Biosfera

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura
Biosfera da Terra.

A biosfera (do grego βίος bíos "vida" e σφαῖρα sphaira "esfera"), tamén coñecida como ecosfera (do grego οἶκος oîkos "ambiente" e σφαῖρα) é o conxunto total de ecosistemas do planeta. Tamén se pode comprender como a zona de vida na Terra, que é un sistema pechado (sempre que non se teña en conta a radiación solar e cósmica e o calor do interior da Terra), e en boa parte autorregulada.[1] Unha definición biofisiolóxica máis xeralista indica que a biosfera é o sistema ecolóxico global que integra a todos os seres vivos e xunto coas súas relacións mutuas, incluíndo a súa interacción cos elementos da litosfera, xeosfera, hidrosfera e atmosfera. Postúlase que a biosfera evolucionou comezando como un proceso de biopoiese (onde a vida se crea dun xeito natural a partir de material non viva, como serían os compostos orgánicos simples) ou un proceso de bioxénese (onde a vida se crea a partir de materia viva), e que aconteceu hai cando menos 3.5 mil millóns de anos.[2][3]

Dun xeito máis xeral, as biosferas son aqueles sistemas pechados e auto-regulados que conteñen ecosistemas. Esa definición inclúe ás biosferas artificiais como son a Biosphere 2 e BIOS-3, e aqueloutras que potencialmente poderían existir noutros planetas ou lúas.

Orixe e uso do termo[editar | editar a fonte]

Unha praia onde se atopan tanto un solo, da litosfera, o mar, da hidrosfera, e o aire, da atmosfera; e onde habita fauna e flora.

O termo "biosfera" empregouno por primeira vez o xeólogo Eduard Suess en 1875 Definiuna como o lugar da superficie da Terra onde a vida mora.[4]

Aínda que o concepto tivo unha orixe na xeolóxica, postulouse grazas a traballos como os de Charles Darwin e Matthew Maury nas ciencias da Terra. O uso do termo para conceptos que se foron postulando na nacente ciencia da Ecoloxía deuse nos anos 1920. O xeólogo Vladimir I. Vernadsky abriu a pregunta de se a vida foi unha forza que modificou a Terra ao longo da súa historia, antes de que en 1935 o Sr. Arthur Tansley introducise o termo de "ecosistema". Vernadsky despois definiu a ecoloxía como a ciencia da biosfera.

É, porén, un concepto interdisciplinario para integrar coa astronomía, a xeofísica, a meteoroloxía, a bioxeografía, a evolución, a xeoloxía, a xeoquímica ou, entre outras, a hidroloxía. Nalgúns campos como a xeoquímica a biosfera defínese estritamente como a suma total dos organismos vivos (que polo xeral se citan como a biomasa ou a biota). Neses modelos bioxeoquímicos, nos que se consideran tamén a xeosfera, hidrosfera e a atmosfera, a biosfera é unha unidade independente. Cando esas catro esferas se consideran como un sistema denomínanse Ecosfera. Este termo foi acuñado durante a década de 1960 e abarca os compoñentes biolóxicos e físicos do planeta.[5]

A biosfera da terra[editar | editar a fonte]

Idade[editar | editar a fonte]

Entre os primeiros xacementos que indican a aparición da vida na Terra están as de grafito bioxénico, que data de 3.7 mil millóns de anos e que están en rochas metastéricas da Groenlandia occidental,[6] ou en fósiles en rochas sedimentarias de foxas con microorganismos, que datan de 3,48[7][8] e 4,1 mil millóns de anos[9][10] e que están na Australia Occidental. En 2018 o resto máis antigo é o de microfósiles que se atopou foi un nas precipitacións das fontes hidrotermais mariñas de Nuvvuagittuq Belt en Quebec, Canadá, e que son de máis de 4,28 mil millóns de anos, e pouco posteriores á formación da terra.[11][12][13][14] É rexistro máis antigo da vida na Terra, o que suxire que "é case instantáneo emerxencia da vida "despois da formación do océano hai 4,4 mil millóns de anos, e non moito tempo despois da formación da Terra fai 4.54 millóns de anos.[11][15][13][14] Segundo o biólogo Stephen Blair Hedges, "se a vida xurdiu relativamente rápido na Terra ... entón podería ser común no universo".[9]

Distribución espacial e cambios estacionais[editar | editar a fonte]

En calquera parte do planeta, a diferentes latitudes, desde os casquetes polares ata o ecuador, atópase algunha forma de vida. Os avances da microbioloxía foron revelando como hai microorganismos vivindo en profundidades importantes e que nalgunhas rexións, chamadas "zonas inhabitables", a súa biomasa supera á de macroorganismos (animais e plantas). A vida dáse en cada recuncho da biosfera do planeta: no solo, nas augas termais, como endolitos en rochas nas profundidades da terra, nos fondos oceánicos e a 64 km de altura na atmosfera.[16][17][18]

En canto ás latitudes, hai aves que voan a alturas de ata 1,800 m e peixes a 8,372 m en fosas submariñas de Porto Rico.[2] Algunhas especies están adaptadas a esas alturas ou profundidades extremas, como son as cabras montesas adaptadas a altitudes de 3.050 m, o voitre Rüpell que chega a voar a alturas de 11.300 metros ou gansos a 8.300 m.

Nos fondos oceánicos hai vida nas fontes termais e outras rochas dos substratos oceánicos en profundidades de ata 19 km. Na superficie da atmosfera chega a haber vida ata nos 64 km de altura. Algúns microorganismos están adaptados ás condicións extremas de baixas presións atmosféricas que esas alturas significan. Os microorganismos mariños barófilos chegáronse a atopar na foxa das Marianas[19] e no abismo de Challenger, que son os puntos de maior profundidade dos océanos e que están a máis de 11 km.[20][21][22]

Incluso algúns microorganismos prosperan dentro das rochas ata 580 m por debaixo do fondo do mar en puntos de profundidades de máis de 2,500 m na costa do noroeste dos Estados Unidos[21][23] e do Xapón.[24] A partir dalgunhas mostras extraídas a 5 mil m de profundidade de rochas a 65-75ºC da codia terrestre, en Suecia, déronse cultivado microorganismos termofílicos.[25] Do mesmo xeito, atopáronse microorganismos a 800 m de profundidade do casquete polar da Antártida.[26][27] É por iso que se ten dito dos microorganismos que están en calquera lugar: que son extremadamente adaptables ás condicións, e que sobreviven en calquera lugar.[21]

A biosfera da Terra pódese agrupar en múltiples biomas, habitados por diferentes conxuntos de flora e fauna bastante similar. Os biomas están separados fundamentalmente pola latitude. Os biomas terrestres situados dentro dos círculos Ártico e Antártico son relativamente áridos para a vida animal e vexetal, macroorganismos en particular. Namentres que a maior parte dos biomas máis poboados están preto do ecuador. Existen variacións nas densidade e extensións dos biomas de carácter estacional.

Globe Spin.gif
NorthAmericaCycle Small.gif
LaNina Mollweide.gif
Mollweide Cycle.gif
Na terra a vexetación aparece nunha escala que vai de cor marrón (baixa densidade de biomasa vexetal) a verde escuro (alta densidade). Nos océanos o presenza de fitoplancto indícase nunha escala que vai do lila (baixo) a amarelo (alta biomasa). Estas representacións creáronse empregando os datos de satélites como SeaWiFS e outras ferramentas como o radíometro de cor infravermella visible e do espectroradiómetro de resolución moderada da NASA/NOAA.

Biosferas artificiais[editar | editar a fonte]

Hai sistemas ecolóxicos pechados, ou biosferas experimentais, que se crearon para estudar os ecosistemas e para avaliar a vida fóra do planeta. Esas biosferas pechadas creáronse en satélites espaciais e laboratorios terrestres; como o da Biosphere 2 de Arizona, BIOS-1, BIOS-2 e BIOS-3 creado polo instituto biofísico da Unión Soviética en Krasnoyarsk, Siberia, a Biosfera J en Xapón[28][29] ou o proxecto micro-ecolóxico MELiSSA na Universitat Autónoma de Barcelona.

Biosferas extraterrestres[editar | editar a fonte]

Non se coñece a presenza de biosferas máis aló da terrestre, inda que a súa presenza é unha hipótese que se avalía como unha posibilidade. A hipótese da Terra rara suxire que estas serían casos eventuais e nos que os organismos presentes serían microbiais.[30] Por outra banda, a hipótese das Terras análogas suxire que serían casos habituais as biosferas como a terrestre, cando menos na Vía Láctea, xa que hai un número alto de plantas de grandes tamaños que se descubriron.[31]

Tres dos planetas que se descubriron coa TRAPPIST-1 poderían ser candidatos a ter biosferas.[32] Con todo, os coñecementos limitados que hai da abioxénese non se pode estimar que porcentaxe deses planetas podería desenvolver biosferas. Ademais é posible que as biosferas poidan aparecer máis adiante no futuro, por exemplo no caso hipotético de que se colonice Marte e se lle dean condicións para facela habitable.[33] O proceso de crear un sistema que reproduza as funcións da Terra chámase terraformación.[34]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Columbia University Press, eds. (2004). The Columbia Encyclopedia (6º ed.). 
  2. 2,0 2,1 Campbell, Neil A.; Williamson, Brad; Heyden, Robin J. (2006). Pearson Prentice Hall, eds. Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts. ISBN 0-13-250882-6. 
  3. Zimmer, Carl (3/10/2013). "Earth’s Oxygen: A Mystery Easy to Take for Granted". New York Times. 
  4. Seuss, E. (1875). W. Braunmuller, eds. Die Entstehung Der Alpen (The Origin of the Alps). Vienna. 
  5. Möller, Detlev (Decembro de 2010). De Gruyter, eds. Chemistry of the Climate System. pp. 118–119. ISBN 978-3-11-022835-9. 
  6. Yoko Ohtomo; Takeshi Kakegawa; Akizumi Ishida; Toshiro Nagase; Minik T. Rosing (8/12/2013). "Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks". Nature Geoscience 7: 25–28. Bibcode:2014NatGe...7...25O. doi:10.1038/ngeo2025. 
  7. Borenstein, Seth (13/11/2013). "Oldest fossil found: Meet your microbial mom". AP News. 
  8. Noffke, Nora; Christian, Daniel; Wacey, David; Hazen, Robert M. (8/11/2013). "Microbially Induced Sedimentary Structures Recording an Ancient Ecosystem in the ca. 3.48 Billion-Year-Old Dresser Formation, Pilbara, Western Australia". Astrobiology 13 (12): 1103–24. Bibcode:2013AsBio..13.1103N. PMC 3870916. PMID 24205812. doi:10.1089/ast.2013.1030. 
  9. 9,0 9,1 Borenstein, Seth (19/10/2015). "Hints of life on what was thought to be desolate early Earth". Excite (Yonkers, NY: Mindspark Interactive Network). Associated Press. 
  10. Bell, Elizabeth A.; Boehnike, Patrick; Harrison, T. Mark; et al. (19/10/2015). "Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon" (PDF). Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (Washington, D.C.: National Academy of Sciences) 112 (47): 14518–21. Bibcode:2015PNAS..11214518B. ISSN 1091-6490. PMC 4664351. PMID 26483481. doi:10.1073/pnas.1517557112.  Early edition, published online before print.
  11. 11,0 11,1 Dodd, Matthew S.; Papineau, Dominic; Grenne, Tor; Slack, John F.; Rittner, Martin; Pirajno, Franco; O'Neil, Jonathan; Little, Crispin T. S. (2/03/2017). "Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates". Nature 343 (7643): 60. Bibcode:2017Natur.543...60D. doi:10.1038/nature21377. Arquivado dende o orixinal o 10/02/2017 – vía eprints.whiterose.ac.uk. 
  12. Zimmer, Carl (1 March 2017). "Scientists Say Canadian Bacteria Fossils May Be Earth’s Oldest". New York Times. 
  13. 13,0 13,1 Ghosh, Pallab (1/03/2017). "Earliest evidence of life on Earth 'found". BBC News. 
  14. 14,0 14,1 Dunham, Will (1/03/2017). "Canadian bacteria-like fossils called oldest evidence of life". Reuters. 
  15. Zimmer, Carl (1/03/2017). "Scientists Say Canadian Bacteria Fossils May Be Earth’s Oldest". New York Times. 
  16. University of Georgia (25/08/1998). "First-Ever Scientific Estimate Of Total Bacteria On Earth Shows Far Greater Numbers Than Ever Known Before". Science Daily. 
  17. Hadhazy, Adam (12/01/2015). "Life Might Thrive a Dozen Miles Beneath Earth's Surface". Astrobiology Magazine. 
  18. Fox-Skelly, Jasmin (24/11/2015). "The Strange Beasts That Live In Solid Rock Deep Underground". BBC online. 
  19. Takamia; et al. (1997). "Microbial flora in the deepest sea mud of the Mariana Trench". FEMS Microbiology Letters 152 (2): 279–285. doi:10.1111/j.1574-6968.1997.tb10440.x. 
  20. National Geographic, 2005
  21. 21,0 21,1 21,2 Choi, Charles Q. (17/03/2013). "Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth". LiveScience. 
  22. Glud, Ronnie; Wenzhöfer, Frank; Middelboe, Mathias; Oguri, Kazumasa; Turnewitsch, Robert; Canfield, Donald E.; Kitazato, Hiroshi (17/03/2013). "High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth". Nature Geoscience 6 (4): 284–288. Bibcode:2013NatGe...6..284G. doi:10.1038/ngeo1773. 
  23. Oskin, Becky (14/03/2013). "Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor". LiveScience. 
  24. Morelle, Rebecca (15/12/2014). "Microbes discovered by deepest marine drill analysed". BBC News. 
  25. Szewzyk, U; Szewzyk, R; Stenstrom, TR. (1994). "Thermophilic, anaerobic bacteria isolated from a deep borehole in granite in Sweden". Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 91 (5): 1810–1813. Bibcode:1994PNAS...91.1810S. PMC 43253. PMID 11607462. doi:10.1073/pnas.91.5.1810. 
  26. Fox, Douglas (20/08/2014). "Lakes under the ice: Antarctica's secret garden". Nature 512 (7514): 244–246. Bibcode:2014Natur.512..244F. PMID 25143097. doi:10.1038/512244a. 
  27. Mack, Eric (20/08/2014). "Life Confirmed Under Antarctic Ice; Is Space Next?". Forbes. 
  28. Nakano; et al. (1998). "Dynamic Simulation of Pressure Control System for the Closed Ecology Experiment Facility". Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers 64 (617): 107–114. doi:10.1299/kikaib.64.107. 
  29. "Institute for Environmental Sciences". Ies.or.jp. 
  30. Ward, Peter D.; Brownlee, Donald (2004). Rare earth: why complex life is uncommon in the universe (2nd rev. ed.). New York: Copernicus. ISBN 978-0-387-95289-5. 
  31. Choi, Charles Q. (21/03/2011). "New Estimate for Alien Earths: 2 Billion in Our Galaxy Alone". Space.com. 
  32. Rees, Sir Martin (22/02/2017). "These new worlds are just the start. There are many more life-supporting planets out there waiting to be discovered". The Telegraph. 
  33. Clarke, Robert Zubrin ; With Richard Wagner ; Foreword by Arthur C (2011). The Case for Mars: The Plan to Settle the Red Planet and Why We Must (Rev., Updated ed.). Simon & Schuster. ISBN 978-1451608113. 
  34. Fogg, M.J. (1998). "Terraforming Mars: A review of current research". Advances in Space Research 22 (3): 415–420. Bibcode:1998AdSpR..22..415F. ISSN 0273-1177. doi:10.1016/S0273-1177(98)00166-5. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]