Funkce oblaků v ekologii

Projevy života na naší planetě jsou pozorovány ve všech prostředích mimo souvislý, nenarušený horninový masív. Ode dna oceánů až po nejvyšší vrstvy atmosféry jsou živé organismy nebo materiální doklady jejich existence všudypřítomné. Vzniká tak souvislý objem v rámci planety obsahující život a stopy jeho pobytu, tzv. oživený prostor planety Země. zároveň shrnuje soubor veškerých živých organizmů v tomto prostoru.

Biosféra se v globálním měřítku prolíná s ostatními faktory prostředí, převážně fyzikálního a chemického rázu, tj. zahrnující horninové prostředí planety, půdní pokryv a různým uspořádáním rostlinných a živočišných společenstev. Živá hmota a její projevy jsou studovány v rámci celé řady specifických vědních oborů. Lze tak postupovat od úrovně makromolekul přes struktury membrán, buněčných organel, jednotlivých buněk, pletiv a tkání, orgánů, jednotlivých organismů, jejich populací, společenstev až po úroveň ekosystémů a geosystémů.

Na každé z těchto úrovní probíhají interakce mezi živými strukturami a jejich fyzikálním a chemických prostředím, popřípadě i mezi živými strukturami navzájem. Ekologie, jako specifická vědní nauka, se pak interakcí živých soustav a jejich prostředí začíná zabývat až od jistých vyšších úrovní, zpravidla od úrovně komplexity organizmů. Tomu odpovídá starší pojetí ekologie, kdy převažovalo ryze biologické zaměření studií (Bormann - Likens 1979) na jedince, populace, druhy, skupiny druhů (např. V posledním období není předmětem zájmu ekologie pouze živá složky či její části a vztah k okolí.

Ekosystémy mohou být uspořádány hierarchicky, tj. Lze tak postupovat z planetární, globální úrovně na úroveň kontinentální, regionální (na ploše měřitelné zhruba tisíci km2), chorickou (plocha tisíců ha, krajinná úroveň) a topickou (jednotlivé lokality). Je možno definovat subekosystémy, jež jsou součástí ekosystémů vyššího řádu (rákosina v rámci ekosystému rybníka, smrkový porost v rámci lesního komplexu), popřípadě supraekosystémy, zahrnující naopak ekosystémy nižšího řádu (ekosystém krajiny zahrnující lesní porosty), jejich ohraničení bývá přitom z hlediska jejich určení jako systémů otevřených často obtížné (pozvolné, difúzní).

Každý ekosystém je charakterizován souborem abiotických a biotických faktorů jež určují do značné míry jeho možnosti, především z hlediska produkčních možností autotrofních organismů a tím dávají předpoklady pro počátek potravních řetězců a potravních zdrojů pro organismy heterotrofní (alespoň u terestrických ekosystémů), čili konkrétní stanoviště, tj. Změny probíhaly a probíhají v různých časových rozměrech, čili časových horizontech, s časomírou staletí a tisíciletí a geohistorické s časovým určením desetitisíců či miliónů let. Některé změny jsou náhodné, označované jako ekologické fluktuace.

Čtěte také: Pracovní Náplň Asistenta v Poradenství Ekologie

Biosféra Země se nevratně vyvíjí a spolu s ní procházejí vývojem i ekosystémy různé úrovně a komplexity. Obecně se ekosystémy vyznačují tendenci bránit se vnějším vlivům vedoucím k jejich vnitřním změnám, vykazují větší či menší stabilitu. Přes obměnu složek ekosystémů, růst, vývoj a odumírání organizmů i přes značné energetické, látkové a informační toky ekosystémy zůstává struktura a funkce na zhruba stejné úrovni, nebo prochází v určitých periodách předpovídatelnými a vyrovnanými cykly.

Působí-li na ekosystém vnější vliv a tento přesahuje obvyklé rozpětí, ekosystém přejde k mobilizaci obranných a nápravných opatření a nachází se ve stavu stresu. Soubor vnějších podmínek ekosystému se může měnit i způsobem, jež neumožňuje jeho existenci v dosavadní podobě. Dochází pak k vývoji ekosystému, k sukcesi. Anorganické látky mohou ve vodě disociovat a ionty daných prvků být přijímány rostlinami, čímž se cyklus uzavírá. Návrat živin do ekosystému je opět ve spadu z atmosféry a při rozkladu matečné horniny.

V organismech v AK (cystein), mineralizací uvolňován sirovodík, ten oxiduje za vzniku síranů. lze vylišit složku nadzemní části vegetace, podzemní části vegetace, v rámci které můžeme rozlišovat složku dřevinnou (stromovou, keřovou) a bylinnou. Dále se vylišuje složka nadložního humusu, vzdušného prostředí a půdy, eventuálně i složka živočišná. Přístupů je několik a výsledkem je např. vylišení jednotlivých složek, etáží a vrstev (v korunové části lesního ekosystému). Zahrnuje veškeré živé organismy jako součást ekosystému.

Vzhledem k různým typům prostředí a různým podmínkám si různé druhy (rostlin) adaptovaly různé strategie přežití a maximálního využití možností prostředí a vytvořily různé životní formy. Podle životních forem, specializace odborníků a systematických skupin lze pak hovořit o fytocenózách, bryocenózách, mykocenózách a zoocenozách. Strukturu společenstev je možno členit i s ohledem na podobnou životní strategii - synusie, na stáří - kohorty, popřípadě na nároky na potravní zdroje - guildy.

Sluneční záření má dvě základní formy, které ovlivňují výrazněji charakter a fungování ekosystémů a které z těchto důvodů odlišujeme. Teplo rovněž ovlivňuje produkční možnosti rostlin a možnosti přežití a aktivity živočichů a to i půdních. Rozklad organické hmoty v půdě, jako součást koloběhu živin, je určován především podmínkami pro možnosti života mikroorganismů, určující optimální podmínky pro chemické procesy v půdě a jeho extrémy ovlivňující zvětrávání matečné horniny.

Čtěte také: Česká republika a ekologie

Z hlediska hodnocení tohoto faktoru v ekosystému jsou sice důležité průměrné roční teploty, délka slunečního svitu, ale především kolísání těchto hodnot, jejich výkyvy a rozdíly mezi dnem a nocí a mezi jednotlivými částmi roku, nebo vegetační doby, z hlediska světelného záření pak dostupnost světla především v konkurenci rostlinných druhů. i záření ultrafialové, má letální účinky z hlediska poškození citlivějších tkání živých organismů i genetické informace buněk. Na zemský povrch ho proniká jen malá část, i ta však některé formy života značně ohrožuje (ochlupení, vosková vrstva).

Je důležité pro udržení pro život příznivého rozmezí teplot. Teplota je určována do značné míry právě zářením, tj. života průměrné. Průměrná denní teplotaje průměr hodnot teploty vzduchu naměřených v: 7:00, 14:00 a 21:00 hod. Růstově a produkčně jsou rostliny aktivní při teplotách mezi +5 až +40 °C. Existují rozdíly mezi teplotou vzduchu a teplotou rostliny samotné.

Průměrná roční teplota v naší republice je zhruba +7-8 °C (v horách +5 °C,v teplých nížinách +10 °C). Průměrná měsíční v nejchladnějším měsíci(lednu) - 2-3 °C, v nejteplejším měsíci (červenec) +18-20 °C. Jako ekologicky významná je např. (průměrná denní teplota je průměr 3 měření v průběhu dne (teplota v 7 hod. +teplota ve 14hod. a 2x teplota ve 21 hod./4). Lesní prostředí modifikuje výrazným způsobem teplotní poměry lokality. v závislosti na jeho hustotě, čím hustší porost, tím nižší jsou v něm kladné teploty ale omezeny jsou i výkyvy teplot (tepla) na půdní povrch.

V ročním průměru teplot je rozdíl mezi lesem a volnou plochou následující: letní teploty v průměru o 1-6 stupňů nižší, zimní teploty v průměru o půl až jeden stupeň vyšší, a výrazně se snižuje počet dnů s teplotními extrémy. Voda je abiotickým faktorem, který ovlivňuje opět celou biotickou složku. Prakticky jediným zdrojem vody jsou v naší zemi srážky. Lepší nakládání se srážkovou vodou v zemědělské i městské krajině proto bude mít pro adaptaci na klimatickou změnu klíčovou roli. Zadržování vody a její efektivnější využití jsou nezbytnou prevencí proti suchu, ale i povodním.

Ing. D. Janouš, CSc. - Ústav ekologie krajiny AV ČR v Č. Budějovicích, pracoviště Brno Stále přibývá vědeckých důkazů o tom, že podnebí Země ovlivňují změny, jež se obecně shrnují pod pojem globální změna klimatu a globální oteplování. Podstatným rysem globální klimatické změny je její původ v lidské činnosti. “Lidské činnosti vedou k neustálému narůstání koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, tento nárůst zesiluje přirozený skleníkový efekt atmosféry, a to povede v průměru k dalšímu oteplování zemského povrchu a atmosféry, což pravděpodobně ovlivní ekosystémy přírody a lidstvo jako takové.” Takto je to formulováno v Rámcové úmluvě Spojených národů o změně klimatu.

Čtěte také: Živa a Jarmila Kubíková

Mezi skleníkovými plyny je ostře sledován především oxid uhličitý, jejž člověk uvolňuje do atmosféry spalováním fosilních paliv a stále probíhajícím globálním odlesňováním. Některé plyny obsažené v atmosféře, jako vodní pára, oxid uhličitý, ozon, metan a další, jsou téměř propustné pro sluneční záření (tedy pro energii ohřívající zemský povrch), silně však pohlcují dlouhovlnnou (tepelnou) radiaci vyzařovanou zemským povrchem. Pohlcováním energie se tyto plyny ohřívají a energii vyzařují všemi směry, tedy i zpět k zemskému povrchu. Dochází k tzv. přirozenému skleníkovému efektu.

I když celkové množství skleníkových plynů v atmosféře je poměrně nízké, výsledný skleníkový efekt je velice významný, umožňující život na Zemi ve známé podobě. Průměr teplot měřených blízko povrchu na celé zeměkouli a během celého roku je v současnosti kolem 15 °C, tj. (podle Houghton 1998) o 21 °C více, než by příslušelo povrchu zeměkoule bez skleníkových plynů v atmosféře. Termín “skleníkový efekt” vyjadřuje podobnost radiační vlastnosti naší atmosféry se skleněnou stěnou skleníku. Podíl vodní páry na skleníkovém efektu činí 60 - 70 %, na CO2 připadá asi 25 %.

Skleníkový efekt atmosféry také ovlivňují oblaka, tedy kondenzovaná vodní pára v atmosféře. Tyto kapičky nebo krystalky vody rovněž pohlcují a vyzařují tepelnou energii, avšak také odrážejí dopadající krátkovlnné sluneční záření zpět do kosmu. Oblaka tedy mají jak oteplovací, tak ochlazovací efekt. V globálním měřítku jsou oba efekty oblaků přibližně vyrovnané a přisuzuje se jim spíše funkce slabého ochlazování zemského povrchu.

Obsah vodní páry, nejvýznamnějšího skleníkového plynu v atmosféře, je proměnlivý a pohybuje se od 0 do 2 obj. Množství oxidu uhličitého, kterého je v současnosti v ovzduší přibližně 0,037 obj. %, však vlivem lidské činnosti neustále významně narůstá. Vlivem lidské činnosti narůstá v atmosféře i obsah dalších skleníkových plynů. Není, kdo by pochyboval o přirozeném skleníkovém efektu, není tedy důvod pochybovat o zesilování skleníkového efektu atmosféry vlivem stoupajícího obsahu skleníkových plynů. K zesilování skleníkového efektu přispívá oxid uhličitý až 70 %, na druhém místě je metan (CH4) s asi 23 %.

Proto se také hlavní pozornost v souvislosti s hrozbou klimatické změny upírá na uhlík. V koloběhu uhlíku hraje zásadní roli schopnost zelených rostlin redukovat v procesu fotosyntézy oxid uhličitý na uhlík a kyslík a v chemických vazbách uložit životně důležitou energii ze slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. Proto všude na zemském povrchu, kde to dovolí stanovištní podmínky, dochází ke konkurenčnímu souboji mezi populacemi rostlin a také uvnitř populací o dopadající sluneční energii. Proto se všude na zemském povrchu, kde je biomasa zelených rostlin vyskytují konzumenti a rozkladači, kteří soupeří o energii uloženou v této biomase.

Energie redukovaného uhlíku se potom využívá pro životní pochody jak zelených rostlin, tak jejich konzumentů, biomasa se tímto spotřebovává a do ovzduší zpět uniká oxidovaný uhlík. To je základní princip funkce biologické pumpy, ať při koloběhu uhlíku mezi atmosférou a suchozemskými ekosystémy, nebo oceánem (viz obr. 1). Každoročně se čtvrtina celkového množství atmosférického uhlíku do tohoto koloběhu uhlíku zapojí. Určitý obsah oxidu uhličitého v atmosféře je tedy pro existenci života na Zemi nezbytný. Je to nepostradatelná látka pro proces fotosyntézy zelených rostlin, je to zdroj uhlíku pro biomasu.

Průmyslová revoluce tuto rovnováhu narušila. Do roku 1900 se koncentrace CO2 zvýšila o asi 15 ppm, v roce 1988 již dosáhla hodnoty 350, v současnosti je nad hodnotou 370 ppm s přibližným ročním nárůstem 1,5 ppm. Takže člověk spotřebovává ve velmi krátkém čase energii, kterou vegetace během velice dlouhého období zachytila a společně s uhlíkem uložila v zemi. Současně se spotřebou energie člověk tento uhlík vypouští do ovzduší (viz obr 1). Ke spalování fosilních paliv dochází z 95 % na severní polokouli.

Největší podíl na minulých a současných globálních emisích skleníkových plynů mají vyspělé země. V rozvojových zemích je množství emisí na obyvatele stále relativně malé. Klimatická změna ve svých sociálně ekonomických důsledcích dopadne na Zemi velice nerovnoměrně. Lze říci, že nůžky mezi chudými a bohatými zeměmi se ještě více rozevřou. Tam, kde je již nyní velice obtížné zabezpečit potraviny, to bude ještě obtížnější, ne-li nemožné.

Co se týče předpovědi klimatické změny v důsledku zesíleného skleníkového efektu, zvláště s ohledem na časový rozvrh, velikost a regionální projevy, existuje celá řada nejasností. Globální oteplování se dokonce může v některých oblastech projevit ochlazováním. Zejména oceány jsou pro svoji obrovskou tepelnou kapacitu významným klimatotvorným prvkem. Pro vytváření regionálních scénářů změny klimatu se používá řada metod. Jejich základem jsou informace pocházející z výstupů globálních nebo polokoulových modelů všeobecné cirkulace atmosféry spojených s modelem cirkulace oceánu.

Jeden z nejzávažnějších problémů spočívá ve vhodném propojení těchto modelů. Systém atmosféry má totiž zcela odlišnou rychlost odezvy na působící poruchu než systém oceánu. V regionálních výpovědích těchto modelů je však značný stupeň nejistoty. Proto dalším důležitým zdrojem informací pro vytvoření regionálních modelů je kombinace analýz v minulosti naměřených klimatických údajů a nepřímých informací o klimatu daného regionu. Objektivní metodou multifaktoriálního hodnocení se potom pro daný region vybírají nejvhodnější modely.

Pro vybrané klimatické modely se uvažují různé scénáře vývoje koncentrace CO2 v ovzduší. Ve zvolených scénářích se odráží očekávaný vývoj civilizace. Např. pesimistické varianty vycházejí z představy, že nedojde k podstatnému snížení rozdílu mezi bohatými a chudými zeměmi, očekávají, že spojitě poroste počet obyvatel planety Země až na 15 miliard v roce 2100, že ekonomický vývoj zůstane orientován výrazně regionálně, a jsou uvažovány pomalejší technologické změny než u optimistických scénářů vývoje (Kalvová, 2000).

Podle v současnosti respektovaných scénářů klimatické změny se střední Evropě v roce 2050 oproti normálovému období 1961 - 1990 přisuzuje oteplení o 2 - 3 °C, dále se očekává mírný pokles srážek, roční úhrn by se měl snížit o 6 mm. Vegetační období by se mělo prodloužit o téměř celý měsíc (asi 29 dnů). Problematiku dopadů změny klimatu na lesy je nutno chápat jako kombinovanou reakci lesních dřevin na změněné klimatické podmínky stanoviště a na zvýšenou koncentraci CO2 v ovzduší. Důsledkem změny klimatu je potom změněný potenciál stanoviště pro pěstování porostů lesních dřevin na straně jedné a změněné nároky a tolerance lesních dřevin ke stanovištním podmínkám na straně druhé.

Pro plné zodpovězení obou otázek, tzn. jaká bude změna stanovištních podmínek a jak se změní nároky jednotlivých lesních dřevin či jejich porostů na tyto podmínky, je však stále málo poznatků. V lesním hospodářství se předpovídaná změna klimatu nejvíce projeví ve vztahu mezi klimatem a biocenózou, tedy v typologickém členění na lesní vegetační stupně (LVS). V našich podmínkách platí, že ve vyšších nadmořských výškách, tedy vyšších LVS, je limitujícím faktorem teplota, srážek je relativní dostatek. V nižších polohách jsou naopak limitujícím faktorem převážně srážky.

Z hlediska předpovídané změny teploty by došlo k posunu stanovištních podmínek o dva LVS směrem k nižším vegetačním stupňům, znamenalo by to, že větší část porostů by se teplotně nacházela v podmínkách 1. a 2. LVS. Je však otázka, zda současná kritéria vymezující jednotlivé LVS bude možné v budoucích podmínkách klimatické změny využít. Lesní hospodářství může také významně ovlivnit silná společenská poptávka po jiných funkcích lesa, nežli je produkce dřevní hmoty.

Úsilí vedoucí k pochopení klimatické změny se musí odehrávat na mnoha úrovních, mezi kterými výrazně vyčnívá úroveň primárních producentů, jejichž asimilační aktivita dovede vázat atmosférický oxid uhličitý a je na něm závislá. Ve skupině primárních producentů zvláštní a významnou úlohu plní lesní dřeviny. Lesní ekosystémy jsou zřetelným spotřebičem atmosférického CO2. Je to dáno nejen podílem rozlohy lesů na celkové ploše suchozemských ekosystémů a množstvím deponovaného uhlíku, ale i dlouhověkostí lesů. Mimo depozit přímo ve stromech je nesmírně významný depozit uhlíku v lesních půdách.

Proto v plnění mezinárodních závazků limitů emisí CO2 a v připravovaném obchodování s těmito limity bude množství uhlíku zadržené v lesích hrát významnou hospodářskou úlohu. - Dopad klimatické změny podle očekávaného scénáře bude znamenat vertikální posun klimatických podmínek o jeden až dva v současnosti vymezené LVS směrem k nižším vegetačním stupňům. - Zvýšená koncentrace CO2 sníží negativní dopad tohoto posunu, nejvýrazněji v nižších LVS, a to zejména zvýšením tolerance dřevin ke stresovým podmínkám (ve velmi hrubém odhadu o 15 až 50 %).

- Zhorší se podmínky pro pěstování smrkových porostů v současných středních polohách, nízké polohy budou z pěstování smrku zcela vyloučeny, a to vlivem klimatických podmínek a tlaku biotických činitelů. Bude stoupat potřeba změny dřevinné skladby nově zakládaných porostů. - Z hlediska lepšího hospodaření s vodou by se porosty měly pěstovat v řidších sponech. - Doba obmýtí se bude zkracovat.

Přímý dopad k nám však bude pravděpodobně docela shovívavý. Globální sociálně ekonomický dopad je však i pro nás skutečnou hrozbou. Vzhledem k významu globální klimatické změny pro životní prostředí je velmi důležité pochopit její dopady a tím nejen vytvořit scénáře budoucího vývoje globálního ekosystému, ale pokud to bude možné, i stanovit cestu k nápravě či využít globální klimatickou změnu s ohledem na udržitelný rozvoj. Zde je nezastupitelná úloha lesního hospodářství.

Prakticky jediným zdrojem vody jsou v naší zemi srážky. Lepší nakládání se srážkovou vodou v zemědělské i městské krajině proto bude mít pro adaptaci na klimatickou změnu klíčovou roli. Zadržování vody a její efektivnější využití jsou nezbytnou prevencí proti suchu, ale i povodním. Člověk využívá přírodu a její zdroje neudržitelným způsobem a tím ohrožuje samotnou podstatu své existence. Spalování fosilních paliv uvolňuje do atmosféry obrovské množství skleníkových plynů, jejichž zvýšená koncentrace má za následek globální oteplování.

Změna klimatu přináší nespočet důsledků, které se navíc vzájemně násobí. Klima se otepluje, posledních deset let je i deset nejteplejších let v historii měření. Hlavní příčinou je produkce skleníkových plynů. Abychom předešli prohlubování klimatické krize, dle environmentalisty Jana Hollana je např. důležité promýšlet, jaký typ dopravy v konkrétních případech vybereme.

Zdravá půda se pozná podle struktury, vůně, schopnosti zadržovat vodu a živiny. Díky těmto vlastnostem lépe odolává nežádoucím vlivům. Jednou z možností, jak obnovit zdraví půdy, je regenerativní zemědělství. Je to přístup zaměřený na obnovu půdního ekosystému prostřednictvím udržitelných postupů. Pomoci může i precizní zemědělství, jež využívá moderní technologie a data k optimalizaci zemědělských činností a zvyšování výnosů při minimalizaci vstupů.

Každý rostlinný či živočišný druh či mikroorganismy zajišťují v přírodě určitou funkci a tyto funkce na sebe vzájemně navazují. Když nějaký druh zmizí, zvyšuje se riziko, že přijdeme o určitý typ ekosystémové služby, například samočištění vody, opylování zemědělských plodin nebo rozklad organického materiálu. Proto je nutné chránit a podporovat naši biodiverzitu. Globální problémy jdou ruku v ruce s růstem lidské populace. Planeta člověku přestává stačit. Ten ji stále více znečišťuje, vyčerpává její zdroje a v důsledku ji mění sám proti sobě.

Zatímco biologický obor jako je anatomie studuje stavbu léla a fyziologie se zabývá studiem funkcí orgánů, lkáni a buněk, zkoumá ekologie vztahy mezi organismy a jejich prostředím. Nejnižší jednotkou, kterou ekologie zkoumá, je jedinec a jeho vazby na okolní prostředí i na ostatní organismy. O ekologii se také v širších souvislostech hovoří jako o předmětu, který se zabývá vztahy člověka k prostředí a k ostatním organismům v tomto prostředí žijícím. Tento směr si většinou všímá více nepříznivých vlivů činností člověka na přírodu, a to nejen na živé organismy, ale i na ovzduší, vodu, půdu, ale i vlivů na zdraví samotného člověka.

Také nauka o životnim prostředí zkoumá přírodu - organismy a prostředí včetně člověka, v okamžiku nějaké nežádoucí změny. Bez základů ekologie není možné pochopit většinu složitých vztahů a jevů, které probíhají v prostředí kolem nás. Složitost těchto jevů vzrůstá s velikostí studovaného prostoru a s množstvím vazeb mezi složkami prostředí a organismy v něm žijících. Je zřejmé, že snáze pochopitelné jsou vztahy na úrovni jednoduchého celku, např. O globálních vztazích toho ještě mnoho nevíme, ale naše poznatky jsou dostatečné, abychom byli schopni odhadnout připadne následky lidské činnosti na celoplanetární systém.

Máme mnoho důkazů o vlivu freonů na ozónovou vrstvu ve stratosféře a víme, že skleníkové plyny, především oxid uhličitý, přispívají ke globálnímu oteplováni. Vztahy v přírodě byly známé už dávným lovcům a sběračům, stejně jako prvním zemědělcům před mnoha tisíci lety. Podle písemných záznamů se však i> první zobecnění pokoušejí až stáři Řekové. Zkoumáni přírody, organismů a vztahů mezi nimi se věnují filozofové a lékaři Hippokralcs (460-370 př. Kr.) ;i Kmpedoklés (493-433 př. Kr.), později i velký myslitel, filozof a zakladatel lady vědeckých disciplín Aristoteles (384-322 př.

tags: #funkce #oblaku #v #ekologii

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce testováním odpadů před finální fází stavby
• Klimatické změny poledové doby
• Bělkovice-Lašťany: Znečištění ovzduší
• Recenze služeb Likvidace Odpadu Frýdek-Místek
• Postup, pokud vám nedorazila složenka na poplatek za odpad