Biosphère

Un fausses couleurs composite de océanique mondiale et terrestre abondance de photoautotroph, de Septembre 1997 à Août 2000. Fourni par la SeaWiFS Project, NASA / Centre de vol spatial Goddard et ORBIMAGE.

Notre biosphère est la somme globale de tous les écosystèmes. Il peut aussi être appelé la zone de la vie sur Terre, un système (à l'exception du rayonnement solaire et cosmique) et l'auto-régulation fermée. De la plus large point de vue biophysiologique, la biosphère est l'globale écologique système intégrant tous les êtres vivants et de leurs relations, y compris leur interaction avec les éléments de la lithosphère, hydrosphère et l'atmosphère . La biosphère est postulé avoir évolué , en commençant par un processus de biogenèse ou biopoèse, il ya au moins quelque 3,5 milliards d'années.

Dans un sens plus large; biosphères sont des systèmes d'autorégulation fermés contenant des écosystèmes; y compris ceux artificiels tels que la biosphère 2 et BIOS-3; et, éventuellement, celles sur d'autres planètes ou lunes.

Origine et utilisation du terme

Le terme «biosphère» a été inventé par le géologue Eduard Suess en 1875, qu'il a défini comme:

"L'endroit sur la surface de la Terre où la vie demeure."

Bien que ce concept a une origine géologique, ce est une indication de l'impact des deux Darwin et Maury sur la sciences de la terre. Contexte écologique de la biosphère provient des années 1920 (voir Vladimir I. Vernadski), précédant l'introduction 1935 du terme " écosystème "par Sir Arthur Tansley (voir l'histoire de l'écologie). Vernadsky défini l'écologie en tant que science de la biosphère. C'est un notion interdisciplinaire pour l'intégration de l'astronomie , la géophysique, la météorologie , biogéographie, l'évolution , la géologie , géochimie, l'hydrologie et, en général, toute la vie et sciences de la terre.

Hypothèse Gaïa

Le concept que la biosphère est lui-même un organisme vivant, soit réellement ou métaphoriquement, est connu comme le Hypothèse Gaïa.

James Lovelock, un scientifique atmosphérique du Royaume-Uni, a proposé l'hypothèse Gaia pour expliquer comment des facteurs biotiques et abiotiques interagissent dans la biosphère. Cette hypothèse considère Terre elle-même une sorte d'organisme vivant. Son atmosphère, géosphère, et hydrosphère sont des systèmes qui donnent une biosphère plein de vie coopère. Au début des années 1970, Lynn Margulis, un microbiologiste des États-Unis, a ajouté à l'hypothèse, notant en particulier les liens entre la biosphère et d'autres systèmes de la Terre. Par exemple, lorsque le dioxyde de carbone taux augmentent dans l'atmosphère, les plantes croissent plus rapidement. Comme leur croissance continue, ils enlèvent de plus en plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère.

Beaucoup de scientifiques sont maintenant impliqués dans de nouveaux domaines d'études qui examinent les interactions entre les facteurs biotiques et abiotiques dans la biosphère, comme géobiologie et géomicrobiologie.

Écosystèmes se produisent lorsque les communautés et leur environnement physique travaillent ensemble comme un système. La différence entre cela et une biosphère est simple, la biosphère est tout en termes généraux.

Étendue de la biosphère de la Terre

Eau couvre 71% de la surface de la Terre. L'image est la Terre photographiée depuis Apollo 17.

Chaque partie de la planète, de la calottes polaires à l' équateur , soutient la vie d'une certaine sorte. Les progrès récents dans microbiologie ont montré que les microbes vivent profondément sous la surface terrestre de la Terre, et que la masse totale de la vie microbienne dans ce qu'on appelle des «zones inhabitables" peut, de la biomasse, les dépasser la vie animale et végétale sur la surface. L'épaisseur réelle de la biosphère sur la terre est difficile à mesurer. Les oiseaux volent généralement à des altitudes de 650 à 1 800 mètres, et les poissons qui vivent sous l'eau profonde peuvent être trouvés jusqu'à -8372 mètres dans le Fosse de Porto Rico.

Il ya des exemples les plus extrêmes de la vie sur la planète: Vautour de Rüppell a été trouvé à une altitude de 11 300 mètres; Oies à tête barrée migrent à une altitude de 8300 mètres au moins (plus de mont Everest ); Yaks vivent à des altitudes entre 3200 à 5400 mètres au dessus du niveau de la mer; chèvres de montagne vivent jusqu'à 3050 mètres. Les animaux herbivores à ces altitudes dépendent de lichens, d'herbes et herbes.

Organismes microscopiques vivent à de tels extrêmes que leur prise en considération met l'épaisseur de la biosphère beaucoup plus. Microbes cultivables ont été trouvés dans la haute atmosphère de la Terre aussi élevée que 41 km (25 mi) (Wainwright et al., 2003, FEMS Microbiology Letters). Il est peu probable, cependant, que les microbes sont actifs à de telles altitudes, où les températures et la pression d'air sont extrêmement bas et le rayonnement ultraviolet très élevés. Plus probable que ces microbes ont été amenés dans la haute atmosphère par les vents ou les éruptions volcaniques éventuellement. Microbes marins Barophilic ont été trouvés à plus de 10 km (6 km) de profondeur dans la fosse des Mariannes (Takamia et al., 1997, dans FEMS Microbiology Letters). Les microbes sont pas limités à l'air, l'eau ou la surface de la Terre. Microbes thermophiles cultivables ont été extraits de carottes forées plus de 5 km (3 km) dans la croûte terrestre en Suède (Gold, 1992, et Szewzyk, 1994, à la fois dans la revue PNAS), à partir de roches entre 65-75 ° C. Température augmente avec la profondeur dans la croûte de la Terre. La vitesse à laquelle la température augmente dépend de nombreux facteurs, y compris le type de la croûte (continental contre océanique), type de roche, situation géographique, etc. La limite supérieure de microbienne connue est 122 ° C ( Methanopyrus kandleri souche 116), et il est probable que la limite de la vie dans la "biosphère profonde" est défini par la température plutôt que de profondeur absolue.

Notre biosphère est divisée en un certain nombre de biomes , habité par globalement similaire la flore et la faune. Sur terre, biomes sont séparés principalement par la latitude . Biomes terrestres situées dans le Arctique et Cercles de l'Antarctique sont relativement stérile de plantes et animaux la vie, alors que la plupart des biomes les plus peuplés se trouvent près de l' équateur . Les organismes terrestres dans biomes tempérées et arctiques ont des quantités relativement faibles de la biomasse totale, les budgets de l'énergie plus petits, et affichent des adaptations importantes à froid, y compris les migrations couvrant mondiale, adaptations sociales, homéothermie, estivation et de multiples couches d'isolation.

Biosphères spécifiques

Lorsque le mot est suivi d'un nombre, il est généralement référence à un système ou un numéro spécifique. Ainsi:

• Biosphère 1, la planète Terre
• Biosphère 2, un laboratoire en Arizona qui contient 3,15 acres (13 000 m²) de l'écosystème fermé.
• BIOS-3, un écosystème fermé à l'Institut de biophysique de Krasnoyarsk, Sibérie, dans ce qui était alors l' Union soviétique .
• Biosphère J (CEEF, Fermé Ecologie installations d'expérimentation), une expérience au Japon.