Biosfera

Svi ekosistemi Zemlje čine funkcionalnu celinu nazvanu biosfera (sfera života). Jedinstvo žive i nežive prirode ne ograničava se na ekosisteme, već se proteže i na čitavu planetu Zemlju .

Biosferu sačinjavaju delovi ostalih Zemljinih sfera koje su naseljene živim bićima:

• atmosfera, sloj vazduha koji čini perifernu oblogu naše planete;
• hidrosfera, vodeni omotač Zemlje i
• litosfera, spoljašnji, površinski, tvrdi pokrivač Zemlje.

U biosferi se objedinjuju svi stupnjevi organizacije živog sveta tako da biosfera predstavlja vrhunski biološki sistem.

Odlikuje specifičnom strukturom, koja se ogleda u određenom prostornom rasporedu bioma:

• horizontalnom i
• vertikalnom.

Horizontalan raspored bioma određen je, pre svega, klimatskim uslovima. Idući od ekvatora ka polovima, može se uočiti izvesna pravilnost u rasporedu različitih bioma na obe Zemljine polulopte. Vertikalni raspored ekosistema na kopnu u skladu je sa horizontalnim rasporedom bioma od ekvatora ka polovima. Od podnožja do planinskih vrhova temperatura opada i menja se klima pa se u skladu sa tim smenjuju i ekosistemi. Tako se lišćarske i četinarske šume smenjuju livadama i pašnjacima, a planinske tundre i zona večnog leda nalaze se na vrhovima planina.

Biogeohemijski ciklusi

Funkcionisanje biosfere ogleda se u uzajamnoj povezanosti njenih različitih ekosistema na principima kruženja materije i jednosmernom proticanju energije u globalnim razmerama. Osnovne elemente (C, O, H, N i dr.) organizmi ugrađuju u organska jedinjenja u svom telu. Organska materija prolazi kroz lance ishrane i na kraju se razlaže i mineralizuje. Tako se osnovni elementi vraćaju u spoljašnju sredinu, odakle ponovo mogu da se iskoriste. Ovaj put osnovnih elemenata predstavlja biogeohemijske cikluse materije na Zemlji, koji se mogu utvrditi za svaki element posebno.

Kruženje ugljenika

Ugljenik se nalazi u atmosferi u obliku ugljen-dioksida i u hidrosferi, rastvoren u vodi. U procesima fotosinteze se kao ugljena kiselina vezuje i gradi organska jedinjenja. Jedan deo ugljenika vraća se u atmosferu i vodu u toku disanja organizama. Najveći deo ugljenika vraća se u spoljašnju sredinu procesima truljenja i vrenja, koje vrše gljive i bakterije.

Znatna količina ugljenika ostaje duže ili kraće vreme van kruženja. Ponekad ostaci uginulih organizama, zbog posebnih uslova u kojima se nađu (na dnu okeana, duboko pod zemljom, u uslovima niskih temperatura gde su procesi raspadanja usporeni) ne mogu biti potpuno razloženi. Od takvih ostataka nastaju:

• treset,
• lignit,
• kameni ugalj i
• nafta.

Njih čovek koristi kao gorivo pa ih tako ponovo uključuje u kruženje.

Kruženje kiseonika i azota

Kiseonik se nalazi u atmosferi (ima ga oko 21%) i rastvoren u vodi. Koristi se za procese disanja organizama, a vraća se u spoljašnju sredinu procesom fotosinteze.

Azot se nalazi u atmosferi, ali ga većina organizama ne uzima direktno iz atmosfere. Samo su neki organizmi (bakterije azotofiksatori koje žive u simbiozi sa korenom biljaka leguminoza) u stanju da vežu atmosferski azot u organska jedinjenja. Truljenjem i razlaganjem ovih bakterija jedinjenja azota prelaze u neorganski oblik (nitrati) i dospevaju u zemljište, odakle biljke mogu da ih koriste. Tako se azot ugrađuje u organska jedinjenja (aminokiseline, proteini, nukleinske kiseline, pigmenti) prvo u telu proizvođača, a zatim potrošača i razlagača. Razlaganjem uginulih organizama ponovo se u spoljašnju sredinu oslobađaju različite neorganske soli azota.

Kruženje vode

Kruženje vode počinje njenim isparavanjem sa površine mora i okeana, koji predstavljaju rezervoare vode na Zemlji. Time nastaju mase oblaka koji odlaze prema kopnu gde u obliku padavina voda stiže do površine Zemlje. Sa te površine ona se različitim vodotokovima ponovo vraća u mora i okeane. Deo vode sa površine zemlje ulazi u sastav živih bića, a zatim, isparavanjem i izlučivanjem, ponovo napušta ove organizme. Sva voda se na kraju vraća u mora i okeane.

Aktivno učešće organizama omogućuje tok biogeohemijskih procesa u biosferi. Kruženje materije značajno je zbog toga što se jedna te ista količina materije može koristiti bezbroj puta. Osim toga, u biosferi jedan oblik jedinjenja se neprestano smenjuje drugim na račun energije koja neprekidno jednosmerno protiče.

Na principima kruženja materije i proticanja energije zasniva se život.

Literatura

• Janković, M.,Đorđević, V: Primenjena ekologija, Naučna knjiga, Beograd, 1981.
• Đukanović, Mara: Ekološki izazov, Beograd, 1991.
• Stanković, S: Ekologija životinja, Beograd, 1979.
• Janković, M: Fitoekologija, Beograd, 1986.

Snežana Trifunović, dipl. biolog