Planeta Země: Porovnání verzí

Verze z 1. 12. 2007, 11:07

Planeta Země je jednou z devíti planet naší sluneční soustavy, v pořadí (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto) třetí nejbližší Slunci. Kolem středu sluneční soustavy - přesněji kolem společného těžiště oběhne Země za jeden astronomický rok. Otáčka kolem vlastní osy trvá jeden den. Tím, že je osa otáčení nakloněna vůči rovině oběhu má za následek střídání ročních období, způsobené rozdílným slunečním osvitem. V extrémním případě (za polárními kruhy) nastává (v létě) polární den a (v zimě) polární noc, což jsou "dny", kdy buďto slunce vůbec nezapadne za obzor (den), nebo se naopak vůbec neobjeví nad obzorem (noc).

Země není výjimečnou planetou ani rozměry, ani zvláštnostmi dráhy nebo vlastnostmi tělesa. Jedinečnost Země spočívá v tom, že pouze na této planetě se zachovala voda v tekutém stavu a napomohla tak vzniku a vývoji života. Tato voda, která postupně vymílala skály, přispěla k proměně reliéfu zemského povrchu.

Souhrn fyzikálních a okamžitých podmínek na Zemi vytvořil vhodnou situaci k vzniku a uchování života. Hlavní faktory umožňující vznik a přežití živých organismů na Zemi jsou:

přiměřená vzdálenost Země od Slunce (úměrně jeho radiačnímu výkonu)
vhodná atmosféra Země (zejm. obsah O2 a ochrana před zářením z kosmu),
přítomnost vody (dokonce ve velkém množství) a
existence magnetického pole Země (ochrana před slunečním větrem a jinými nabitými částicemi)

Existence života pak dalekosáhle ovlivnila i další vývoj podmínek na jejím povrchu. Vývoj planety Země započal zhruba před 4.5 miliardami let spolu s vývojem celé sluneční soustavy. Asi za 1,5 miliardy let poté se začaly na Zemi objevovat první známky života. Člověk se na Zemi objevil mnohem později, jeho první předchůdci se objevují kolem před dvěma až jedním mil. let.

Povrch Země

Litosféra

Zemská kůra není jednolitá, ale skládá se zhruba ze 14 hlavních tzv. litosférických desek. Litosférická deska zahrnuje kůru a horní část svrchního pláště. Tyto desky se vůči sobě pohybují. Rychlost pohybu se sice měří na centimetry, maximálně desítky centimetrů za rok, ale v geologických dějinách to znamená globální přesuny litosférických desek po povrchu Země. Litosférické desky se pohybují po tzv. astenosféře, která je v plastickém stavu. Astenosféra je vyšší částí svrchního pláště. Země jako jediná známá planeta má kůru vícedeskovou. Tato skutečnost se odráží ve zvláštním druhu tektonické činnosti, kterou souhrnně nazýváme deskovou tektonikou. Desková tektonika způsobuje nejen pohyb kontinentů po povrchu zemském, ale také jakousi recyklaci materiálu. Oceánská kůra, včetně mohutných vrstev usazenin organického i anorganického původu se dostává do pláště, kde je přetavována. Oxid uhličitý je organismy vázán z atmosféry do uhličitanů (H2CO3) a dostává se zpět do pláště. Při následných procesech v kůře a svrchním plášti je oxid uhličitý vyžíhán a vrací se zpět do atmosféry. Vzhledem k tomu, že větší koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře vede k výraznému zvyšování skleníkového efektu, se stává desková tektonika stabilizujícím prvkem zemského klimatu.

Pro utváření zemského povrchu mají význam procesy jako vodní, větrná eroze, sedimentace, vulkanická činnost, činnost organismů, lidská činnost atd.

Voda na Zemi

Celkem 70,8 % povrchu pokrývají oceány. Hmotnost vody v nich se odhaduje na 1,369 . 1019 kg. Hmotnost ledovců se odhaduje na 2,3 . 1019 kg, sladké vody na 5.1017 kg. Koloběhem vody v přírodě dochází k rozpouštění minerálů. Jejich koncentrace se pak pohybuje v rozmezí 10 mg až 100 g/l.

Voda je nesmírně důležitým činitelem s ohledem na vznik a vývoj života. Výskyt tekuté vody je umožněn příznivou teplotou a atmosférickým tlakem.

Velmi důležitým faktorem z hlediska udržení a stability klimatu je skutečnost, že voda má velkou tepelnou kapacitu. To jí umožňuje nakumulovat velké množství tepelné energie. Voda působí jako dobrý chladič i ohřívač. oceánské klima je mírnější a vlídnější. V létě oceán chladí (obrovské masy vody se nahřívají) a v zimě naopak přímořské oblasti otepluje (voda se naopak postupně ochlazuje, a tudíž ohřívá své okolí). To je v globálním měřítku nesmírně důležité. Oceán pracuje jako jakási obrovská akumulační nádrž, která podle potřeby topí či chladí. Díky mořským proudům odnáší tepelnou energii z teplých oblastí do chladných, kde zmírňuje klima. Za příznivější klima v severozápadní Evropě vděčíme teplému Golfskému proudu.

Voda samozřejmě výrazně působí i na samotný pevný povrch svými erozními vlivy. Rozrušuje horniny, vymývá chemické sloučeniny ve vodě rozpustné. Vodní toky odnášejí do moří nesmírné množství pevné složky půdy, úlomků hornin apod. Voda má velmi podstatný vliv na utváření povrchu naší planety.

Zemská atmosféra

Důležitým faktorem pro Zemi je i atmosféra, na jejíž složení má vliv celá řada dějů: sopečná činnost, tj. odplyňování nitra planety, vymývání oxidu uhličitého z atmosféry a především existence zelených (fotosyntetizujících) rostlin. Fotosyntetizující rostliny rozkládají ve svých tělech oxid uhličitý na uhlík, který potřebují na stavbu svých těl, a kyslík uvolňují do atmosféry.

Všechna prostředí na této planetě jsou ovlivněna atmosférou. Poskytuje kyslík pro dýchání a zároveň chrání zemský povrch před vychladnutím, takže většina vody na Zemi je v kapalném stavu.

Viditelné světlo ze Slunce prochází atmosférou a ohřívá zemský povrch. Částečně je však znovu vyzářeno z povrchu ve formě záření o delších vlnových délkách(infračervené světlo), které však neproniká atmosférou tak snadno a zůstává zachyceno na spodní části atmosféry. Hlavní plyny, kterým se říká skleníkové, totiž oxid uhličitý, methan a vodní pára, toto záření pohlcují a znovu je vyzáří zpět k zemskému povrchu, čímž se teplota planety udržuje stále přibližně o 30 stupňů Celsia teplejší, než jak by tomu bylo bez atmosféry. Tento vliv je většinou prospěšný, protože udržuje teplotu v mezích, v které může existovat život.

Život na Zemi

Všechen život na Zemi, nejen život lidský, je omezen na tloušťku nějakých 20 km. V této tenké slupce je však život velmi hojný a rozmanitý. Organismy se vyskytují v atmosféře do výšek okolo 8 km, hojně pak na zemském povrchu a konečně v jeskyních a oceánech do hloubky 11 km pod hladinou.

Horninové prostředí

Půdy na Zemi – pedosféra

Souš zabírá celkem 148 mil. km2, z toho cca

58 mil. km2 jsou nenarušené přírodní ekosystémy,
40 mil. km2 ostatní neobydlená území,
5 mil. km2 zastavěná plocha,
45 mil. km2 zemědělská půda.

Vznik a složení půdy

Vznik půdy

Základním procesem je zvětrávání svrchní vrstvy matečné horniny. Na procesu vzniku půd se podílejí:

abiogenní procesy
biogenní procesy

Složení půdy

edafon (živá složka)
částečně rozložená těla organizmů tvoří humus
neživá složka - minerální látky vzniklé jednak rozkladem organické hmoty, jednak zvětráváním podloží
nejdůležitějšími prvky jsou C, N, P, K, Mg, S

Využívání půdy

Zemědělství

Kromě kvalitní produkce znamená udržitelnost zemědělství samozřejmě nepoškozovat základnu přírodních zdrojů, kterých využívá nebo které rozhodujícím způsobem ovlivňuje. Jde v prvé řadě o půdu a o její ochranu před erozí, zejména vodní, a před dalšími škodlivými vlivy. Stejně významná je péče o vodu, zejména o její zadržení v krajině pro období sucha.

Tisíce let dlouhá tradice zemědělství spočívala na zásadě našich předků, kteří se snažili předat svým potomkům půdu vždy v lepším stavu, než ji sami zdědili. Špatné hospodaření s sebou nese procesy degradace půdy:

eroze (špatné agrotechnické zásahy)
dezertifikace (např. po spásání, dlouhodobým suchem, v důsledku minulé praxe drenážování pozemků – absurdně nazývaného melioracemi neboli zlepšením)
podmáčení (přirozeně i důsledkem zavlažování)
zasolení (zavlažováním)
chemická kontaminace (těžké kovy, PCB, hnojiva, ropné produkty)
okyselení (kyselé deště)
zhutňování (mechanizovaným zemědělstvím)
zábor (např. rozptýlenou zástavbou, komunikacemi

Na druhé straně však moderní světové zemědělství prastaré tradice opustilo a díky tomu až dosud drží krok s obrovskou populační explozí a v zásadě dokáže uživit nesmírně rychle rostoucí lidstvo. Rostou však obavy o budoucnost, o to, zda tento úspěch je skutečně trvale udržitelný, zda nehrozí vážný kolaps ve světovém měřítku. Znepokojení vzbuzují především předpovědi dalšího růstu počtu lidí na Zemi, který už překonal hranici šesti miliard.

Struktura využívání půd

45 mil. km2 zemědělsky obhospodařováno, z toho:
15 mil. km2 intenzivně,
30 mil. km2 pastviny, louky, nepravidelně obhospodařované plochy

Koloběhy Tektonický cyklus aj. viz C:\Dokumenty\ENV_MINIMUM\ZIVLY\energie\Osnova_Kolobeh.doc

http://www-ldf.mendelu.cz/projekty/ekologie_lesa/vyuka/kolobeh_dusiku_v_pude.htm též Kolobehy.doc

Hypotéza Gaia

Gaia (původně jméno řecké bohyně Země) je vědeckou teorií o schopnosti pozemského systému regulovat svůj globální metabolismus – tedy procesy koloběhu hmoty a energie. Země je chápána jako superorganismus, který je živý ve fyziologickém smyslu. Celoplanetární prostředí Země je aktivně udržováno a regulováno pomocí živých bytostí. Vývoj (evoluce) druhů je úzce spjat s vývojem (evolucí) prostředí; živá a neživá složka přírody tak srůstá do jediného systému (zde je nutné uplatnění holistického pohledu). Proces evoluce je proto evolucí Gaii, ne zvlášť evolucí organismů a zvlášť evolucí prostředí. (Heczko, S.

Heczko, S.: Gaia - vědecká teorie o živé planetě Zemi. In: http://politikon.lezeni.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=6629

Lovelock, J. (1994): Gaia. Živoucí planeta, edice Kolumbus, Mladá fronta ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí ČR, Praha. ISBN 80-204-0436-8 a ISBN 80-85368-56-0

Russel, P. (2005): Modrá planeta. In: http://zeme.mysteria.cz/view.php?cisloclanku=2005042101

Miller, S. (překlad Šípek, J.) Hypotéza Gaia. In: http://eldar.cz/zelenyklid/gaia.html