Projekter

Biosfæren – livets sfære – blev navngivet af Eduard Suess i 1875, men blev ikke fuldt ud beskrevet som et begreb før Vladimir Vernadskij i 1920’erne. Biosfæren består af biomer, eller biofysiske zoner, fyldt med mange økosystemer. Hvert økosystem består af et indviklet sæt af arter, der er tilpasset de fremherskende forhold, fra under havbunden til landoverfladen og op til de højeste bjerge. Det omfatter livsformer, der spænder i størrelse fra mikroskopiske bakterier til den kæmpestore blåhval. Selv om biosfæren har eksisteret i milliarder af år, er den blevet ramt af fem masseudryddelser i den geologiske fortid og står nu over for eksistentielle trusler mod artsdiversiteten fra menneskelig aktivitet.

Hvordan fungerer biosfæren?

Igennem hele udviklingen af livet på Jorden, fra primitive organismer til det nuværende sæt, har alle livsformer fundet måder at få energi, skaffe næringsstoffer til at opbygge organiske molekyler og reproducere sig på. Energi fra solen opfanges af fotosyntetiserende organismer kaldet autotrofer, eller producenter, der kan udnytte solenergien til at omdanne uorganiske molekyler til organiske molekyler – livets byggesten. Disse organiske molekyler lagrer energi og forbruges af andre ikke-fotosyntetiske organismer, der kaldes heterotrofe organismer eller forbrugere. Denne tilsyneladende enkle proces – f.eks. at græs bliver spist af rådyr – tog milliarder af år at udvikle. Gennem evolutionsprocessen diversificeres arterne for at udfylde de tilgængelige muligheder for at eksistere, hvilket skaber et stadigt skiftende sæt af planter og dyr, der findes i Jordens biomer fra tundra til regnskove.

Livets mangfoldighed

Koralrev i Papua Ny Guinea. Koralrev omtales nogle gange som havets regnskov på grund af den overflod af liv, der findes i dem. Alt i alt er der blevet identificeret 90 000 unikke arter af marine planter og dyr i koralrevene.

Livet er allestedsnærværende på Jorden, men den biologiske produktivitet varierer meget fra ørkener til regnskove. Der er blevet udpeget ca. 1,9 millioner arter, men det anslås, at der er mellem fem og tredive millioner eller flere arter, som udgør Jordens biodiversitet. Mange af de uidentificerede arter findes på steder, der er særligt vanskelige at komme til, f.eks. i havmiljøer i Antarktis eller ekstremofile arter, der lever, hvor det er ekstremt varmt, koldt eller surt. Under jorden og under havet vrimler det med tusindvis, hvis ikke millioner af forskellige organismer, hvoraf mange er uidentificerede, fordi der simpelthen ikke har været tid og opmærksomhed nok til at sortere alle disse små livsformer fra hinanden.

Fytomassen, eller massen af planter, anslås at være omkring 500 til 800 GtC (milliarder tons kulstof). Skøn over massen af heterotrofe organismer er domineret af store usikkerheder med hensyn til massen af organismer, der lever i jorden, dybt under jorden og i havets sedimenter. Prokaryoter, simple organismer uden kerne (bakterier og arkæer), kan alene have en masse, der svarer til planternes masse. Andre heterotrofe organismer på land og i havet end prokaryoter udgør et relativt lille bidrag til den samlede masse. Skøn over biosfærens samlede masse er mere end 1 TtC (billioner tons C) og måske så meget som 4 TtC.

Regnskov i Blue Mountains, Australien. En stor del af verdens biodiversitet findes i de regnskove, der er spredt ud over hele kloden. På trods af regnskovenes afgørende betydning for menneskelivet og Jordens system som helhed er de konstant truet af mennesker, som overtager disse livsmættede skove til landbrug og andre formål.

Hvordan ændrer biosfæren sig?

Den række arter, der findes på Jorden på et givet tidspunkt, ændrer sig hele tiden gennem evolutionsprocessen. I løbet af geologisk tid er der uddød flere arter, end der findes i dag. Et dramatisk eksempel på denne ændring er tidligere udryddelsesbegivenheder. Palæobiologer og geologer har samlet beviser i de geologiske optegnelser for fem masseudryddelser, der har reduceret Jordens biodiversitet til en del af dens fulde potentiale. Et bemærkelsesværdigt eksempel er masseudryddelsen for 65 millioner år siden, der faldt sammen med afslutningen på dinosaurernes tidsalder.

Abrutale ændringer i de fysiske og kemiske faktorer, der er grundlæggende for livet, er afgørende for masseudryddelser. Efter hver masseudryddelse genopstår mangfoldigheden af liv langsomt for at udfylde det økosystem, der er tilgængeligt i Jordens miljø. Denne proces kan tage millioner af års udvikling.

Mulige årsager til masseudryddelser i fortiden omfatter massive og vedvarende vulkanudbrud og nedslag fra kometer og/eller asteroider – begge forårsager efterfølgende ændringer i atmosfæren på grund af de opslæbte vragrester, der blokerer for indkommende sollys. Vedvarende eller meget hurtige klimaændringer og ændringer i havniveauet er også mulige forklaringer på tidligere masseudryddelser.

Siden den sidste istid har menneskelig aktivitet, der har ændret arealanvendelsen, været en dramatisk faktor i forstyrrelsen af arternes levesteder. F.eks. anvendes ca. 35 % af det isfri land til menneskeligt landbrug, og som følge af denne ekspansion tvinges arterne ind i miljøer, hvor de er dårligt egnede til at overleve. Siden den industrielle revolution har menneskelig aktivitet ændret luft- og vandkvaliteten og fremtvinger en ændring af klimaet. Disse faktorer, ud over ændringerne i arealanvendelsen, spiller sammen på komplekse måder og påvirker biodiversiteten. Mange forskere betragter vores nuværende tidsalder som en sjette masseudryddelse. Et skøn over udryddelsen som følge af fremtidige klimaændringer (som forventes at ligge i intervallet 3,6 til 5,4 grader F), når de kombineres med andre menneskelige påvirkninger af biodiversiteten, viser, at 20 til 30 procent af de identificerede arter, der er kendt i dag, kan gå tabt sammen med de økosystemtjenester, de leverer.

JOURNAL ACTIVITY

Materialer: Notesblok, papir og blyant eller en dedikeret computermappe, hvor du kan gemme dit arbejde.

1. Pluk et eller flere af biosfærespørgsmålene.
2. Skriv ned eller skitsér dine svar ud fra din egen forståelse uden at slå noget op.
3. Spørg et familiemedlem, en ven eller en lærer om de(t) samme spørgsmål, og skriv ned eller skitsér deres svar.
4. Hvad er de fælles idéer i de svar, du har samlet? Skriv eller skitsér de fælles temaer/idéer.
5. Find din egen strategi for at grave dybere (spørg en videnskabsmand, tjek universitets- og regeringswebsteder som NASA og NOAA, gå på biblioteket, design og udfør et eksperiment osv.), indtil du er tilfreds med, at svaret giver mening for dig.
6. Samlæs sammen, hvad der er kendt og ukendt om emnet for spørgsmålet/spørgsmålene. Noter også, hvilke beviser der er til støtte for det kendte, og hvordan beviserne blev opnået.
7. Rate det svar, du er kommet frem til, på en skala fra 1 til 10, hvor 1 er svagt med stor usikkerhed, og 10 er perfekt.