Biosféra
Obsah boxu
Biosféra (též živý obal Země) je ta část planety Země, kde se vyskytují formy života, ať už sporadicky, nebo pravidelně. Zahrnuje veškeré živé organismy a jejich životní prostředí. Je to jeden z nejvýznamnějších článků fyzickogeografické sféry Země, který soustřeďuje a přetváří sluneční energie do živé hmoty.
⏳ Historie a koncept
Koncept biosféry má své kořeny v 19. století. Termín „biosféra“ poprvé použil rakouský geolog Eduard Suess v roce 1875 k popisu místa na Zemi, kde se vyskytuje život. Suess ji chápal jako soubor přírodních ekosystémů existujících v mořích (biohydrosféra), na pevninách (biogeosféra) nebo na jejich hranicích (estuarisféra – ústí řek). Počátek vzniku biosféry je možné datovat od okamžiku vzniku života na Zemi, odhaduje se na 3,7 až 4 miliardy let zpět.
Významným přínosem k rozvoji teorie biosféry přispěl na počátku 20. století Vladimír Ivanovič Vernadskij, který považoval fungování celého života a jeho interakci s planetou za komplexní dynamický proces. Dnes je biosféra chápána jako globální ekosystém, který se vyznačuje samoregulací, samoobnovováním a oběhem látek a energie.
🌍 Složení a struktura
Biosféra není samostatnou sférou v pravém slova smyslu, ale spíše průnikem a interakcí ostatních zemských sfér, kde se život může udržet a rozvíjet. Zahrnuje:
- Atmosféra: Spodní část troposféry, přibližně do výšky 16 km v tropických oblastech a 10 km v polárních oblastech.
- Hydrosféra: Prakticky celou vodní obal Země, tedy oceány, moře, řeky, jezera a podzemní vody.
- Litosféra a Pedosféra: Povrch zemské kůry (litosféry) do desítek metrů pod povrchem půdy, v případě jeskyní obývaných organismy až do hloubky několika kilometrů. Zahrnuje také pedosféru, tedy půdní obal Země, který vznikl činností biosféry.
Biosféra se horizontálně člení na rozsáhlé biomy, které jsou definovány převládajícím typem vegetace a klimatickými podmínkami. Mezi hlavní suchozemské biomy patří například tropické deštné lesy, savany, pouště a polopouště, stepi, opadavé lesy mírného pásu, tajga a tundra. Existují také sladkovodní a mořské biomy.
V rámci biosféry se rozlišují i pododdíly, které zohledňují vliv člověka:
- Ekosféra: Část planety s pravidelným a zákonitým výskytem života.
- Noosféra: Část biosféry obývaná lidmi a povýšená lidským intelektem na vyšší úroveň.
- Technosféra: Část povrchu Země uměle vytvořená člověkem, jako jsou budovy, umělé osvětlení a silnice.
🌿 Ekosystémy a biodiverzita
Biosféru lze považovat za jeden globální ekosystém. Ekosystém je funkční soustava živých a neživých složek životního prostředí, jež jsou navzájem spojeny výměnou látek, tokem energie a předáváním informací. Základními funkcemi ekosystému jsou koloběh látek (tzv. biogeochemické cykly) a tok energie.
Součástí biosféry je rostlinstvo (flóra), které tvoří asi 90 % veškeré živé hmoty, živočišstvo (fauna) a mikroorganismy. Autotrofní (zejména fotosyntetické) organismy převažují nad živočichy a ostatními heterotrofními organismy. Rostliny a ostatní autotrofové zajišťují fotosyntézou energetický vstup pro běh celé biosféry. Na živočišnou složku biosféry připadá jen asi 10 % biomasy.
Biodiverzita (též biologická diverzita) označuje různorodost života a představuje základní předpoklad pro fungování ekosystémů. Její ohrožení představuje problém pro populace všech druhů, včetně lidí. Rozmanitost života je v biosféře rozmístěna velmi nerovnoměrně, přičemž nejvíce druhů je soustředěno do určitých prostředí, například do deštných pralesů. V současnosti je biodiverzita ohrožena lidskou činností, což vede k degradaci ekosystémů a úbytku přírodních zdrojů. Odhaduje se, že úbytek biodiverzity je v současné době 100 až 1000krát rychlejší, než by byl přirozeně.
♻️ Cykly v biosféře
V biosféře neustále probíhají důležité biogeochemické cykly, které zajišťují oběh chemických prvků a sloučenin mezi živým (biosféra) a neživým (litosféra, atmosféra, hydrosféra) prostředím Země. Tyto cykly jsou klíčové pro udržení života a zahrnují například:
- Koloběh vody: Popisuje pohyb vody ve všech jejích skupenstvích mezi atmosférou, hydrosférou a litosférou. Lidská činnost, jako je výstavba přehrad a změna vegetačního pokryvu, do něj významně zasahuje.
- Koloběh kyslíku: Zahrnuje produkci kyslíku fotosyntézou a jeho spotřebu při dýchání a rozkladu.
- Koloběh uhlíku: Klíčový cyklus, kde se uhlík nachází ve všech velkých systémech a rezervoárech (biosféra, atmosféra jako oxid uhličitý, hydrosféra jako rozpuštěný CO2 a karbonáty, litosféra v sedimentech a fosilních palivech). Spalování fosilních paliv člověkem výrazně narušuje tento cyklus, což vede ke zvyšování koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře.
- Koloběh dusíku: Zahrnuje fixaci dusíku z atmosféry, jeho přeměny v půdě a vodě a návrat do atmosféry.
- Koloběh fosforu a Koloběh síry: Další důležité cykly, které jsou rovněž ovlivňovány lidskou činností.
Tyto cykly zajišťují recyklaci prvků, ačkoli se mohou vyskytovat rezervoáry, kde je daná látka na delší dobu akumulována, například v oceánech a jezerech.
🧑🤝🧑 Vliv člověka a ochrana
V současnosti je největším ohrožením pro život na Zemi paradoxně člověk. Lidská činnost ohrožuje přirozená stanoviště živočišných i rostlinných druhů, znečišťuje životní prostředí a vede k nadměrnému využívání přírodních zdrojů. Mezi tyto činnosti patří odlesňování (deforestace), degradace kvalitní půdy a desertifikace (rozšiřování pouští), vysazování geograficky nepůvodních druhů a fragmentace krajiny.
Rozsáhlá kontaminace biosféry chemickými látkami má drastické dopady nejen na životní prostředí, ale i na lidské zdraví. V roce 2024 byl zaznamenán historicky nejteplejší rok, a v roce 2025 dosáhly atmosférické koncentrace oxidu uhličitého, metanu a oxidu dusného rekordních úrovní, což poukazuje na nedostatečnost globálních snah o snížení emisí skleníkových plynů.
Ochrana biosféry je globální prioritou. UNESCO aktivně rozšiřuje svou Světovou síť biosférických rezervací (WNBR), která v roce 2025 zahrnuje 784 lokalit ve 142 zemích a pokrývá dalších milion km² přírodních oblastí. Tyto rezervace slouží k experimentování s udržitelným rozvojem a ochranou biodiverzity za účasti místních komunit, vlád, univerzit a nevládních organizací. V roce 2025 bylo do sítě přidáno 26 nových biosférických rezervací, což je nejvyšší počet za posledních 20 let.
🔭 Výzkum a budoucnost
Výzkum biosféry se v současné době zaměřuje na interakce mezi klimatem, biosférou a společností, a na strategie pro udržení, obnovu a podporu ekosystémů a jejich služeb. Mezi klíčové oblasti výzkumu patří inovativní příležitosti pro pobřežní habitaty, vazby lesů na sucha a rostoucí rizika požárů. Dále se zkoumají rizika implementace řešení pro odstraňování oxidu uhličitého založených na přírodě a podíl (polo)přírodních habitatů v krajině.
Studie z roku 2025 zdůrazňují potřebu komplexních mezinárodních politických balíčků a sociálně-ekonomickou hodnotu ekosystémů v budoucnu. V září 2025 se konal 5. světový kongres biosférických rezervací v Chang-čou, Čína, kde byl přijat Strategický akční plán Chang-čou (2026–2035), který bude řídit práci programu UNESCO Man and the Biosphere na další desetiletí. Tento plán si klade za cíl urychlit dosažení globálních cílů v oblasti biodiverzity do roku 2030 a dále.
Pro laiky
Představte si Zemi jako velký dům. Biosféra je jako všechny ty pokoje, kde se dá žít – od nejvyššího patra (část oblohy), přes všechna patra, kde je voda (oceány, řeky), až po suterén (půda a jeskyně). Všechno živé, co v tomto domě bydlí – lidé, zvířata, rostliny, houby a malinké bakterie – to všechno je součástí biosféry.
Tento "životní dům" má svá pravidla. Rostliny například používají slunce k výrobě jídla (tomu říkáme fotosyntéza), a tím dávají energii všem ostatním. Voda, vzduch a další látky se v tomto domě neustále "recyklují" – třeba když prší, voda se pak vypaří a zase prší. Tomu říkáme koloběh látek.
Problém je, že my lidé v tomhle domě děláme někdy nepořádek. Kácíme lesy, znečišťujeme vodu a vzduch, a tím ničíme domovy mnoha zvířatům a rostlinám. To vede ke ztrátě biodiverzity, což znamená, že ubývá různých druhů života. A to je špatné, protože čím rozmanitější život v domě je, tím lépe dům funguje a je odolnější vůči problémům. Proto se snažíme biosféru chránit, aby se v ní dalo žít i v budoucnu.