Ziemia - trzecia planeta w naszym układzie planetarnym, którego centrum stanowi gwiazda Słońce. Nasza planeta odległa jest od niej o około 150 milionów kilometrów. Już obserwacja Ziemi z kosmosu pozwala zauważyć w jej budowie charakterystyczne sfery. Są to wzajemnie przenikające się powłoki w których w sposób bardzo dynamicznie odbywają się wszelkie procesy na Ziemi. Do tych sfer należą:
Hydrosfera
Litosfera i jej zewnętrzna część - Pedosfera
Pierwsza i najbardziej zewnętrzna jest atmosfera. Jest to gazowa powłoka otaczająca Ziemię. Skład najważniejszej dla człowieka warstwy atmosfery czyli troposfery jest względnie stały i nosi nazwę powietrza atmosferycznego. Nie jest to warstwa bardzo gruba, a jej zewnętrzna granica nie jest dokładnie określoną, ponieważ atmosfera płynnie przechodzi w przestrzeń kosmiczną. Jest powłoką bardzo dynamiczną, co doskonale ukazują mapy pogody, na których widać bardzo zmienny charakter atmosfery. Procesy te zachodzą pod wpływem energii pochodzącej z promieniowania słonecznego i z cieple emitowanego przez samą Ziemię. Jest jeszcze wewnętrznie zróżnicowana na mniejsze strefy:
Troposfera to najniższa, bezpośrednio stykająca się z powierzchnią warstwa atmosfery. Jej wysokość jest zróżnicowana i zmienia się od 8 do 16 kilometrów w zależności od szerokości geograficznej. Jest bardzo zmienna i w niej zachodzi zdecydowana większość zjawisk pogodowych oraz w niej toczy się życie roślin i zwierząt. Ponad nią rozciąga się kolejna warstwa czyli stratosfera.
Stratosfera jest już mniej zmieniająca się w porównaniu z troposferą. Jej granice rozciągają się mniej więcej na wysokości 50 kilometrów. Na tej wysokości temperatura wynosi około zera stopni. Najważniejsza w stratosferze jest warstwa podwyższonego stężenia ozonu czyli ozonosfera. Jest to trójatomowa cząsteczka tlenu której duże ilości występują w stratosferze. Ozon ten ciągle się tam tworzy i ulega rozpadowi do tlenu dwuatomowego. Bardzo ważna dla istnienia życia na Ziemi jest ta warstwa gdyż ozon wchodzi w reakcje z promieniowaniem ultrafioletowym które jest szkodliwe między innymi dla nas ludzi. To właśnie ciągłe tworzenie się i rozpad ozonu pochłania szkodliwe ilości energii z promieniowania ultrafioletowego. Jest to więc swego rodzaju parasol ochronny rozciągnięty nad Ziemią.
Kolejnymi warstwami atmosfery są: mezosfera, termosfera i egzosfera. W tych warstwach zachodzą kolejne ważne procesy takie jak: silne jonizowanie atmosfery i powstawanie zorzy polarnej oraz gwałtowne ogrzewanie atmosfery. W egzosferze, czyli najbardziej zewnętrznej powłoce, dochodzi już do swobodnej ucieczki atomów w przestrzeń kosmiczną.
Atmosfera łączy się z innymi powłokami ziemskimi poprzez takie procesy jak: skraplanie i parowanie z hydrosferą, czy przenoszenie pyłów przez wiatry. Para wodna pochodząca z powierzchni gruntu lub zbiorników wodnych sprawia, że wilgotność powietrza wzrasta. Dzięki temu w powietrzu mogą się tworzyć chmury i padać deszcz. Wybuchy wulkanów lub burze piaskowe sprawiają, że na wiele setek czy tysięcy kilometrów przenoszone są fragmenty litosfery. Gazy stanowiące budulec powietrza są obecne w glebie, a więc są wykorzystywane przez rośliny i zwierzęta ją zamieszkujące. Powietrze unosi także wiele fragmentów z podłoża i w nim latają zwierzęta latające.
Kolejną sfera Ziemi jest hydrosfera czyli woda znajdująca się na Ziemi i uczestnicząca w obiegu wody. Przenika ona wszystkie warstwy w których występuje w postaci gazu, cieczy lub ciała stałego. Na powierzchni globu zajmuje około 70,8% a kolejne 3% powierzchni w postaci lodowców. Wody na naszej planecie jest bardzo dużo bo około 1,35 miliarda kilometrów sześciennych. Wbrew naszym wyobrażeniom aż 97% zasobów wody to woda słona zgromadzona głównie w oceanie światowym. Kolejne dwa procent to woda skupiona w lodowcach a tylko 1% to ta zawarta w wodach powierzchniowych na lądzie. Takie ilości zostałyby szybko wyczerpane gdyby nie ciągły obieg wody i jej stałe odtwarzanie na powierzchni. Obieg wody to ciągłe wymiana wody w różnej postaci pomiędzy powierzchnią oceanów, atmosferą i lądem. Jest on ciągle trwającym dzięki Słońcu, które podgrzewa powierzchnie mokre, wywołując parowanie. Oprócz tego woda paruje z roślin, z powierzchni lodu, z gruntu, z cieków wodnych czy z powierzchni jezior. Uniesiona woda w postaci pary wodnej schładza się stopniowo w atmosferze. Tam też dochodzi do kondensacji pary wodnej do wody i powstają dzięki temu chmury. Chmury to także małe kryształki lodu. Tak zebrana wilgoć powraca na powierzchnię Ziemi w postaci deszczu, śniegu lub jeszcze innego opadu atmosferycznego. I tak z tych całych opadów aż 80% opada na powierzchnię oceanów a jedynie 20% na lądy. Woda z opadu może albo ponownie wyparować do atmosfery albo spłynąć do morza lub innego zbiornika. Może być ona także zatrzymana w gruncie i zasilić wody podziemne. Woda opadowa jest także pobierana przez rośliny i przez nie wykorzystywana. Woda opadowa może także zostać związana w postaci lodu, śniegu lub innych osadów stałych. To właśnie w wodzie zrodziło się życie na Ziemi.
Litosfera to najbardziej sztywna sfera Ziemi zbudowana ze skał. Jej badaniem zajmuje się geofizyka badająca właściwości litosfery poprzez badania bezpośrednie i pośrednie głębszych jej warstw. Na podstawie badań rozróżniono trzy główne strefy w litosferze którymi są: skorupa ziemska, płaszcz ziemski i jądro. Oprócz właściwości fizycznych poszczególne strefy różnią się właściwościami chemicznymi. Badanie głębszych stref polega na wysyłaniu fal o ustalonej długości i badaniu anomalii ich przebiegu w skałach. Odkryto także, że zmiany właściwości przebiegają na określonych głębokościach. Takie stale występujące strefy nazwano powierzchniami nieciągłości.
Najbardziej zewnętrzna jest skorupa ziemska zbudowana z dwóch warstw skał:
- bazaltowej - występująca na całym globie
- granitowej - występującej pod kontynentami i zanikająca na skłonie kontynentalnym
Skorupa ziemska jest zbudowana ze wszystkich pierwiastków. Dodatkowo jest ona podzielona na mniejsze płyty litosfery. Płyty te pozostają w ciągłym ale powolnym ruchu i wzajemnie na siebie oddziałują.
Poniżej skorupy ziemskiej znajduje się płaszcz. Podzielony został on na dwie mniejsze części: płaszcz zewnętrzny i wewnętrzny. W płaszczu zewnętrznym już pojawiają się cechy półplastyczne w jego górnej części. Na tej właśnie strefie nazwanej astenosferą poruszają się płyty litosfery. W płaszczu zewnętrznym dominują takie pierwiastki jak: chrom, żelazo, krzem i magnez. W tej części płaszcza mają swój początek zjawiska tektoniczne na Ziemi. Płaszcz wewnętrzny to z kolei dominacja takich pierwiastków jak żelazo, nikiel, krzem i magnez. W płaszczu ziemskim zachodzi jeszcze jeden znaczący proces. Jest to powolne przemieszczanie się magmy od wnętrza Ziemi ku zewnętrznym częściom płaszcza i ponowne jej opadanie w głąb. Te ogromne ruchy konwekcyjne magmy są powodem występowanie na powierzchni ziemi zjawisk wulkanicznych jak na przykład ma to miejsce na wyspach Hawajskich. O ile magma bliżej powierzchni ma temperaturę w okolicach 700 do 900 stopni to ta we wnętrzu Ziemi ma już dużo ponad 1300 stopni. Pojawia się więc naturalna tendencja do wyrównywania temperatury co uwalnia wspomniane ruchy konwekcyjne.
Jeszcze głębiej, poniżej płaszcza znajduje się jądro ziemskie. Jest ono podzielone na jądro wewnętrzne i zewnętrzne a jego temperatura osiąga nawet 6000 stopni Celsjusza. Jądro wewnętrzne rozciąga się poniżej 5100 kilometrów. Jądro zewnętrzne ma tę właściwość, że jest płynne a wewnętrzne ma cechy ciała stałego.
Za osobną sferą niektórzy wyróżniają pedosferę czyli warstwę gleb. Jest to strefa biologicznie czynnej zewnętrznej części skorupy ziemskiej powstałej w wyniku działania procesów glebowych. Na te procesy składają się między innymi: warunki klimatyczne, rośliny i zwierzęta, rodzaj skały w podłożu, czas, ukształtowanie terenu oraz działalność człowieka. Pedosfera to warstwa służąca jako warstwa dostarczająca roślinom niezbędnych składników dla ich rozwoju. Dlatego przy określaniu przydatności gleby dla człowieka mówimy o jej żyzności.
W pedosferze występuje woda, powietrze atmosferyczne, organizmy żywe oraz frakcja mineralna. Woda występuje jako: woda podziemna, woda grawitacyjna, higroskopijna, błonkowa, kapilarna. W wodzie tej znajdują się również rozpuszczone minerały i dlatego często jest to roztwór glebowy o określonym odczynie. Taki odczyn ma istotny wpływ na właściwości gleby jako miejsca wzrostu roślin uprawnych. To jaka jest gleba jest w znacznym stopniu zdeterminowane przez skały podłoża. Nawet w takich samych warunkach klimatycznych powstaną odmienne gleby na sandrze a zupełnie inne na skale węglanowej. To z kolei wpłynie na rodzaj roślinności naturalnej występującej na danej glebie. Rośliny także wtórnie oddziałują na glebę poprzez przyspieszanie wietrzenia skał w podłożu oraz na dostawę materii organicznej tworzącej poziom próchniczny w glebie. Taka gleba o trwającym procesie glebowym a przykryta roślinnością może bardzo długo zachowywać swoje właściwości i nie ulegać erozji. Systemy korzeniowe bardzo dobrze zachowują spójność gleby. Dlatego też odsłonięte spod roślinności nawet najżyźniejsze gleby szybko ulegają degradacji.
Biosfera to ostatnie ze sfer Ziemi. Nazwą tą określa się całe życie na Ziemi. Jest to więc ta część Ziemi w której może się ono rozwijać. Zaliczymy tu ocean światowy, dolną warstwę atmosfery oraz wierzchnią litosfery. Zdecydowana większość organizmów przebywa w stosunkowo wąskiej strefie wód, gruntu i powietrza a jedynie jednokomórkowe formy życie lub utajone formy przekraczają wyraźnie te granice. Zdecydowana większość żyje na samej powierzchnie i do kilkudziesięciu metrów wzwyż.
Biosfera bardzo wyraźnie przenika się z innymi sferami. Rośliny są wielkimi producentami tlenu na Ziemi. Wszędzie tam gdzie następuje duży rozwój masy organicznej i jej późniejsze obumarcie zachodzą duże zmiany we wszystkich sferach.
Człowiek jest najlepiej rozwiniętą istotą żywą na Ziemi. Dlatego też oddziałuje poprzez swoją działalność na wszystkie sfery Ziemi. Niestety większość jego działań ma negatywne skutki na środowisko Ziemi. Ogromny postęp techniczny i rozwój cywilizacji zwiększył presje na środowisko. Dzięki jego działaniom nad biegunem zaobserwowano dziurę ozonową. Wiele wieków beztroskiej działalności doprowadziła do wymarcia wielu gatunków zwierząt i roślin a kolejne są zagrożone wyginięciem. Dzisiaj podejmuje się działania międzynarodowe na rzecz odwrócenia niekorzystnych zmian w środowisku. Jeśli nie zostanie zahamowany obecny trend to przyszłe pokolenia czekają duże problemy z dostępnością do wielu wartości jakie daje czyste środowisko naturalne. Już dziś odczuwalny jest problem dostępności paliw kopalnych czy zwiększające się zapotrzebowanie na energię elektryczną. Niszczona jest nie tylko atmosfera ale również inne sfery. Bardzo zły jest stan światowych zasobów wody słodkiej. Rzeki są silnie zanieczyszczone a może zawiera dużo silnych trucizn. Tak powszechna rzecz jak woda już niedługo stanie się dobrem racjonowanym a liczba osób bez dostępu do czystej wody dramatycznie się zwiększy. Taka zanieczyszczona woda to ogromne zagrożenie dla ludzi. Jest ona wówczas źródłem groźnych chorób. Ważne jest aby stale zwiększać udział oczyszczanych ścieków, rzeki bowiem są bardzo szybko zanieczyszczanymi korytarzami. Bardzo źle człowiek wpływa na szatę roślinną Ziemi. Szczególnie silnie oddziałuje na lasy jako najbogatszy biom. Od wielu wieków wycinał je pod uprawę roli. W zastraszającym tempie znikają najbogatsze lasy równikowe. Wiele gatunków tamtejszych drzew jest poszukiwana dla celów przemysłowych i farmaceutycznych.
Komentarze (0)