EKOLOGIA OGÓLNA

472 B

Wykład 2

Ziemia jako środowisko życia

Cykle biogeochemiczne 7.2. Azot, siarka, fosfor i inne
pierwiastki odżywcze (K, Mg, Ca, Fe).

10.XI

Rozdział 6: Dekompozycja, czyli rozkład biomasy;

Rozdział 7: Cykle biogeochemiczne 7.2. Cykl obiegu węgla;
wpływ na klimat globalny.

3.XI

Rozdział 5: Produkcja pierwotna biosfery. Produktywność
lądów i oceanów czynniki dominujące, najważniejsze dane
liczbowe.

27.X

?

Rozdział 4: Metabolizm biosfery. Biologiczne reakcje redoks,
strategie metaboliczne.

20.X

Rozdział 3: Biogeneza i historia biosfery. Istota i pochodzenie
ż

ycia, wydarzenia geochemiczne w historii biosfery, epoki i

okresy geologiczne, wielkie wymierania.

13.X

.

Rozdział 1: Wstęp (wyjątkowo lektura po wykładzie). Sprawy
organizacyjne. Metodologia i pragmatyka nauk przyrodniczych.
Rozdział 2: śycie biosfery. Ziemia jako środowisko życia

6.X.

Mars

Ziemia

ś

ycie na Ziemi widać z daleka

PYTANIE ZASADNICZE:

• Co to jest

ż

ycie?

– kłopoty z definicją

• (co to jest definicja?)

– nie ma jednej definicji życia

– Definicje umowne

DEFINIOWANIE

ś

YCIA

PRZEZ ENUMERACJ

Ę

ATRYBUTÓW

ś

YWEGO OBIEKTU

• Skład pierwiastkowy (C, H, O, N, S ….)

• Skład chemiczny (woda, białka, …)

• Zapis genetyczny (RNA, DNA)

• Struktura komórkowa

• Metabolizm

• Rozmnażanie

• Ewolucja

ś

YCIE JAKO WŁA

Ś

CIWO

ŚĆ

PLANETY

ś

ycie to endoenergetyczny proces,

polegający na cyklicznym utlenianiu i

redukowaniu związków węgla,

realizowany przez autokatalitycznie

powielające się makrocząsteczki

(organizmy).

Literatura popularno-naukowa

• Postgate J., Granice

życia. CIS 1997

• Świat Nauki

(miesięcznik) !!!

• Wiedza i śycie

(miesięcznik)

• Wszechświat

(miesięcznik)

LIPIEC 2007

MAJ 2007

PA

Ź

DZIERNIK 2009

1997

1998

2002

1999

2008

Rozdz. 5
Historia
ż

ycia na

Ziemi

Planety Układu Słonecznego

2240 km

6052 km

6378km

3397 km

71492 km

60268 km

25559 km

24767 km

1150 km

Promienie równikowe

Ksi

ęż

yc

Promień równikowy 1738 km

Ksi

ęż

yce Jowisza

Io

Europa Ganimedes

Callisto

3630 km

3138 km

5262 km

4800 km

Księżyc Ziemi: 3476 km

Ś

rednice

Zarys średnicy
Ziemi: 12756 km

Księżyce Jowisza

Io

Europa Ganimedes

Callisto

1. Skorupa ziemska: 10-40 km

2. Płaszcz: 3470 km

3 + 4. Jądro 2900 km

Promień równikowy: 6378 km

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

Miliardy lat

C

a

l

x

1

0

/r

o

k

7

Razem

235

U

238

U

232

Th

40

K

Wg. Winogradowa, 1960

Energia cieplna

wytwarzana w głębi
Ziemi wskutek
rozpadu pierwiastków
radioaktywnych
napędza procesy
tektoniczne

Energia geotermalna

Energia geotermalna

Wczesny kambr 544 – 511 mln lat

Pó

ź

ny karbon 329-296 mln lat

Koniec permu 269-248 mln lat

Kreda/Trzeciorz

ę

d 81-58 mln lat

www.stratigraphy.org

Ruchy tektoniczne
w płn. Europie na
skutek uwolnienia
od ciężaru lądolodu
10 tys. lat temu

Skąd się biorą pory roku?

Wiatr słoneczny

Bilans promieniowania słonecznego

-2

• Stała słoneczna (strumień

poza Ziemią):

– 1360 W/m

2

• Średnio na powierzchnię

kuli: 1/4

• Odbicie od atmosfery:

ok. 1/3

• Pochłanianie

atmosferyczne: ok. 1/3

• Średnio na powierzchni

Ziemi:

ok. 113 W/m

2

• Rozkład nierównomierny

Spektrum promieniowania słonecznego

Stała słoneczna: 1360 W/m

2

Energia promieniowania słonecznego

Hipoteza Milankovica

Cykl plam słonecznych

Dobowa pow. plam słonecznych uśredniona

na poszczególne obroty Słońca

11-letni
cykl
aktywności
słonecznej

2008

Sumy dost

ę

pnej energii u

ś

rednione dla

całej Ziemi [W/m

2

]

0.080

Ca

ł

e ciep

ł

o z g

łę

bi ziemi,

wypromieniowywane z powierzchni

0.005

Wy

ł

adowania elektryczne

.00002

Wulkanizm

0.06

0.02

Energia reakcji radioaktywnych
p

ł

aszcza Ziemi

225.

352.

Promieniowanie s

ł

oneczne (ca

ł

e

spektrum)

-4 mld lat

Obecnie

Atmosfera Ziemi

Profil termiczny

atmosfery

Ziemi

Nasłonecznienie
kWh

×

m

-2

×

doba

-1

Odbite
promieniowanie
krótkofalowe
(W/m

2

)

Promieniowanie
długofalowe
Ziemi
(W/m

2

)

Bilans

promieniowania

Ziemi – efekt

cieplarniany

Amplituda temperatur (styczeń – lipiec)

Cyrkulacja atmosferyczna

Cyrkulacja
atmosferyczna

Obieg wody, tys. km

3

/rok

ATMOSFERA 14

46

410

456

108

62

46

60000

65

OCEAN 1380000

lodowce

gleba

jeziora

rzeki 1,2

wody podziemne

Sezonowość opadów atmosferycznych

SEAWIFS

Erupcja Pinatubo

Filipiny, 1991

• pyły i gazy sięgnęły stratosfery
• 15 mln ton SO

2

do stratosfery

→

aerozol siarczanowy
• absorpcja promieniowania
słonecznego
• obniżenie temperatury globalnej
ś

rednio o 0.6 ºC

http://earthobservatory.nasa.gov

Warto zaprenumerować!