היחסים בין מערכות ביומסה ואקלים הם מושג יסוד בגיאוגרפיות פיזיות שמסביר כיצד החיים מארגנים את עצמם על פני השטח של כדור הארץ.המשחק הזה שולט בהפצה של מערכות אקולוגיות, מעצב תבניות המגוון הביולוגי, ומשפיעים על התיישבות אנושית, חקלאות ושימוש במשאב.הבנת הקשרים הללו מספקת מסגרת קריטית לפירוש שינוי סביבתי ולעבורת המורכבת, אשר מקיימים או משבשת חיים על פני כדור הארץ, אך גם לאינטראקציות אקולוגיות עמוקות, לא רק לאקלים האנושי.

Defining Biomes and Climate Systems

(FLT:0)BiomesureFLT:1) הם קהילות אקולוגיות בקנה מידה גדול המאופיינות צמחייה ייחודית, תנאי אקלים, וחיי בעלי חיים המותאמים לסביבות אלה.בניגוד לאיסטו-מערכות אקולוגיות מבודדות, ביומים מייצגים אזורים אקולוגיים רחבים המחולקים נהגים אקליםיים דומים ותחתונים ביולוגיים, אשר לעתים קרובות מתוארים כפסיפסים של מערכות אקולוגיות מקושרות ולא תות אחידות.

(FLT:0) מערכות למערכות למערכות למערכות אטמוספירה כגון טמפרטורה, משקעים, תבניות רוח, ולחות על אזור מסוים.

  • (ב) ⁇ :0) ,UV: ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) , גבהים גבוהים יותר חווים טמפרטורות קרירות יותר ותנאים שונים של לחץ מאשר דלות.
  • (ב) ,0) זרמי אספ"ד: "החלל 1" (בתרגום חופשי: ⁇ ) מפיצים חום ולחות ברחבי העולם, ממתינות אקלים אזורי.
  • (בלטינית:0)Topography: FigFLT:1) רכסי הרים יוצרים צללים גשם ומעליות אורתוגרפיות, המשפיעות באופן דרמטי על חלוקת המשקעים.

יחד, אלמנטים אלה מגדירים את המעטפות האקלימיות שבתוכו מתפתחת הביומסה ומתמידות.המשחק בין מערכות ביומסה ואקלים הוא רחוב דו-צדדי: צורות אקלים ביומסה, וביומסה, בתורו, משפיע על האקלים המקומי והאזורי.

כיצד אקלים מעצב את התפוצה הביומית

טמפרטורה וטיפוח כנהגים ראשוניים

בין הגורמים הקלימטיים השונים, הטמפרטורה השנתית והמשקעים השנתיים של כלולים עומדים כגורמים הקריטיים ביותר של מאפיינים ביומים והתפלגות.

  • (FLT:0) יער הגשם הטרופי 1FLT (FLT:1 ), פורח שבו הטמפרטורה עולה באופן עקבי על 18 מעלות צלזיוס לאורך כל השנה ומשקעים שנתי עולה על 2,000 מ"מ, יצירת תנאים של לחות גבוהה ותנודתיות טמפרטורה מינימלית.
  • (FLT:0)DesertsertsFLT:1 מתרחשים באזורים המקבלים פחות מ-250 מ"מ של משקעים מדי שנה, ללא קשר לשאלה האם הטמפרטורות גבוהות (למשל, סהרה) או נמוך (למשל, מדברי אנטארקטי).

ה-FLT:0 NASA Earth ObservatoryFLT:1 מנצל את דיאגרמת הביום וויטאקר כדי להמחיש את מערכות היחסים האלה בבירור.אגרמת זו מבססת ביומים לאורך ⁇ של טמפרטורה ולחות, וחושפת כיצד שינויים קלים במשתנים אקלים יכולים לגרום לשינויים משמעותיים בגבולות ביומים וברכבות.לדוגמה, ירידה קלה במשקעים או עלייה בטמפרטורה עלולה להפוך את מזג האוויר ליער או לתוך קרקע.

אירועים ומזג אוויר קיצוניים

בעוד הטמפרטורה הממוצעת והגשם קובעים את השלב הרחב, דפוסים עונתיים ואקלים קיצוניים עוד יותר לחדד את המאפיינים ביומאים:

  • (FLT:0) וריאציות עונתיות: 1FLT:1 יערות טמפרטה תלויים ארבע עונות נפרדות; עצים מהססים שופכים עלים כדי לשמר מים במהלך החורף הקר.
  • (ב) ⁇ :0) אירועים חריגים: 1FLT:1 דדוקטים, שיטפונות, גלי חום וצלפים קרים כופים לחצים שיכולים לדחוף את הביומסה לעבר מצבים יציבים חלופיים.

המרכז הלאומי של ADANOAA ל- Environmental InformationveFLT:1 , עוקב באופן קבוע אחר דפוסים אלה, שיפור היכולת שלנו לחזות כיצד הביומסה יגיבה ליציבות האקלים ולשינוי מתמשך.

Biomes ואינטראקציות אקלים

גשם טרופי

יערות הגשם הטרופיים, הממוקמים בסמוך לקו המשווה באזורים כגון אגן האמזונס, קונגו ודרום מזרח אסיה, מייצגים את הביומסה היבשתית הביו-יקוםית ביותר על פני כדור הארץ. יערות אלה דורשים טמפרטורות גבוהות באופן עקבי (בדרך כלל 25-28 מעלות צלזיוס) ומשקעים מבוזרים בשפע, אפילו באופן נרחב, אפילו מפוזרים לאורך כל השנה, לעתים קרובות מעל 2,000 מ"מ בשנה.

המשקעים הצפופים, הרב-שכבתיים, יוצרים מיקרו-קליד מחומצם התומך במערך עצום של אפיפיטים, חרקים, יונקים אנרגטיים, וציפורים.למרות רכיבה מהירה על אופניים תזונתיים – שם החומר האורגני המופחת נלקח במהירות על ידי צמחים – הקרקע מתחת ליערות טרופיים לעתים קרובות מזין-פוחיות.

משובי אקלים הם עמוקים ביערות הגשם הטרופיים.הההעברה העצומה של העצים משחררת כמויות גדולות של מים פנויים, תורמים לדפוסי גשם אזוריים ולמחזור לחות אטמוספריים. Deforestation משבש את המחזור הזה, צמצום evatranspiration ופוטנציאל מוביל לשינוי מגשם גשם ועד מערכות אקולוגיות דמויות, כמו שרואים בחלקים של אמזון, כגון שינויים ביומים, יש השפעות על אקלים, על פחמן ומחסנים, על פחמן, על סוללות.

מדבר

המדברים מאופיין ברידידנות קיצונית, ומקבלים פחות מ-250 מ"מ של משקעים מדי שנה.הם יכולים להיות המדברים החמים, כגון סהרה וסורנוראן, או במדברים קרים כמו הגובי ואנטארקטיקה. קיצוניות טמפרטורה בולטות, עם טמפרטורות קרקעיות בשעות היום במדבר חם לפעמים מעל 60 מעלות צלזיוס, בעוד המדברים קרים חווים טמפרטורה גבוהה מתחת להקפאת.

פלורה ופאונה מציגות הסתגלות יוצאת דופן, כולל צמחים מחוסנים שמחסנים מים, בעלי חיים ללא פגע בטמפרטורה יום, ובנקים זרע רדום שזרעו רק לאחר אירועי גשם נדירים.

ה-FLT:0 ,World Wildlife FundFLT:1 מדגיש כי שימור המגוון הביולוגי המדברי דורש הגנה על קרום אדמה ביולוגי שברירי, מקורות מים, ומניעת השפלה נוספת של הקרקע.

יערות טמפרנטיים

יערות טמפראט נמצאים באזורי האמצע עם משקעים שנתיים בינוניים בין 750 ל-1,500 מ"מ ועונות חורף נפרדות. Broadleaf עצי החלטות רציונפים כגון אלונים, מפות, ודבורים שולטים ברוב היערות האלה, בעוד קונדומים השוררים באזורים קרירים יותר החוף וההרניים, כמו צפון מערב האוקיינוס השקט של צפון אמריקה.

השפך עונתי של עלים תורם להצטברות של אדמה אורגנית עשירה אשר תומכת במגוון רחב של צמחים, פטריות ו decomposers. יערות טמפרטה לשחק תפקיד מכריע ברכיבת פחמן, מתנהג כמו הרבה כיור פחמן על ידי אחסון פחמן בשני הביומסה וקרקעות.עם זאת, התחממות האקלים היא שינוי מזיק ומחלות דינמיקות, אשר הוכחו על ידי התפרצויות ברקליות משמעותיות כי יש הרסו את האינטראקציות של USFerre 1Ferre: 000 אלה של ניהול פעיל של צפון אמריקה.

Tundra

ביומסה Tundra מתרחשת בקווי הרוח הגבוהים ביותר באזור הארקטי ובגבהים גבוהים באזורי דולפינים, המאופיינת בטמפרטורות קרות שנותרו מתחת 10 מעלות צלזיוס במשך רוב השנה. Permafrost, או קרקע קפואה לצמיתות, מגבילה שורש וניקוז, המוביל נוף המורכב מרטבים, mosses, ליצנים, ושפל נמוך.

העונה הקצרה של 6-10 שבועות מגבילה את הצמיחה של הצמח ואת הפרודוקטיביות.התחממות האקלים גורמת לבלוטות נרחבות, שחרור כמויות גדולות של מתאן ופחמן דו תחמוצת הפחמן לתוך האווירה - משוב חזק המגביר את ההתחממות הגלובלית.מינית קי tundra כגון caribou, Arctic שועלים, וציפורים נודדות תלויות על כיסוי יציב והופעתות לשינויים; בדפוסי חיים אלה והפרעות אקולוגיות.

גבעות

Grasslands - כולל prairies, קוצים, וסוואנהs - אזורים הכובשים המקבלים בין 250 ל-1,000 מ"מ של משקעים שנתיים, מספיק כדי לתמוך עשבים וצמחים עשבים אבל בדרך כלל לא מספיק כדי לקיים יערות צפופים.

גרורות יש כמה מן הקרקע הפוריות ביותר בעולם, מה שהופך אותם לאזורים ראשוניים לפיתוח חקלאי.עם זאת, המרה נרחבת ליבוללנד הפחיתה את היקףם ביותר מ -70% באזורים מסוימים. שינויי אקלים משנים את דפוסי המשקעים, עם המישורים הגדולים של ארה"ב חווים יותר בצורתים תכופים תכופים וסוואנה המזרחית רואה עונות רטובות.

טאיגה (Boreal Forest)

היער הטאיגה, או היער הדוגל, משתרע על פני שטחים עצומים של קנדה, סקנדינביה ורוסיה, מה שהופך אותו ביומסה הגדולה ביותר בעולם של כדור הארץ.הוא מאופיין על ידי חורף ארוך, קר וקיץ קצר, מגניב. . . . . , קונור, ואורנס לשלוט יערות אלה.

Permafrost תחת הרבה של טאיגה, המשפיע על לחות הקרקע וצמיחה שורש. Wildfires הם חלק טבעי חיוני של מחזור אקולוגי זה של ביומה; מינים רבים של עץ נישה ההסתגלות אש, המחייב אותו שחרור זרע והתחדשות. שינויי אקלים הוא הגדלת תדירות וחומרת שריפות, שחרור כמויות גדולות של פחמן מאוחסן ופקדת פחמן שחור סולמות כי להאיץ אינטראקציות בין מודלים אקלים משמעותי.

מזון אקלים מ- Biomes

ביומסה אינה רק מקבלת פסיבית של תנאי אקלים – הם מעצבים באופן פעיל את האקלים באמצעות מספר מנגנונים:

  • (ב) אפקט LT:0 (Albedo Effect: 1) רפלקטיביות של פני השטח משפיעה על כמות האנרגיה הסולארית נספגת או משתקפת. Forests יש אלבדו נמוך, סופגת יותר אור שמש והתחממות פני השטח, בעוד כי עשבים ומדברים יש אלבדו גבוה יותר, ומשקף יותר אור שמש.
  • (ב) ⁇ :0) ,(Evapotranspiration:FLT:1) וצמחון משחרר מים לתוך האווירה, אשר מקרר את האוויר ותורם להיווצרות ענן ומשקעים. Deforestation מפחיתה את הפינויציה, לעתים קרובות מוביל לאקלים מקומי יותר.
  • (FLT:0) קרטבון רכיבה: 1FLT (Bmes) מאחסנת פחמן ביומסה וקרקעות, ויסת רמות CO2 אטמוספיריות.שינויים בתדירות גבוהה או בבריאות יכולים לשנות את תקציבי הפחמן הגלובליים.

לדוגמה, יערות דו-קרבה חשופים מכוסים שלג, ירידה פני השטח albedo ולהגדיל את ההתחממות, בעוד יערות הגשם טרופי לתרום למחזור לחות אטמוספירי קריטי עבור גשם אזורי. אלה משובים מורכבים ולעתים קרובות לא לינאריים, מה שהופך אינטראקציות ביומיות-קליביות מאתגר לחזות.

השפעות אנושיות על אינטראקציות ביומיות-קלידיות

שינוי קרקע

פעילויות אנושיות שינו יותר ממחצית משטח הקרקע ללא קרח של כדור הארץ באמצעות חקלאות, אורבניזציה ופיתוח תשתיות.שינויים אלה בשימוש הקרקע יש השלכות עמוקות על אינטראקציות ביומיות-קלידיות:

  • (FLT:0)Deforestation: FLT:1 Conversion of Forests to Groland or Pasture מפחית אחסון פחמן, משבש מחזורי מים, ופורקים בתי גידול.
  • (ב) ⁇ :0 (הדגשה: 1) לחות אדמה הולכת וגוברת באזורים עקשניים יכולה להעלות לחות ומשקעים מקומיים, לפעמים לגרום לשינויים בגבולות ביומים סמוכים.
  • (ב) [13]:0) ,ההתמדה: 1FLT:1 ניהול קרקעות עני באזורים חצי-אריים כמו הסאהל יש התרחבות במדבר מואצת, מונע על ידי לחץ אנושי ודינמיקה אזורית.

שינויים אלה לא רק מערכות אקולוגיות מרמות, אלא גם פוגעים במנגנוני משוב טבעיים המסדירים את האקלים, המגוון הביולוגי ושירותי המערכת האקולוגית.

שינויי אקלים

התחממות גלובלית גורמת לגבולות ביומים לשנות את הפולוורד ולמעלה בגובה כמין לעקוב אחר נישות האקלים המועדפת עליהם.עם זאת, שיעורי ההגירה שונים בין המינים, מה שמוביל לתפקוד המערכת האקולוגית ולחוסר התאמה פוטנציאלי בין הצומח, הפאנה, לבין בתי הגידול שלהם.

דוגמאות כוללות:

  • הטולנדרה מתכווץ כאשר קו העץ מתקדם צפונה ולמעלה, משנה את זמינות בתי הגידול עבור מינים קרים.
  • שוניות אלמוגים, המייצגות ביומסה ימית, חווים אירועים נרחבים בשל מתח חום.
  • מגה אש ביערות מאוישים של אוסטרליה וקליפורניה הופכים נופים לתוך סצינות ועשבות, למעשה שינוי סוגי ביומסה.

שינויים אלה הם לעתים קרובות לא ליניארים ויכולים לחצות סף אקולוגי, מה שגורם להמרות ביומיות מהירות בתוך עשרות שנים. AFLT:0study שפורסם בFLT:1 שינוי האקלים משתנה:2sherFLT 3: 3 מעריך כי מעל 40% של ביומסה ארצית עשוי לעבור למדינות חדשות על ידי 2100 תחת תרחישי קבלה גבוהה, מדגיש את הדחיפות של מאמצי הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת.

זיהום ומינים פולשניים

חנקן מן הפרישנים החקלאיות ובעירות דלק מאובנים מעשירים קרקעות, מעדיף מינים בעלי צמיחה מהירה, מזון-תזונה על חשבון צמחים מקומיים המותאמים לתנאי תזונה נמוכים.תהליך זה, הידוע בשם eutrophication, משנה את הקומפוזיציה והתפקוד של עשבים ויערות.

מינים פולשניים שהוצגו באמצעות סחר עולמי ונסיעות מנוצלים ביומים מופרעים ולעתים קרובות מחוץ לנספחים הילידים והפאון. לדוגמה, לרמות (ראה FLT:0;0;0;Bromus tectorumFLT:1) במערב ארצות הברית הגדילה את תדירות האש במערכות אקולוגיות של sagebrush, מה שממיר אותם לתוך שדות דשא שנתי ומשנה שריפות.

אסטרטגיות לחיקוי והתאמה

שטחים מוגנים וחיבוריות

הרחבת רשתות האזור המוגנות ויצירת מסדרונות אקולוגיים מאפשרת הגירה מינים והחלפה גנטית, שכן שינויי האקלים משנים את בתי הגידול. Well-designedרזות מבוססות על דוגמאות ייצוגיות של ביומסה תוך מתן שינויים עתידיים בגבולות ביומים ובחלוקות מינים.

יוזמות שימור טרנסנדנסיות, כגון אזור השימור של Kavango-Zambezi Transfrontier בדרום אפריקה, מדגימות פעולות עמידות אקולוגית בקנה מידה גדול.Globally, האמנה על מטרות המגוון הביולוגי של המגוון הביולוגי "30 עד 30" שואפת להגן על 30% של אדמה ואזורי הים עד 2030, קידום שימור המגוון הביולוגי והסתגלות של האקלים.

ניהול קרקע בר קיימא

יישום שיטות שימוש קרקע בר קיימא להפחית את הפירוק, בונה פחמן הקרקע, ושומר על שירותי אקולוגית חיוניים.דוגמאות כוללות מערכות agroforestry המשלבות עצים עם יבולים, זעזועים עגולים כדי למנוע שימוש יתר של עשבים, וחקלאות שימור המפחית את ההפרעה הקרקעית.

אחסון מחדש של אדמות מוזנחות באמצעות התחדשות עם מינים מקומיים או סיוע ניוון טבעי מסייע לשחזר פונקציונליות ביומית פוטנציאל אחסון פחמן.אתגר בון, מאמץ עולמי, מתחייב להחזיר 350 מיליון דונם של אדמות מוזנחות ומחוספסות עד 2030.אסטרטגיות שיקום אלה חייבות לשלב את שינויי האקלים כדי לבחור מחדש מינים ונטישה אתרים, להבטיח הצלחה ארוכת טווח.

אנרגיה מתחדשת ו- Carbon Reduction

השגת פליטות גזי חממה נטו אפס היא חיונית לייצוב האקלים ולמנוע שינויים ביומים קטסטרופליים.עבור מקורות אנרגיה מתחדשים כגון השמש, הרוח, וכוח הידרואלקטרי מפחית את ההסתמכות על דלקים מאובנים, הנהגים העיקריים של התחממות כדור הארץ.

עם זאת, פיתוח תשתיות אנרגיה מתחדשת חייב להיות מתוכנן בקפידה כדי למזער את פיצול בתי הגידול ואת השיבוש האקולוגי.לדוגמה, חוות רוח offshore יש לאתר עם שיקול של מסלולי ציפורים נודדות ו biomes ימיים רגישים. השלמת התקדמות טכנולוגית עם אמצעים יעילות אנרגיה שינויים התנהגותיים משפר את מאמצי הפחתת הפחתת משקל הכולל.

מעורבות קהילתית ואינטגרציה מדיניות

קהילות מקומיות ו Native יש יחסים ארוכי טווח עם סביבות שלהם ויש להן מערכות ידע בעלות ערך התורמים לדיבר ביומיה.הכרה בתמיכה בזכויות הקרקע שלהם וידע אקולוגי מסורתי משפרים את תוצאות השימור ומקדם ניהול משאבים שוויוני.

מדיניות יעילה חייבת לשלב את הסתגלות האקלים ואת מטרות שימור המגוון הביולוגי, טיפוח שיתוף פעולה בין ממשלות, מדענים וקהילות. חינוך ויוזמות לבניית יכולת מחזקים את בעלי העניין להשתתף באופן פעיל באסטרטגיות ניהול הקרקע בר קיימא ושיקום האקלים.