La biosfera è l'insieme di tutti gli ecosistemi esistenti sulla Terra

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La biosfera è l'insieme di tutti gli ecosistemi esistenti sulla Terra, cioè, di tutti gli esseri viventi con l'ambiente in cui vivono. Pertanto, la biosfera è parte della crosta, ma è anche parte della idrosfera e dell'atmosfera.

La biosfera, che è la parte della Terra occupata da organismi viventi, è un'entità auto-organizzante e rigenerativa.

I suoi ritmi, ad esempio le stagioni, modellano i modelli di rigenerazione del mondo vivente. Ma i sistemi viventi a loro volta fanno uso dei costituenti non viventi, o abiotici, della biosfera e li trasformano. I cicli dell'acqua, del carbonio e dell'azoto ne sono espressioni.

Poiché la capacità di rigenerarsi è una caratteristica dei sistemi viventi, la rigenerazione della biosfera è la chiave per la sostenibilità dell'impresa umana.

Le rigenerazioni del mondo vivente a varie scale e periodicità sono sincronizzate tramite processi naturali che non sono ancora ben compresi.

La biodiversità può essere letta a vari livelli, poiché i geni si combinano per formare specie, le specie si combinano per formare assemblaggi di popolazioni e gli assemblaggi si combinano per formare comunità che interagiscono con il mondo fisico per creare ecosistemi e, su scala più ampia, biomi.

Quindi biodiversità non significa solo diversità di geni e specie, ma anche diversità di ecosistemi.

Dal Micro al Macro  (Dasgupta, P. (2021), The Economics of Biodiversity: The Dasgupta Review. (London: HM Treasury)) - clicca sull'immagine per ingrandire

Piante, alghe e molti batteri catturano energia dal sole, motivo per cui sono chiamati produttori primari. L'energia che catturano, insieme ad altri materiali abiotici, scorre attraverso gli ecosistemi e consente il funzionamento di un'ampia gamma di processi naturali, tra cui la produzione di biomassa, il ciclo dei nutrienti e la dinamica dell'acqua. Questi processi supportano la biodiversità, ma l'influenza è reciproca, poiché la biodiversità rafforza i processi, consentendo alla Natura di rinnovarsi costantemente.

Le caratteristiche principali della BIOSFERA sono:

* la diversità, chiamato BIODIVERSITÀ, ossia la varietà delle forme di vita che si possono trovare sul nostro pianeta;

* l'interazione e l'equilibrio tra tutti i componenti della biosfera, responsabile di ogni modifica che si verifica in un determinato luogo può diffondersi in tutta la biosfera.

Le zone in cui si sviluppa la vita, che si pensa sia nata almeno 3,5 miliardi di anni fa, includono la porzione esterna della litosfera (suolo e parte del sottosuolo), l'idrosfera (le acque marine, lacustri e fluviali), ed i primi strati dell'atmosfera (fino ad una altitudine di circa 10 km). Comprendendo quindi nella biosfera le profondità oceaniche ed i primi strati dell'atmosfera si raggiunge uno spessore massimo di circa 20 km, che, confrontato col raggio terrestre, di circa 6371 km appare ben poca cosa (In proporzione meno dello spessore della buccia di una mela rispetto alla dimensione della mela intera). Tale spazio limitato nel quale l'uomo e le altre specie possono vivere rende la biosfera estremamente preziosa e delicata.

La vita sulla Terra è resa possibile da alcune condizioni eccezionali. Tali condizioni, che non si possono escludere per altri pianeti o corpi celesti nell'universo, sono però uniche, nel loro insieme, nel nostro sistema solare.

La radiazione solare, intesa come luce visibile ma anche nel suo complesso delle radiazioni di varie lunghezza d'onda ed intensità.

Il campo magnetico terrestre in grado di creare una barriera al vento solare.

La presenza di una atmosfera, che protegge la Terra dalle radiazioni e dalle meteoriti.

La presenza di elementi e composti chimici per la costruzione dei corpi e per lo svolgimento dei processi vitali.

La temperature idonea al mantenimento delle strutture terziarie e quaternarie delle proteine.

La presenza di acqua, componente essenziale di ogni organismo vivente. L'acqua, sulla Terra, grazie alle condizioni di temperatura presenti, si trova nei tre stati di aggregazione.

La presenza di un satellite (la Luna) che permette di controllare le maree.

Inoltre non bisogna dimenticare le influenze significative che si hanno anche grazie ad altri fattori.

Il movimenti dell'acqua (correnti oceaniche, ciclo dell'acqua) con i suoi depositi nel sottosuolo, nelle calotte polari e nei grandi ghiacciai.

I movimenti dell'atmosfera, legati alle stagioni (venti di varia natura e i vari aspetti climatici atmosferici).

L'effetto delle posizioni reciproche e dei movimenti della Terra, della Luna e del Sole.

L'effetto delle attività vulcaniche, con l'immissione nell'atmosfera di grandi quantità di polveri e gas.

L'effetto, degli esseri viventi stessi, in particolare degli organismi che svolgono la fotosintesi clorofilliana (piante inferiori, specialmente alghe negli oceani, e superiori), con l'immissione in atmosfera di grandi quantità di ossigeno.

La biosfera si mantiene in condizioni di equilibrio; infatti possiede, come tutti i sistemi biologici, una capacità di autoregolazione che le permette di bilanciare le perdite di energia nello spazio con il continuo apporto di energia radiante del Sole che viene utilizzata, per esempio, per trasformare la materia organica attraverso la fotosintesi delle piante.

La biosfera ha un elevato livello di organizzazione e di complessità. Vista come un sistema, la biosfera non ha scambi di materia con l'esterno ma solo con l'interno della Terra attraverso i cicli biogeochimici.

Il ciclo biogeochimico è il percorso seguito  da un determinato elemento chimico all'interno della ecosfera. I cicli più noti sono quelli  del carbonio e dell'azoto.

I vari organismi viventi si scambiano elementi chimici mediante la catena alimentare.

Nella biosfera sono individuabili un flusso di energia ed un ciclo della materia. Il flusso di energia, sempre rinnovato, arriva dal Sole e passa attraverso tutti i livelli biologici ed i fattori ambientali, permettendo il mantenimento della vita come la conosciamo. La quantità di materia presente sulla Terra, e quindi nella biosfera, invece è stabile e non è soggetta a nuove e continue immissioni (“Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma”, Principio o legge di conservazione della massa di Lavoiser). Come conseguenza i singoli atomi degli elementi chimici vengono continuamente combinati nei composti, sempre più complessi, e tali molecole complesse vengono continuamente degradate e ridotte a elementi semplici, in un ciclo della materia senza fine.

La biosfera può essere scomposta in macro-unità caratterizzate da uniformità di condizioni del clima, in cui si sono adattate una flora e una fauna specifiche, definite biomi, i quali a loro volta possono essere scomposti in micro-unità chiamate ecosistemi.

Le profonde modificazioni geologiche e climatiche della biosfera avvenute durante la storia del pianeta hanno influito profondamente sugli ecosistemi e sugli organismi viventi, determinando processi evolutivi ed estinzioni di moltissime specie viventi.

La società attuale, con il potere che ha l’uomo sulla natura, è in grado di fare delle scelte che determinano la sopravvivenza di molte specie sul nostro Pianeta.

Le profonde modifiche geologiche e climatiche  della biosfera avvenute durante la storia del pianeta hanno influito profondamente sugli ecosistemi e sugli organismi viventi, determinando processi evolutivi ed estinzioni  di moltissime specie viventi.

Un'accelerazione di queste modifiche di origine antropica è causata dallo sviluppo della popolazione umana. La specie umana, in natura, ha saputo conquistare una posizione di predominio su tutte le altre specie viventi e, pur rimanendo soggetta alle leggi di natura, si è diffusa in modo mai avvenuto nella storia ed ha indotto modifiche ambientali profonde con la sua cultura e la sua tecnologia.

I principali fattori antropici che influiscono sulla biosfera sono:

la crescita demografica

la distruzione o l'inquinamento degli oceani

il disboscamento 

l’urbanizzazione

l'agricoltura

l'industrializzazione

lo sfruttamento delle risorse, in particolare dei combustibili fossili  e delle materie prime rare

La società non può continuare a perseguire gli attuali obiettivi di sola crescita economica; infatti, come vedremo, tale processo ha determinato un progresso basato esclusivamente su parametri quantitativi che rischia di rompere definitivamente il rapporto uomo-natura. Bisogna ritrovare la natura ma lo potrà fare solo un uomo più maturo, che sia in grado di trovare una nuova sintonia con essa, basata sul rispetto e sull’amore per il proprio pianeta.

La nostra biosfera è un macroecosistema: è l’ecosistema degli ecosistemi che comprende miliardi di miliardi di esseri differenti.

La società umana vive nella biosfera ed è parte integrante di questo massimo ecosistema.