tajemnica misternego systemu (2)

systemu
(2)
Wzajemne powiązania energii słonecznej, wody i atmosfery to
najbardziej istotna część mechanizmu od wieków kształtującego
warunki, w których żyjemy – klimatu. Co widać z kosmosu?
W poprzednim odcinku opisaliśmy jak słońce i oceany współdziałają powodując powstawanie huraganowych wiatrów, a jednocześnie
regulują temperaturę tych ostatnich. Jak monsuny wpływają na rolnictwo oraz jak niezwykłe właściwości fizyczne wody precyzyjnie stabilizują klimat.
Silnik świata
Ocean i atmosfera to jeden system połączony
12 bilionami ton wody unoszącej się stale w powietrzu. To ten system napędza procesy, które
kształtują nasz świat. Gdy woda z głębin – solanka, w końcu powraca na powierzchnię, dołącza
do ciepłych powierzchniowych wód oceanów,
zasila prądy morskie. Powierzchniowe prądy
morskie mają różną temperaturę w zależności od
energii otrzymanej ze Słońca, a od ich temperatury zależy ilość pary wodnej uwalnianej w powietrze. To właśnie te różnice wywołują zmiany pór
roku na lądzie i oceanach. Gdy Prąd Zatokowy
jesienią ochładza się, sprawia, że w Nowej Anglii liście klonów czerwienieją i opadają z drzew.
Sześć miesięcy później, po drugiej stronie świata, inny prąd – Kuro Siwo, ulega ogrzaniu i w Japonii zakwitają wiśnie. Te procesy rządzą niemal
wszystkimi procesami życia na Ziemi.
Łańcuch pokarmowy
Powierzchniowe prądy morskie powodują, że
u wybrzeży Peru trwa szał żerowania. Miliony
ryb mają zapewnioną planktonową ucztę. Kolejne miliony ryb i ptaków przybywają tu każdego
roku, aby żerować na ławicach. Także człowiek
korzysta z tych bogatych łowisk. Sielankę może
zakłócić tylko pojawiający się El Niño. Skąd bierze się to bogactwo właśnie w tym miejscu? Przyczyny są dwie - obieg wody i procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi.
Dwa i pół tysiąca metrów pod powierzchnią
Atlantyku leży łańcuch podwodnych wulkanów.
Wokół wydobywa się lawa i gorące gazy. To tu,
w kwaśnym i toksycznym środowisku, gdzie ciśnienie jest setki razy większe niż na powierzchni, zachodzą kluczowe dla życia reakcje chemiczne. Gazy reagują z gęstą słoną wodą z Antarktydy, rozpuszczające się w niej minerały wchodzą
w reakcję z tlenem i stają się substancjami odżywczymi. Ten życiodajny roztwór wydobywa
się przez tzw. kominy geotermalne skolonizowane przez bakterie. Wkrótce pojawiają się bardziej skomplikowane organizmy, dla których
bakterie są pożywieniem, potem one same stają
się pokarmem. Prądy oceaniczne niosą tę bogatą w pożywienie „zupę” aż do wybrzeży Ameryki Południowej.
Rys. M. TRZEPAŁKA
Inne prądy powodują erozję lądów, wymywając minerały wprost ze skał. Fitoplankton to wykorzystuje, absorbując jednocześnie CO2 z powietrza. Jego masa jest tak ogromna, że widać ją
z kosmosu. W ciągu jednej doby 500 km2 oceanu
zmienia kolor z niebieskiego na zielony. Wkrótce
1/5 powierzchni pokrywa się planktonem, który
jest podstawą łańcucha pokarmowego. W ciągu
24 godzin niezjedzony plankton opada na dno
zabierając ze sobą wchłonięty węgiel i minerały. Pozostanie tu na wieki, aż zasili najważniejszy
habitat na Ziemi – Puszczę Amazońską.
Plankton z Sahary
Niegdyś żyzna i zielona, dziś największa pustynia świata, wciąż odgrywa kluczową rolę
w cyklu życia. Sahara to prastare śródlądowe
morze, które wyschło 5 tys. lat temu. Pozostałość to piasek i gleba – ziemia okrzemkowa, zbudowana z dawnego planktonu, bogata w żelazo
i fosfor, których potrzebują wszystkie ziemskie
organizmy. Te małe drobinki stanowią o bogactwie lasów odległych o 8 tys. km. Pył powstały
z prastarego planktonu unoszony jest przez wiatr
w takich ilościach, że z kosmosu jawi się jako
ogromna chmura, wysoka na 100 pięter i szeroka na kilkaset kilometrów. Pchana wiatrem przemieszcza się nad Afryką, na zachodnim wybrzeżu wypychana jest w górę i rozpoczyna podróż
przez Atlantyk. W ciągu jednego dnia 54 tys. ton
życiodajnego pyłu transportowane jest na odległość 8 tys. km. Nad Amazonią minerały zawarte w dawnym planktonie rozpuszczają się w kroplach deszczu i opadają wraz z nim. Przez całą
porę deszczową na las spada 41 mln ton afrykańskiego pyłu, który trafia do korzeni drzew odżywiając las. Ten jeden z najstarszych żywych
ekosystemów na Ziemi ma 55 mln lat. 5,5 mln
km2 żywej zieleni daje dom połowie wszystkich
żywych organizmów świata. Liście drzew amazońskich absorbują CO2 z powietrza, zmieniając
go w cukier i tlen. W ciągu swojego życia jedno
drzewo uwalnia miliony metrów sześciennych
tego gazu. Każdego dnia Amazonia wytwarza
1/5 całego tlenu na świecie. Stąd nazwa – płuca
Ziemi. Jednak nie do końca. Satelita Terra pokazał, że większość wytworzonego tlenu, nocą jest
z powrotem pochłaniane przez puszczę.
Do uwolnienia nadmiaru tlenu potrzebny jest
jeszcze jeden element. Co 24 godziny 2 mln ton
osadów spływa z lasu deszczowego do Amazonki. Rzeka niesie go do delty, gdzie staje się pożywką dla planktonu. Pomaga światło słoneczne i dwutlenek węgla. Następuje eksplozja populacji. Zakwit powoduje uwolnienie tlenu w tak
ogromnych ilościach, że można to zaobserwować
z kosmosu. Połowa tlenu w atmosferze pochodzi
od planktonu – to prawdziwe płuca Ziemi.
Jedne cykle na Ziemi, jak pogoda, działają
szybko, inne potrzebują wiele tysiącleci. To te
misterne mechanizmy kształtują klimat na Ziemi. Ludzkość jest najmłodszym wytworem tego
ekosystemu deregulując klimat, zmieniamy więc
i układ, który wytworzył nas samych. Wytwarzamy więcej azotanów niż powstaje w normalnym
procesie wyładowań atmosferycznych, więcej
siarki niż emitują wszystkie wulkany, więcej CO2
niż jest w stanie pochłonąć Puszcza Amazońska,
a nasze miasta produkują tony pyłów i zmieniają rozkład opadów. Gazy emitowane przez przemysł i transport mają ogromny wpływ na naturalne mechanizmy. Czy zmiany klimatu, które
obserwujemy są naturalne czy też rasa ludzka,
przez swoją niepohamowaną konsumpcję, rozregulowuje procesy niezbędne dla funkcjonowania życia na Ziemi?
klimat
Tajemnica misternego
ANNA TARKOWSKA
„Treści zawarte w publikacji nie stanowią oficjalnego stanowiska organów
Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
w Katowicach”
trybuna leśnika nr 5/2016
21