Die Biosphäre ist die globale Summe aller Ökosysteme. Es kann auch die Zone des Lebens auf der Erde, ein geschlossener (abgesondert von der Sonnenstrahlung und Höhenstrahlung) und selbstregulierendes System genannt werden. Aus dem breitesten biophysiological Gesichtspunkt ist die Biosphäre das globale ökologische System, das alle Wesen und ihre Beziehungen, einschließlich ihrer Wechselwirkung mit den Elementen des lithosphere, des Hydrobereichs und der Atmosphäre integriert. Wie man verlangt, hat sich die Biosphäre entwickelt, durch einen Prozess der Biogenese oder biopoesis vor mindestens ungefähr 3.5 Milliarden Jahren beginnend.

In einem breiteren Sinn; Biosphäre ist irgendwelche geschlossenen, selbstregulierenden Systeme, die Ökosysteme enthalten; einschließlich künstlicher wie Biosphäre 2 und BIOS-3; und, potenziell, auf anderen Planeten oder Monden.

Ursprung und Gebrauch des Begriffes

Der Begriff "Biosphäre" wurde vom Geologen Eduard Suess 1875 ins Leben gerufen, den er als definiert hat:

Während dieses Konzept einen geologischen Ursprung hat, ist es eine Anzeige des Einflusses sowohl von Darwin als auch von Maury, [Nicholas Morken auf den Erdwissenschaften. Der ökologische Zusammenhang der Biosphäre kommt von den 1920er Jahren (sieh Vladimir I. Vernadsky), der 1935-Einführung des Begriffes "Ökosystem" durch Herrn Arthur Tansley vorangehend (sieh Ökologie-Geschichte). Vernadsky hat Ökologie als die Wissenschaft der Biosphäre definiert. Es ist ein zwischendisziplinarisches Konzept, um Astronomie, Geophysik, Meteorologie, biogeography, Evolution, Geologie, Geochemie, Hydrologie und, im Allgemeinen, das ganze Leben und Erdwissenschaften zu integrieren.

Schmale Definition

Einige Lebenswissenschaftler und Erdwissenschaftler verwenden Biosphäre in einem mehr beschränkten Sinn. Zum Beispiel definieren geochemists die Biosphäre als, die Gesamtsumme von lebenden Organismen (die "Biomasse" oder "biota", wie verwiesen, auf durch Biologen und Ökologen) zu sein. In diesem Sinn ist die Biosphäre nur einer von vier getrennten Bestandteilen des geochemical Modells, die anderen drei, die lithosphere, Hydrobereich und Atmosphäre sind. Die schmale durch geochemists verwendete Bedeutung ist eine der Folgen der Spezialisierung in der modernen Wissenschaft. Einige könnten das Wort ecosphere, ins Leben gerufen in den 1960er Jahren als das ganze Umgeben sowohl von biologischen als auch von physischen Bestandteilen des Planeten bevorzugen.

Die Zweite Internationale Konferenz für Geschlossene Lebenssysteme hat biospherics als die Wissenschaft und Technologie von Analoga und Modelle der Biosphäre der Erde definiert; d. h., künstliche erdähnliche Biosphäre. Andere können die Entwicklung der künstlichen Nichterdbiosphäre zum Beispiel, von den Menschen in den Mittelpunkt gestellten Biosphäre oder einer heimischen Marsbiosphäre - im Feld von biospherics einschließen.

Hypothese von Gaia

Am Anfang der 1970er Jahre hat Lynn Margulis, ein Mikrobiologe von den Vereinigten Staaten, zur Hypothese beigetragen, spezifisch die Bande zwischen der Biosphäre und den anderen Erdsystemen bemerkend. Zum Beispiel, wenn Kohlendioxyd-Niveau-Zunahme in der Atmosphäre, Werke schneller wachsen. Als ihr Wachstum weitergeht, entfernen sie immer mehr Kohlendioxyd von der Atmosphäre.

Viele Wissenschaftler werden jetzt an neuen Studienfächern beteiligt, die Wechselwirkungen zwischen biotic und abiotischen Faktoren in der Biosphäre, wie geobiology und geomicrobiology untersuchen.

Ökosysteme kommen vor, wenn Gemeinschaften und ihre physische Umgebung als ein System zusammenarbeiten. Der Unterschied dazwischen und einer Biosphäre ist einfach, die Biosphäre ist alles allgemein.

Ausmaß der Biosphäre der Erde

Jeder Teil des Planeten, von den Polareis-Kappen bis den Äquator, unterstützt Leben von einer Art. Neue Fortschritte in der Mikrobiologie haben demonstriert, dass Mikroben tief unter der Landoberfläche der Erde leben, und dass die Gesamtmasse des mikrobischen Lebens in so genannten "unbewohnbaren Zonen", in der Biomasse, das ganze Tier und Pflanzenleben auf der Oberfläche übertreffen kann. Die wirkliche Dicke der Biosphäre auf der Erde ist schwierig zu messen. Vögel fliegen normalerweise an Höhen von 650 bis 1,800 Metern, und Fische, die tief unterhalb der Wasserlinie leben, können unten zu-8.372 Metern im Graben von Puerto Rico gefunden werden.

Es gibt mehr äußerste Beispiele für das Leben auf dem Planeten: Der Geier von Rüppell ist an Höhen von 11,300 Metern gefunden worden; Bar-köpfige Gänse wandern an Höhen von mindestens 8,300 Metern ab; Yaks leben an Erhebungen zwischen um 3,200 bis 5,400 Meter über dem Meeresspiegel; Bergziegen entsprechen 3,050 Metern. Pflanzenfressende Tiere an diesen Erhebungen hängen von Flechten, Gräsern und Kraut ab.

Mikroskopische Organismen leben an solchen Extremen, der, sie berücksichtigend, die Dicke der Biosphäre viel größer macht. Mikroben von Culturable sind in der oberen Atmosphäre der Erde so hoch gefunden worden wie (Wainwright u. a. 2003, in FEMS Mikrobiologie-Briefen). Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass Mikroben an solchen Höhen energisch sind, wo Temperaturen und Luftdruck äußerst niedrige und Ultraviolettstrahlung sehr hoch sind. Wahrscheinlicher wurden diese Mikroben in die obere Atmosphäre durch Winde oder vielleicht vulkanische Ausbrüche gebracht. Seemikroben von Barophilic sind an mehr gefunden worden als Tiefe im Marianas Graben (Takamia u. a. 1997, in FEMS Mikrobiologie-Briefen). Mikroben werden auf die Luft, das Wasser oder die Oberfläche der Erde nicht beschränkt. Mikroben von Culturable thermophilic sind aus Kernen gebohrt mehr herausgezogen worden als in die Kruste der Erde in Schweden (Gold, 1992, und Szewzyk, 1994, beide in PNAS) von Felsen zwischen 65-75 °C. Temperaturzunahmen mit der zunehmenden Tiefe in die Kruste der Erde. Die Geschwindigkeit, mit der die Temperaturzunahmen von vielen Faktoren, einschließlich des Typs der Kruste (Festländer gegen den ozeanischen), des Felsen-Typs, der geografischen Position usw. abhängt. Die obere bekannte Grenze der Temperatur, bei der mikrobisches Leben bestehen kann, ist 122 °C (Beanspruchung von Methanopyrus kandleri 116), und es ist wahrscheinlich, dass die Grenze des Lebens in der "tiefen Biosphäre" durch die absolute aber nicht Temperaturtiefe definiert wird.

Unsere Biosphäre wird in mehrere biomes geteilt, die durch die weit gehend ähnliche Flora und Fauna bewohnt sind. Auf dem Land werden biomes in erster Linie durch die Breite getrennt. Irdische biomes, die innerhalb der Arktis und der südlichen Polarkreise liegen, sind des Werks und Tierlebens relativ unfruchtbar, während die meisten volkreicheren biomes in der Nähe vom Äquator liegen. Landorganismen in gemäßigtem und Arktischem biomes haben relativ kleine Beträge der Gesamtbiomasse, kleinere Energiebudgets, und zeigen prominente Anpassungen an die Kälte, einschließlich weltabmessender Wanderungen, sozialer Anpassungen, homeothermy, estivation und vielfacher Schichten der Isolierung.

Spezifische Biosphäre

Wenn dem Wort von einer Zahl gefolgt wird, bezieht es sich gewöhnlich auf ein spezifisches System oder Zahl. So:

• Biosphäre 1, der Erdball
• Biosphäre 2, ein Laboratorium in Arizona, das 3.15 Acres (13,000 M ²) vom geschlossenen Ökosystem enthält.
• BIOS-3, ein geschlossenes Ökosystem am Institut für die Biophysik in Krasnoyarsk, Sibirien, darin, was dann die Sowjetunion war.
• Biosphäre J (CEEF, Geschlossene Ökologie-Experiment-Möglichkeiten), ein Experiment in Japan.

Siehe auch

Links

• Artikel über die Biosphäre an der Enzyklopädie der Erde
• GLOBIO.info, ein andauerndes Programm, um die Vergangenheit, aktuellen und zukünftigen Einflüsse von menschlichen Tätigkeiten auf der Biosphäre kartografisch darzustellen
• Video von Paul Crutzen Interview Freeview des Hofdichters von Paul Crutzen Nobel für seine Arbeit an der Zergliederung des Ozons, der mit dem Hofdichter von Harry Kroto Nobel durch das Wissenschaftsvertrauen von Vega spricht.
• Atlas der Biosphäre