolik, že plejtvák obrovský – největší savec všech dob – byl na pokraji vyhubení. Velrybáři se pak soustředili na menší druhy: např. na plejtváka malého, a to tak dlouho, až se i oni stali vzácnými.
V roce 1982 byla Mezinárodní velrybářská komise – organizace spojující velrybářské i nevelrybářské státy – donucena vyhlásit desetiletý zákaz užitkového lovu. Některé členské státy komise včetně Japonska, Norska a Islandu zákaz neznaly, ačkoliv přestaly lovit velryby pro obchod. Nicméně např. Japonci zabili ročně více než 300 velryb pro „výzkumné účely“ a poté jejich těla prodali!
Částečný zákaz pomohl velrybám, aby se trochu vzpamatovaly. Poté však norská vláda oznámila, že považuje počet plejtváků malých za natolik rostoucí, že je možné opět zahájit plný komerční lov. Označila plejtváky malé za „mořské krysy“ a prohlásila, že zabíjejí velké množství cenných ryb s argumentem, že Norové mají tradiční právo lovu velryb.
A tak v roce 1993 zabili Norové v severním Atlantském oceáně 226 plejtváků malých (z toho 69 pro „vědecké účely“). Některé z harpunovaných velryb umíraly 30 minut. Také Japonsko hodlá obnovit lov velryb a mnozí odborníci soudí, že budoucnost velryb je opět velmi nejistá.
Biogeochemické cykly na zeměkouli:

Poznatky o biosféře získáváme zkoumáním velkých biogeochemických cyklů, které většinou zasahují do několika ekosystémů. Patří sem koloběh chemických prvků abiotické říše, které procházejí svými specifickými cestami (v atmosféře i hydrosféře) z prostředí do organismů a z organismů do prostředí, z oceánů na kontinenty a z kontinentů k oceánům. Tyto prvky pronikají do pletiv rostlin a tkání živočichů, včleňují se do nich a po uhynutí se vracejí do prostředí, přerozdělují se, prodělávají často různé transformace a složitá přemístění, aby nakonec byly převzaty dalšími organismy.
Koloběh není zcela pravidelný: cykly mají údobí stagnace, např. tehdy, když se organická hmota nahromadí, takže se prvky „zdrží“ někdy na velmi dlouhé období.
Stagnaci vyvolává zejména proces sedimentace pevných částic. Zasahuje prvky obsažené v částečkách půdy, jež jsou erozí uvolněny z kontinentů a pak jsou ve velkém množství unášeny řekami a srážkami do oceánů; to se týká zvláště fosforu.
V oceánech se každoročně uloží kolem 20 miliard tun tuhých částic, z nichž 16 miliard pochází z asijské pevniny.
V dnešní etapě snížení vulkanické činnosti se pak částice hromadí jako sedimenty na dně oceánů, kde jsou blokovány po dobu geologických epoch až do období další zvýšené vulkanické činnosti a horotvorby. Proto se dnes na souši vracejí jen v malých množstvích, a to v aerosolech zdvíhaných z povrchu oceánu bouřemi. Úkolem moderního člověka je zpomalovat bojem proti erozi onu fázi sedimentačního cyklu, jež vede z pevnin do oceánů.
K biogeochemickým cyklům patří především cykly uhlíku (viz. cyklus uhlíku), kyslíku, vody, dusíku, fosforu, síry a biogenních kationtů. Dnes se stále větší pozornost věnuje i oběhu prvků, které se mohou v průmyslových emisích nebo v zemědělských odpadech stát nebezpečnými a znečišťovat prostředí. Jsou to Pb, As, Hg a Cd.

Cyklus uhlíku:

Na rozdíl od dusíku, jehož hlavním zdrojem je vzduch v atmosféře, jsou zdroje uhlíku, který je základem tvorby organické hmoty živých organismů, získává jedině z plynného CO v atmosféře (cca 700 miliard tun C) nebo ve vodě (cca 500 miliard tun v povrchových vodách, a cca 34 500 miliard tun ve vodách podzemních.)
Na pevninách je tento CO , přijímaný rostlinami , přeměňován fotosyntézou s hrubou produkcí cca 229 . 109 tun organické hmoty, která slouží k výživě nejen rostlin, ale i živočichů, bakterií a člověka (obr. č. 39).
Předpokládáme-li, že je biosféra v rovnováze, pak by těchto 229 . 109 tun organické hmoty mělo sloužit jedině k jejímu zachování. Proto se dělí takto:
- 90 . 109 tun na zajištění respirace pro 1 860 . 109 tun zelených rostlin
- 13 . 109 tun ke krytí ztrát požáry
- 24 . 109 tun k zajištění zachování 2 . 109 tun živočichů
- 1,3 . 109 tun k zajištění zachování 0,1 . 109 tun lidí
- 102 . 109 tun ke krytí respirační potřeby 1 . 109 tun bakterií a hub.
Povšimněme si významu mikrobů, kteří mají biomasu 2 000 krát nižší než zelené rostliny, avšak respirují stejně jako ony.
Doplňkový C je do atmosféry dodáván každoročně z plynných emisí průmyslu a ze sopek.

Biosféra a její zákonitosti:

V. I. Vernadskij charakterizoval tři základní rysy biosféry:
1. konzervativní
2. progresivní
3. reliktové
Zatímco konzervativní rysy jsou charakteristické pro vlastní, nejméně se měnící litosféru, pak progresivní charakterizují ty prvky, které se mění nejvíce; reliktové jsou pak výsledkem působení progresivních prvků na konzervativní a vyjadřují to, co je výsledkem této činnosti v současné době.
Označíme-li tedy litosféru jako konzervativní prvek biosféry, živá hmota je jejím prvkem progresivním. Tento prvek pak v interakci s geosférami – hydrosférou, litosférou a troposférou způsobil, že jimi systematicky pronikal, přenášel (rozmnožovat se) a vytvářel postupně novou geosféru, již nazýváme biosférou.
Od vzniku prvních koacervátů, jež určovaly první známky života na Zemi, vycházíme-li z teorie Oparinovy, se mohly primitivní formy života zřejmě vytvářet především ve vodě – tedy v hydrosféře, a pak, po vytvoření mikroorganismů, nastal postupný vývoj života až k vývoji vyšších organismů. Tak přenos života nastal postupně ve všech geosférách.
V tomto okamžiku bychom mohli soustředit pozornost na vysvětlení jednotlivých forem života v průběhu geologických dob a rozestřít zajímavý obraz všech jeho přeměn. Použijeme však systémového přístupu, charakterizovaného důslednou abstrakcí a logikou a vyjádříme život jako biologickou soustavu, která podle podmínek, v nichž se vytvářela, měla od samého počátku zcela určitou strukturu odpovídající těmto podmínkám. Tak se vytvářela i její složitost a proměnlivost (dynamičnost). Biologická soustava se stala složitou, dynamickou soustavou. Její složitost spočívala v množství vazeb mezi jednotlivými podsoustavami nebo prvky a těmito prvky a prostředím, v němž působila.
Z obecné teorie soustav je známo, že žádná soustava, ať mechanická nebo živá, nemůže existovat, není-li zpětnou vazbou informována o své činnosti. Proto i biologická soustava v daném prostředí musela vytvořit tyto zpětné vazby jako vazby kompenzační, které jí umožnily realizovat přenos hmoty a energie.
Z obecné teorie soustav je rovněž známo, že zpětné kompenzační vazby stabilizují danou soustavu v určitém prostředí, jak je tomu i v případě biologických soustav. Přitom je zde podmínka, že musí existovat alespoň jediná zpětná kompenzační vazba, má-li být zabezpečena stabilita soustavy.
S vývojem biologických soustav se měnila jejich struktura i podmínky (prostředí), ve kterých soustava působila. Stabilizovala se však jen taková biologická soustava, která svou strukturou byla schopna se přizpůsobit měnícím se podmínkám a vytvořit si potřebné zpětné kompenzační vazby, které ji v nových podmínkách stabilizovaly. Za jiných okolností odcházely takové soustavy nenávratně z biosféry.
Z uvedeného pak vyplývá i úloha okolního prostředí, tj. podmínek pro vývoj určité biologické soustavy; definujeme je proto jako soubor podmínek, které vytvářejí s danou biologickou soustavou zpětné kompenzační vazby.
Je zcela lhostejné, zda tyto vazby vznikají samovolně, anebo je nutno připravit je pro danou soustavu uměle, regulací. Proto i princip „ochrany okolního prostředí“, jako podmínek pro existenci dané biologické soustavy, dlužno pochopi ve vytváření zpětných kompenzačních vazeb pro tu kterou biologickou soustavu. Mechanismus těchto vazeb však musí být znám a vnitřní struktura soustavy rovněž.
Uvážíme-li pak četné druhy, rody, třídy, plemena, odrůdy – živočišné i rostlinné, všechny představují více či méně specifické biologické soustavy, jež také specificky působí na podmínky prostředí, v němž žijí a vytvářejí si s ním zpětné kompenzační vazby. Proto v každém jednotlivém případě kladou i zvláštní požadavky na prostředí, má-li být zachována jejich stabilita. Přitom základní rysy prostředí jsou pro většinu biologických soustav společné, avšak ty, které určují zpětné kompenzační vazby, se podstatně liší.
Souhrn těchto podmínek pak určují vlastnosti krajinného prostoru (Obecně je používán termín krajina. Avšak vzhledem ke zdůraznění jeho trojrozměrné dimenze používáme termínu krajinný prostor.), v němž biologické soustavy působí.

Použitá literatura:
Malá československá encyklopedie, Jak pracuje životní prostředí, Guinnessova kniha zvířat, Ochrana životního prostředí, Ekologická syntéza, Abeceda přírody – biosféra, Encyklopédia země, Biosféra lidstvo, Vesmír kolem nás, Přírod – země, rostliny, živočichové, Vesmír kolem nás, Příroda a ekologie, Kronika země

Hodnocení referátu Biosféra

Líbila se ti práce?

Podrobnosti

  26. prosinec 2007
  6 476×
  4466 slov

Komentáře k referátu Biosféra