1. ORGANIZAREA ECOSFEREI

Ecosfera reprezinta sistemul ecologic care cuprinde totalitatea ecosistemelor de pe Pamant.Ecosfera este alcatuita din :

intreaga lume vie mediul abiotoc , alcatuit din:

litosfera atmosfera hidrosfera

Ecosfera, din punct de vedere anorganic.1. Litosfera formeaza invelisul solid de la suprafata pamantului si are o grosime cuprinsa

intre 0 si 30 Km. Viata ion litosfera este prezenta in stratul superficial reprezentat de sol. Solul are o structura afanata si friabila si este supus unui process continuu de transformare sub actiunea aerului, apei, plantelor. Acesta are o grosime de 1,5 m si reprezinta 0.0037% din grosimea scoartei terestre. Solul este rezultatul a doua etape:

a) faza minerala in care se formeaza stratul mineral in urma degradarii rocilor sub actiunea ploii, vantului, temperaturii;

b) faza organica in care are loc formarea propriu-zisa a solului Ca factor de mediu , solul constituie:

suport si mediu de viata pentru plante si animale; depozit de elemente chimice: Ca, S, Fe, etc etapa in circuitul biogeochimic; locul unde apar si se dezvolta asezari omenesti.

2. Atmosfera reprezinta patura gazoasa situata in jurul Pamantului. Are o grosime cuprinsa intre 1000-3000 Km, si reprezinta urmatoarele

stratificari:a. Troposfera

are o grosime intre 030 Km cuprinde 80% din volumul total al atmosferei reprezinta locul unde se produc fenomene meteorologice

b. Stratosfera - are o grosime cuprinsa intre 30-60 Kmc. Mezosfera - are grosimea intre 60-100 Km d. Termosfera:

are grosimea cuprinsa intre 100-700 km; reprezinta 0.001% din volumul atmosferei la 500 km distanta de Pamant temperature poate ajunge la 120

C

e. Exosfera: stratul superior al atmosferei este situate la o altitudine de peste 1000 Km

3. Hidrosfera reprezinta inveslisul de apa al ecosferei4. Biosfera reprezinta partea vie a ecosferei:

contine o biomasa de 80*109 t; se caracterizeaza prin circulatia substantei, energiei, informatiei; este reprezentata neuniform pe suprafata Pamantului fiind prezente zone cu mare

biodivesrsitate ( padure ecuatoriala, oceanul) si zone marginale (parabiosferice) unde se intalnesc numai spori de bacterii sau ciuperci( calotele polare, zonele montane de mare altitudine, craterele vulcanilor activi).

Ecosfera, din punct de vedere organic

Materia via are o influenta deosebita asupra scoartei terestre prin : crearea sau alterarea rocilor formarea solului transformarea reliefului. etc.

Animalele acvatice au un rol important in filtrarea apei si purificarea ei, lucru ce permite patrunderea razelor de lumina in profunzime. se dezvolta astfel alge care produc oxigenul necesar respiratiei.

1) Litosfera In patura superioara a litosferei, se gasesc partile subterane ale plantelor ( radacini, bulbi, tuberculi) si este prezenta o flora (bacterii alge, ciuperci) si o fauna (protozoare, insecte si larve de insecte , viermi, rozatoare insectivore). Unele specii de rame patrund in pamant pana la 8 m marmotele de stepa, sunt intalnite pana la 5-6 m in sol iar radacinile unor plante pot ajunge pana la o adancime de zeci de metrii)2) Limita superioara pana la care s-au putut observa organisme vii in atmosfera

este de 10-13 Km. In aer, plantele sunt prezente 50-70 m de la suprafata solului, dar pot

ajunge si la 150 m, exemplu Sequoia sau Eucaliptus. Unele animale pot sa zboare sau sa pluteasca in aer timp indelungat,

solul fiind folosit numai pentru a se odihnii sau pentru a depune ouale. Unele pasari( condorul) pot ajunge la inaltimea de 7000 m . Majoritatea insectelor zboara la inaltimea de aproximativ 20 m . La inaltimea de 5000 m incepe zona aeroplanctonului in acre ,

deplasarea se realizeaza numai pasiv, organismele fiind purtate de curentii de aer.

3) In hidrosfera viata se intalneste pana la o adancime de 10000 de m si chiar mai mult, fiind prezenta in toate bazinele continentale, inclusive in ape termale, ape din pesteri si ape freatice. Singurele zone lipsite de viata sunt partile central ale Groelandei si Antarcticii. Unele insect rezista la zapezile vesnice din Himalaia pana la 4000-5000 m inatime.

La nivelele ecosferei se intalnesc doua categorii de relatii:a) Relatiile dintre individ si populatie (specie). Fiecare individ biologic , indifferent de gradul

de complexitate, indeplineste doua functii1) Functia de autoconservare consta din:

dobandirea hranei si asimilarea ei folosirea energiei rezultata din descompunerea substantelor

organice; apararea organismului de dusmani si conditiile nefavorabile

ale mediului Functia de autoconservare poate fi considerata functia pentru sine , prin care organismal se adapteaza conditiilor mereu schimbatoare ale mediului.

2) Functia de reproducere. Prin functia de reproducere se asigura programul pentru specie deoarece indivizii biologici contribuie la perpetuarea speciei. La unele sp3cii de animale, adultii mor dupa imperechere si depunerea oualelor ( pesti, anfibieni, insecte) , dupa indeplinirea rolului in viata ( perpetuarea speciei ), cand functia de autoconservare devine inutila.

b) Relatiile dintre3 populatie si ecosystemLegatura dintre populatie si ecosystem este asigurata printr-un schimb reciproc de informatii. Astfel, populatia informeaza biocenoza asupra starii sale iar ecosistemul isi coordoneaza legile in functie de informatiile primate.In cadrul ecosistemului, fiecare specie interactioneaza cu mediul inconjurator in vederea realizarii programelor pentru sine si pentru specie prin cautarea hranei, apararea de dusmani, cautarea partenerului , etc.

CICLURILE BIOGEOCHIMICE

1. Circuitul apei Apa reprezinta cel mai important solvent din organismele vii si este componenta esentiala a materiei vii. Hidrosfera contine circa 1350 milioane Km2 de apa din acre 97% se afla in oceane.In fluvii, lacuri, panze freatice se afla 0.6% din cantiatea totala de apa (8,3 mil Km2). 12700 Km2 se afla in atmosfera sub forma de vapori. 400 Km2 se afla in biomasa animal si vegetal adica 0,00005% din cantitatea totala de apa existent pe planeta. Energia solara determina evaporarea unei de 450000 Km2 la nivelul oceanelor si aproximativ 70000 Km 2 la nivelul suprafetei continentelor care revine in circuit sub forma de precipitatii La nivelul plantelor, apa este absorbita prin radacina si condusa prin vasele conductoare lemnoase la Frunze. O parte cantribuie la la sinteza substantei organice care se depoziteaza in organe de deposit (tuberculi, bulbi) , alta parte se pierde prin procesul evapotranbspiratiei. Prin circulatia in planta, apa asiguar urmatoarele procese:

a) transporta sarurile minerale la Frunzeb) asigura pozitia vertical a plantelor ierboase prin turgescenta ( modificarea continutului in apa a

citoplasmei) pe care o creeaza la nivelul celulelor;c) influenteaza procesele de crestere si dezvoltare a plantelor;d) participa la procese de fotosinteza;e)contribuie la reglarea temperaturii plantelor prin procesul de evapotranspiratie.

2. Circuitul carbonului Carbonul reprezinta elemental de baza al materiri vii, fiind present sub forma gazoasa (CO2) inaerulatmosferic, precum si in rocile calcaroase sub forma de carbonate minerali. Rezervorul de CO2 se afla dizolvat in mari si oceane (35.000 milioane tone) in timp ce in atmosfera se gasesc aproximativ 700 miliarde tone CO2 provenite din:

constitutia biologica ( respiratia materie vii ) constitutia industriala determinate de arderile combustibilului fosil. Intre atmosfera, biosfera si

litosfera exista un schimb permanent de CO2. Plantele verzi folosesc CO2 din aerul atmospheric in procesul fotosintezei. Dioxidul de carbon din aer provine din respiratia organismelor vii, din arderile care au loc la suprafata Pamantului, din emanatiile gazoase ale vulcaniilor active, din descompunerea rocilor calcaroase cu ajutorul apei. In corpul plantelor , CO2 ajuat la formarea substantei organice din care, o parte o depune in oprgane de deposit, alta parte ajungand prin lanturi trofice , in corpul animalelor. Dupa moartea plantelor si animalelor, carbonul ajunge in sol in urma descompunerii acestora de catre bacterii si ciuperci. Din organismele moarte descompuse, in conditii special se formeaza petrolul si carbunele.

3. Circuitul azotului. Azotul este un component deosebit de important al materiei vii, deoarece intra in alcatuireaq substantelor proteice. Rezervorul principal de azot il reprezinta aerul atmospheric, care contine 78% azot. O alta sursa de azot o reprezinta solul unde se afla sub forma de compusi. Pentru a putea fi utilizat de catre plante, azotul atmospheric (N2) trebuie sa fie fixat sub forma de molecule organice. Sub influenta descarcarilor electrice din atmosfera si a radiatiilor ultraviolet, azotul este oxidat si rezulta oxizi de azot. Acestia sunt dizolvati de apa de ploaie si ajung pe sol sub forma de saruri( azotiti, azotati), acumulandu-se in sol, in apele lacurilor si marilor unde sunt folositi de plante. La fixarea azotului din atmosfera, un rol important il au unele metale: fierul, molibdenul si unele microorganisme. Astfel alga albastra-verde Nostoc, foloseste azotul atmospheric pentru sinteza substantelor proteice. Bacteria Rysobium leguminosarum fixeaza in nodozitatile plantelor leguminoase azoltul atmospheric, fiind folosit pentru sinteza compusilor cu azot. Azotatii ajunsi in protoplasma plantelor, trec in corpul animalelor unde o parte se elimina prin urina. Dupa moartea plantelor si animalelor, bacteriile de putrefactie pun in libertate azotul sub forma de ammoniac. O parte este descompus de bacteriile denitrificatoare pana la azot care se degaja in atmosfera. O alta parte este descompusa de bacteriile denitrificatoare in doua etape:

a) bacteriile din genul Nitrosomonas axideaza amoniacul pana la acid azotos care se combina cu anumite saruri si rezulta azotiti.

b) bacteriile din genul Nitrobacter descompun azotiti pana la azotati. Acidul azotic formeaza saruri de K, Na, care pot forma zacaminte de silistra, ce pot fi absorbite de radacinile plantelor. Circuitul azotului este perturbat de poluare.

4. Circuitul fosforuluiRezervorul principal de fosfor este reprezentat de rocicare sunt spalate de catre apele curgatoare ce se varsa in mari si oceane.

Plantele iau fosforul din sol o data cu apa sun forma de fosfati de unde trec in corpul animalelor. In urma descompunerii cadavrelor plantelor si animalelor, fosfatii minarali ajung in sol si sunt preluati de radacinele plantelor.

Pe fundul marilor si aceanelor se depun scheletele animalelor care intra in alcatuirea unor roci sedimentare. Prin intermediul lanturilor trofice ,

( fitoplancton----zooplancton---peste-----pasari ihtiofage )

o parte din fosfor ajunge in oragnismul uman. Circuitul fosforului este perturbat de folosirea ingrasamintelor chimice cu fosfor care, ajungand in apa lacurilor si raurilor, contribuie la eutrafizarea acestora.

5. Circuitul sulfuluiPlantele iau sulful din apa sub forma de sulfati organici iar animalele fitofage isi procura sulful din plante. Dejectiile animalelor ajunde in apa se descompun si pun in libertate sulful. In apa, cadavrele plantelor si animalelor se descompun sub influenta bacteriilor rezultand hydrogen sulfurat care este transformat de bacteriile sulfuroase in sulf. Acesta se combina cu compusi ai fierului si fosforului. Circuitul biogeochimic al sulfului este perturbat de poluare si eroziunea solului.

DEGRADAREA ECOSFEREI. CAUZE SI CONSECINTE ECOLOGICE

1. Cauzele degradarii ecosferei.Mecanismele proceselor care provoaca degradarea ecosferi sunt complex.Printre acestea se numara

A. Focul a modificat biotopul si biocenoya in regiuni tropicale si temperate. In locul unei comunitati de tip climax se instaleaya un echilibru de tip piroclimax.

B. Deterioararea prin eroyiune si extinderea desertului1. Deserturile natural sau instalat independent de activitatea omului in yonele cu cantitate mica

de precipitatii sau in zonele cu cantitate mare de apa repartiyata neuniform in timp.2. Deserturile antropice yunt rezultatul interactiunii activitatii umane cu factorii naturali printer

care se numara si fluctuatiile climei. sezoniere anuale multianuale.

C. Supraexploatarea prin practicarea pasunatului a dus la la batatorirea terenului degradarea solului extinderea desertului

D. Supraexploatarea unor specii sau grupe de specii de plante si animale in asa fel incat depasesc capacitatea de suport a populatiei punand in pericol existenta lor.a. arderea sau taierea completa a unei paduri pentru exploatarea soluluib. colectarea nerationala a plantelor din flora spontanac. vanatoarea si braconajul animalelor terestre au dus la micsorarea numarului de : lupi,

ursi,vidre, catori, elefanti, rinoceri, maimute, canguri.E. Extinderea si intensificarea activitatilor agricole

a. aratul formatiunilor ierboase: stepe si savane;b. defrisarea padurilor;c. irigatiile practicate nerational.

Toate acestea determina modificarea ecosistemului, disparitia nisei ecologice pentru speciile de plante si animale.

F. UrbanizareaOrasele, de obicei se instaleaza pe terenuri de buna calitate. Extinderea oraselor implica: constructii, sosele, cai ferate, aeroporturi, instalatii de aprovizionare cu apa si energie.G. Introducerea de specii noi in biocenozeO specie patrunsa in biocenoza noua , in lipsa dusmanilor naturali se inmulteste exploziv ducand la :

repera echilibrului ecologic periclitarea altor specii in ecosisteme endemice catastrofe ecologice.

Se cunosc numeroase exemple de patrundere a unor specii straine intr-un ecosistem nou cu consecinte devastatoare:

a) patrunderea in Europa a gandacului de Colorado ( distruge culturile de cartofi )b) introducerea iepurelui in Australia ( acest rozator a distrus iarba care constituie hrana pentru oi)c) patrunderea in Europa a daunatorului Phzloxera vitifolii (produce pagube insemnate in plantatiile

de vita de vie)H. Geteriorarea prin constructii de baraje si canale

Barajele si canalele au utilizari multiple: asigurarea apei potabile irigatii cai de comunicatie producerea de energie electrica, dar prin amenajarea lor se distrug habitate.

I. Deteriorarea prin poluare Poluarea reprezinta procesul de deteriorare a mediului cu :

deseuri provenite din activitatea umana deseuri menajere deseuri agricole si industriale.

Dupa mediul in care actioneaza poluarea poate fi : atmosferica, acvatica, si adafica (a solului) 1.1 . Poluarea aerului se poate realiza cu produse provenite de la :

a) inteprinderi industrialeb) mijloace de transportc) sisteme de incalzire a locuintelorPoluantii aerului sunt de mai multe categorii:a) poluanti cu actiune asfixianta actioaneaza asupra aparatului respirator CO2 b) poluanti cu actiune alergizanta produc alergii : polenul, praful etc;c) poluanti cu actiune cancerigena pulberi de metale grele: mercurul, hidrocarburiled) poluanti cu actiune fibrozanta produc scleroza plamanului: pulberie) poluanti cu actiune toxica sistemica: plumbul (Pb), fluorul (F).

1.2. Poluarea apei. Sursele de poluare a apei sunt:

centrele populate aflate in apropierea cursului de apa utilizarea sezoniera a apelor pentru topirea plantelor textile depunerea de gunoaie pe marginea cursului apei apele fecaloid-menajere apele reyiduale provenite de la diferite inteprinderi industriale

Poluantii apei sunt repreyentati de:a) substante organice: hidrocarbur, pesticide;b) substante anorganice ale metalelor grele : Pb, Zn, Hg;c)substante radioactive;d) produse petroliere.

1.3 poluarea solului poate avea drept cauze: utilizarea de ingrasaminte chimice si pesticide (insectofungicide si ierbicide) irigarea cu ape reziduale provenite de la inteprinderi si complexe zootehnice substante radioactive provenite din laboratoare, etc.

Consecinte ecologice ale degradarii ecosferei

1. Defrisarea padurilor prin foc si inlocuirea cu formatiuni ierboase: savane, stepe, a dus la disparitia unor ierbivoare mari unele specii de rinoceri, mamutul.

2. Irigatiile practicate nerational in special in zonele calde contribuie la salinizarea solului si apei.3. Extinderea agriculturii, urbanizarea, construirea de diverse obiective contribuie la

dispariatia habitatelor disparitia speciilopr de plante si animale

4. Supraexploatarea Padurile sunt exploatate pentru lemn de foc , materie prima industriala.

Disparitia padurii atrage strage dupa sine disparitia tuturor speciilor de plante si animale vertebrate sau nevertebrate existenete in ecosistemul respectiv.

Resursele oceanului au fost considerate inepuiyabile. Din acest motiv s-a trecut la exploatarea neratioanla a speciilor de pesti, balene, casaloti.

5. Deversarea in apa lacurilor si a baltiilor de ape reziduale bogate in fosfor determina procesul de eurofizare ( inflorirea apelor ) urmat de moarte masiva a plantelor si animalelor si acumularea de acid sulfhidric.

6. Rezultatul degradarii ecosferei consta in scaderea resurselor biologice ale ecosferi si saracirea genofondului biosferei.

7. Prin practicarea in sisteme entropiyate a monoculturii de poate ajunge la reducerea drastica a biodiversitatii.