Sistemi Ecologici Chiusi: In che modo le risorse accessibili alla vita possono essere utilizzate più e più volte?
Di Fouad Sabry
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Info su questo ebook
Cosa sono i sistemi ecologici chiusi
Un sistema ecologico chiuso è un ecosistema che provvede al mantenimento della vita attraverso il completo riutilizzo del materiale disponibile, in particolare mediante cicli in cui l'anidride carbonica espirata, il carburante e altri rifiuti vengono convertiti, chimicamente o per fotosintesi, in ossigeno , acqua e cibo.
Sistemi ecologici chiusi: possono salvare il futuro?
Cos'è un sistema ecologico chiuso?
Perché avremmo bisogno di sistemi ecologici chiusi?
Quali sono le differenze Tipi di sistemi ecologici chiusi?
BIOS-1, BIOS-2 e BIOS-3
Biosphere 2
MELiSSA
Quali sono le sfide della creazione di sistemi ecologici chiusi?
I sistemi ecologici chiusi possono cambiare il futuro?
Come ne trarrai beneficio
(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:
Capitolo 1: Sistema ecologico chiuso
Capitolo 2: Biosfera
Capitolo 3: Biosfera 2
Capitolo 4: Biorifugio
Capitolo 5: Serra
Capitolo 6: Serra di acqua di mare
Capitolo 7: Serra IBTS
Capitolo 8: Eden Project
Capitolo 9: Chang'e 4
Capitolo 10: Stazioni spaziali e habitat nella finzione
Capitolo 11: Sistema di supporto vitale ecologico controllato
Capitolo 12: Agricoltura in ambiente controllato
Capitolo 13: Ecosfera (planetaria)
Capitolo 14: Spome
Capitolo 15: Ecologia
Capitolo 16: Servizio ecosistemico
Capitolo 17: Terraformazione
Capitolo 18: Colonizzazione spaziale
(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sui sistemi ecologici chiusi.
(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo di sistemi ecologici chiusi in molti campi.
(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente , 266 tecnologie emergenti in ogni settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie dei sistemi ecologici chiusi.
A chi è rivolto questo libro
Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di sistema ecologico chiuso.
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9 – Sistemi Ecologici Chiusi
***
Un miliardo di esperti
Sistemi ecologici chiusi
In che modo le risorse accessibili alla vita possono essere utilizzate più e più volte?
Fouad Sabry
Diritto d’autore
Copyright sistemi ecologici chiusi © 2021 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.
Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è da parte di un revisore, che può citare brevi estratti in una recensione.
Copertina disegnata da Fouad Sabry.
Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.
Bonus
Puoi inviare un'e-mail a 1BKOfficial.Org+ClosedEcologicalSystems@gmail.com con oggetto Sistemiecologici chiusi: come le risorse accessibili alla vita possono essere utilizzate più e più volte?
, o semplicemente clicca su questo link e clicca su invia sul tuo client di posta elettronica, e riceverai un'e-mail che contiene i primi capitoli di questo libro.
Fouad Sabry
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www.1BKOfficial.org
Prefazione
Perché ho scritto questo libro?
La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studentedella Scuola Secondaria degli StudentiAvanzati.
È notevolmente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica),che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.
STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è in genere usato per affrontare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.
C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo della classe è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.
In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology
, che descrive tutto ciò che ci circonda, dazeroassoluto ai semiconduttori,quasi ogni tecnologia, a quel tempo, veniva spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopediae, naturalmente, non sono stato in grado di finirla nella lezione settimanale di 1 ora.
Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica,ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.
Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.
La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.
Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies
che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che hoavuto quando ero al liceo, ma invece di 20° century tecnologie,sono più interessato alle tecnologie emergenti 21st century, applicazioni e soluzioni industriali.
The Encyclopedia of Emerging Technologies
sarà composta da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon
, alla fine del libro.
365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.
***
Introduzione
Come ho scritto questo libro?
In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies
, sto cercando di ottenere approfondimenti di ricerca istantanei e grezzi, direttamente dalle menti delle persone,cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.
Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.
A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta
. Altre volte, sono le paure strazianti e le brame segrete che oserebbero solo condividere con Google.
Nella mia ricerca per scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Sistemiecologici chiusi
, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi sforna rapidamente ogni frase e domanda utile,lepersone stanno chiedendo intorno alla parola chiave Sistemiecologicichiusi
.
È una miniera d'oro di intuizioni dellepersone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le personegentili, come te, vogliono davvero.
Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto dal vivo, e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande sui SistemiEcologici Chiusi
,poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più su di essa.
L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Sistemiecologici chiusi
, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa,e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e per navigare e il libro in giro in modo semplice.
Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Questo libro ha lo scopodiaiutare le persone a comprendere e far crescere ulteriormente le loro conoscenze sui SistemiEcologiciChiusi
. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più vicino possibile e mostrando molto di più.
È un modo fantastico e bello per esplorare domande e problemi che le personehanno e rispondere direttamentee aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro svela aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti di domanda diricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, ci si aspetta di aumentare la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.
Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:
Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano un accordo e portino a una maggiore comprensione dell'argomento.
Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.
Scopri tesori nascosti di domande hai bisogno di risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.
Smetti di perdere tempo in gutfeel e congetture sul contenuto desiderato dai lettori e riempi il contenuto del libro con ciò di cui le persone hanno bisogno e dì addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.
Prendi decisioni solide e prendi menorischi, per ottenere posti in prima fila su ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su qualiargomenti includere e quali argomenti escludere.
Semplifica la produzione dei miei contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover setacciare manualmente le singole opinioni per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.
È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo diretto semplicemente rispondendo alle loro domande.
Penso che l'approccio di scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.
***
Riconoscimenti
Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Niente di tutto questo sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatorie vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.
***
Dedica
Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso, e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente ... Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere con loro ancora di più, ma non puoi ignorarli, e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono genio e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.
***
Epigrafe
Food è una necessità che deve essere prodotta a tutti i costi. Abbiamo quindi bisogno di più agricoltori o di più modi per produrre cibo con una forza lavoro limitata. I robot stanno venendo in soccorso
. ~ John Billingsley, University of Southern Queensland, e Denny Oetomo University di Melbourne; e John Reid, John Deere.
***
Sommario
Sistemi ecologici chiusi
Altri libri dell'autore
Sistemi ecologici chiusi
Diritto d’autore
Bonus
Prefazione
Introduzione
Riconoscimenti
Dedica
Epigrafe
Sommario
Capitolo 1: Sistema ecologico chiuso
Capitolo 2: Biosfera
Capitolo 3: Biosfera 2
Capitolo 4: Bioshelter
Capitolo 5: Serra
Capitolo 6: Serra con acqua di mare
Capitolo 7: IBTS Serra
Capitolo 8: Progetto Eden
Capitolo 9: Chang'e 4
Capitolo 10: Stazioni spaziali e habitat nellafinzione
Capitolo 11: Sistema di supporto vitale ecologico controllato
Capitolo 12: Agricoltura ad ambiente controllato
Capitolo 13: Ecosfera (Planetaria)
Capitolo 14: Spome
Capitolo 15: Ecologia
Capitolo 16: Servizio ecosistemico
Capitolo 17: Terraformazione
Chapter 18: Colonizzazione dello spazio
Epilogo
Informazioni sull'autore
Prossimamente
Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore
***
Capitolo 1: Sistema ecologico chiuso
A picture containing sky, outdoor, day Description automatically generatedBiosfera 2
I sistemi ecologici chiusi (CES) sono ecosistemi che non scambiano materia con nessun altro elemento del sistema.
La parola è più comunemente usata per riferirsi agli ecosistemi in miniatura realizzati dall'uomo. Tali sistemi sono scientificamente intriganti e hanno il potenziale per fornire supporto vitale durante viaggi spaziali, stazioni spaziali o case spaziali.
Tutti i prodotti di scarto creati da una specie devono essere utilizzati da almeno un'altra specie in un sistema ecologico chiuso. Se l'obiettivo è quello di mantenere in vita una forma di vita, come un topo o una persona, i prodotti di scarto come anidride carbonica, escrementi e urina devono finalmente essere trasformati in ossigeno, cibo e acqua.
Almeno una creatura autotrofica è richiesta in un sistema ecologico chiuso. Mentre sono possibili sia organismi chemiotrofici che fototrofici, praticamente tutti i sistemi ecologici chiusi fino ad oggi sono stati basati su un organismo fototrofico come le alghe verdi.
Esempi
Un sistema ecologico chiuso per un intero pianeta è chiamato ecosfera.
Biosphere 2, MELiSSAe gli esperimenti BIOS-1, BIOS-2 e BIOS-3 sono esempi di sistemi ecologici chiusi causati dall'uomo progettati per sostenere l'esistenza umana.
I giardini di bottiglie e le ecosfere dell'acquario sono ecosistemi chiusi autosufficienti che possono essere costruiti o acquistati in contenitori di vetro parzialmente o totalmente chiusi. Possono essere costituiti da minuscoli gamberetti, alghe, ciottoli, conchiglie decorative e gorgonia.
Nella finzione
I sistemi ecologici chiusi appaiono frequentemente nella finzione, in particolare nella fantascienza. Città a cupola, stazioni spaziali e habitat su altri pianeti o asteroidi, habitat cilindrici (ad esempio, cilindri di O'Neill), sfere di Dyson e così via sono esempi.
{Ee Capitolo 1}
See also
Biosphere – The global sum of all ecosystems on Earth
Controlled ecological life-support system
Controlled-environment agriculture
IBTS Greenhouse
Ecology – Scientific study of the relationships between living organisms and their environment
Ecosphere – Planetary closed ecological system
Ecosystem services
Eden Project – Visitor attraction in Cornwall in the United Kingdom.
Space colonization – Concept of permanent human habitation outside of Earth
Spome – Hypothetical matter-closed, energy-open life support system
Terraforming – Hypothetical planetary engineering process
Chang'e 4 – Chinese lunar lander
Space stations and habitats in fiction
References
I. I. Gitelson; G. M. Lisovsky & R. D. MacElroy (2003). Manmade Closed Ecological Systems. Taylor & Francis. ISBN 0-415-29998-5.
A Lexicon of the Spheres
(PDF). Oregon State University. Archived from the original (PDF) on 2016-10-18. Retrieved 2016-10-16.
ESO 2 Science 11: The Ecosphere and the Ecosystems
. Science Helpdesk.
Salisbury FB; Gitelson JI; Lisovsky GM (Oct 1997). Bios-3: Siberian experiments in bioregenerative life support
. BioScience. 47 (9): 575–85. doi:10.2307/1313164. JSTOR 1313164. PMID 11540303.
What is an EcoSphere? (Shrimp and Gorgonia coral)
.
Capitolo 2: Biosfera
A map of the world Description automatically generated with medium confidenceDa settembre 2001 ad agosto 2017 è stato creato un composito di falsi colori dell'abbondanza globale di fotoautotrofi oceanici e terrestri. Il SeaWiFS Project, il NASA/Goddard Space Flight Center e ORBIMAGE hanno contribuito a questa pagina.
La biosfera (dal greco o bos vita
e sphaira sfera
), spesso conosciuta come ecosfera (dal greco oîkos ambiente
), è l'aggregato globale di tutti gli ecosistemi. È anche conosciuta come la zona della vita sulla Terra. In termini di materia, la biosfera è essenzialmente un sistema chiuso con pochi ingressi e uscite. È un sistema aperto in termini di energia, con la fotosintesi che raccoglie energia solare ad un tasso di circa 130 Terawatt all'anno. È, tuttavia, un sistema di autoregolazione che è vicino all'equilibrio energetico. La biosfera, secondo la definizione biofisiologica più generale, è il sistema ecologico globale che integra tutti gli esseri viventi e le loro relazioni, comprese le loro interazioni con gli elementi della litosfera, della criosfera, dell'idrosfera e dell'atmosfera. Si pensa che la biosfera si sia evoluta almeno 3,5 miliardi di anni fa, iniziando con un processo di biopoiesi (vita formata naturalmente da materiali non viventi, come semplici composti organici) o biogenesi (vita creata dalla materia vivente).
Le biosfere, in generale, sono tutti i sistemi chiusi e autoregolanti contenenti ecosistemi. Questo copre biosfere artificiali come Biosphere 2 e BIOS-3, così come biosfere su altri pianeti o lune.
Origine e uso del termine
Waves crashing on a beach Description automatically generated with medium confidenceUna scena di spiaggia sulla Terra, che mostra la litosfera (terra), l'idrosfera (oceano) e l'atmosfera tutte in una volta (aria)
Eduard Suess, un geologo, inventò la parola biosfera
nel 1875, definendola come il luogo sulla superficie terrestre in cui esiste la vita.
Mentre il concetto ha una base geologica, esemplifica l'impatto di Charles Darwin e Matthew F. Maury sulle scienze della Terra. L'impostazione biologica della biosfera risale al 1920 (vedi Vladimir I. Vernadsky),prima dell'uso della parola ecosistema
da parte diSir Arthur Tansley nel 1935 (vedi storia dell'ecologia). L'ecologia, secondo Vernadsky, è la scienza della biosfera. È una nozione multidisciplinare che comprende astronomia, geofisica, meteorologia, biogeografia, evoluzione, geologia, geochimica, idrologia e, più in generale, tutte le scienze della vita e della Terra.
Definizione ristretta
La biosfera è definita dai geochimici come l'insieme delle specie viventi (la biomassa
o biota
come indicato da biologi ed ecologi). In questa visione, la biosfera è una delle quattro componenti distinte del modello geochimico, le altre sono la geosfera, l'idrosfera e l'atmosfera. L'Ecosfera si forma quando queste quattro sfere componenti sono integrate in un unico sistema. Questa parola è stata coniata nel 1960 e si riferisce sia alle componenti biologiche che fisiche della Terra.
La biosferica,come definita dalla Seconda Conferenza Internazionale sui Sistemi di Vita Chiusa, è la scienza e la tecnologia degli analoghi e dei modelli della biosfera terrestre, cioè le biosfere artificiali simili alla Terra. Altri possono includere lo sviluppo di biosfere artificiali non terrestri, come biosfere centrate sull'uomo o una biosfera marziana nativa, come parte del problema della biosferica.
La biosfera terrestre
Età
A close-up of a leaf Description automatically generated with medium confidenceFossile di stromatolite stimato a 3,2-3,6 miliardi di anni
La grafite biogenica trovata in rocce metasedimentarie di 3,7 miliardi di anni fa della Groenlandia occidentale e fossili di stuoie microbiche identificate in arenaria di 3,48 miliardi di anni fa dall'Australia occidentale sono tra le prime prove di vita sulla Terra. Nel 2015, resti di vita biotica
sono stati scoperti in rocce di 4,1 miliardi di anni nell'Australia occidentale. Nel 2017, è stato annunciato che presunti microrganismi fossilizzati (o microfossili) erano stati scoperti in precipitati idrotermali vecchi di 4,28 miliardi di anni nella cintura di Nuvvuagittuq del Quebec, in Canada, la più antica testimonianza di vita sulla Terra, implicando un'emergenza quasi istantanea della vita
dopo la formazione dell'oceano 4,4 miliardi di anni fa, e non molto tempo dopo la formazione della Terra. Se la vita sorgesse relativamente velocemente sulla Terra... allora potrebbe essere prevalente nell'universo
, dice il biologo Stephen Blair Hedges.
Misura
A hawk sitting on a branch Description automatically generated with medium confidenceAvvoltoio di Rüppell
A picture containing outdoor, ocean floor Description automatically generatedXenophyophore, un organismo barofilo, dal Rift delle Galapagos.
La vita può essere trovata in ogni angolo del mondo, dalle calotte polari artiche ai tropici. Recenti progressi in microbiologia hanno dimostrato che i batteri esistono in profondità sotto la superficie terrestre della Terra e che la massa totale della vita microbica nelle cosiddette zone inabitabili
può superare in numero tutta la vita animale e vegetale sulla superficie nella biomassa. È impossibile determinare il vero spessore della biosfera sulla Terra. Gli uccelli volano regolarmente ad altitudini fino a 1.800 m (5.900 piedi; 1,1 miglia), mentre i pesci risiedono a profondità fino a 8.372 m (27.467 piedi; 5.202 miglia) nella Fossa di Porto Rico.
Ci sono alcuni esempi più gravi di vita sulla Terra: l'avvoltoio di Rüppell è stato trovato ad altitudini di 11.300 m (37.100 piedi; 7,0 miglia); le oche dalla testa a barra migrano ad altitudini di almeno 8.300 m (27.200 piedi; 5,2 miglia); gli yak vivono ad altitudini fino a 5.400 m (17.700 piedi; 3,4 km); e le capre di montagna vivono ad altitudini fino a 3.050 m (10.010 piedi; 1,90 A queste altezze, gli animali erbivori si affidano a licheni, erbe e piante.
Le forme di vita possono essere trovate in tutte le sezioni della biosfera terrestre, tra cui sporcizia, sorgenti termali, rocce interne ad almeno 19 km (12 miglia) sottoterra, le porzioni più profonde dell'oceano e almeno 64 km (40 miglia) sopra la superficie terrestre.
I microrganismi hanno dimostrato di resistere al vuoto dello spazio esterno in particolari impostazioni di prova. L'intera quantità di carbonio batterico nel suolo e nel sottosuolo è stimata in 5 1017 g, o il peso del Regno Unito
. I microrganismi procarioti, che includono batteri e archaea ma non microrganismi eucarioti nucleati, possono contenere fino a 0,8 trilioni di tonnellate di carbonio (della massa totale della biosfera, che è stimata tra 1 e 4 trilioni di tonnellate).
I batteri marini barofili sono stati scoperti a profondità di oltre 10.000 metri (33.000 piedi; 6,2 miglia) nella Fossa delle Marianne, il luogo più profondo negli oceani della Terra. In verità, forme di vita unicellulari sono state scoperte nella regione più profonda della Fossa delle Marianne, dal Challenger Deep, a profondità di 11.034 m (36.201 piedi; 6.856 mi).
Secondo altri studi, i microrganismi vivono all'interno di rocce fino a 580 m (1.900 piedi; 0,36 miglia) sotto il fondo del mare sotto 2.590 m (8.500 piedi; 1,61 km) di oceano al largo della costa nord-occidentale degli Stati Uniti, così come 2.400 m (7.900 piedi; 1,5 miglia) sotto il fondo marino al largo del Giappone. I batteri termofili coltivabili sono stati recuperati da carote scavate a più di 5.000 m (16.000 piedi; 3,1 km) sotto la crosta terrestre in Svezia, da rocce con temperature comprese tra 65 e 75 ° C (149-167 ° F).
La temperatura aumenta man mano che ci si sposta più in profondità nella crosta terrestre. La velocità con cui le temperature aumentano è determinata da una varietà di fattori, tra cui il tipo di crosta (continentale vs oceanica), il tipo di roccia, la posizione geografica e così via.
La temperatura più alta conosciuta alla quale può esistere la vita microbica è di 122 ° C (252 ° F)(Methanopyrus kandleri Ceppo 116), ed è probabile che la temperatura, piuttosto che la profondità assoluta, definisca il limite della vita nella biosfera profonda
.
Il 20 agosto 2014, gli scienziati hanno confermato l'esistenza di microbi che abitano a 800 m (2.600 piedi; 0,50 miglia) sotto il ghiaccio dell'Antartide. Puoi trovare microrganismi ovunque: sono incredibilmente adattabili agli ambienti e vivono ovunque si trovino
, afferma un ricercatore.
La nostra biosfera è separata in una varietà di biomi, ognuno con il proprio insieme di vegetazione e fauna selvatica. I biomi sulla terra si distinguono principalmente per latitudine. I biomi terrestri all'interno dei circoli artico e antartico sono relativamente privi di vita vegetale e animale, mentre la maggior parte dei biomi più popolosi si trovano vicino all'equatore.
Variazione annuale
A map of the world Description automatically generated with medium confidenceBiosfere artificiali
Biosphere 2Biosfera 2 in Arizona.
Le biosfere sperimentali, note anche come sistemi ecologici chiusi, sono state sviluppate per ricercare gli ecosistemi e il potenziale per sostenere la vita oltre la Terra. Questi includono veicoli spaziali e il laboratorio terrestre elencati di seguito:
Biosfera 2 in Arizona,Stati Uniti, 3,15 acri (13.000 m²).
BIOS-1, BIOS-2 e BIOS-3 presso l'Istituto di Biofisica di Krasnoyarsk, Siberia, in Unione Sovietica all'epoca.
Biosphere J (CEEF, Closed Ecology Experiment Facilities), un esperimento in Giappone.
MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) presso l'Universitat Autnoma de Barcelona
Biosfere extraterrestri
Poiché non sono state scoperte biosfere oltre la Terra, la presenza di biosfere extraterrestri rimane speculativa. L'ipotesi delle Terre rare indica che dovrebbero essere estremamente rare, ad eccezione di quelle costituite interamente di vita microbica. Dato l'elevato numero di pianeti, gli analoghi della Terra possono essere abbastanza abbondanti,almeno nella galassia della Via Lattea. Tre dei pianeti identificati in orbita attorno a TRAPPIST-1 potrebbero avere biosfere. Data la nostra attuale comprensione dell'abiogenesi, non si sa quale percentuale di questi pianeti generi biosfere.
Sulla base dei risultati del telescopio spaziale Kepler, è stato calcolato che la biosfera aliena più vicina dovrebbe trovarsi entro 100 anni luce dalla Terra se la probabilità di abiogenesi è maggiore di 1 su 1000.
È anche possibile che le biosfere artificiali saranno sviluppate in futuro, ad esempio attraverso la terraformazione di Marte.
{Fine Capitolo 2}
See also
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Climate system
Cryosphere
Thomas Gold
Habitable zone
Homeostasis
Life support system
Man and the Biosphere Programme
Montreal Biosphère
Noogenesis
Noosphere
Rare biosphere
Shadow biosphere
Simple biosphere model
Soil biomantle
Wardian case
Winogradsky column
References
Nealson, Kenneth H.; Zeki, S.; Conrad, Pamela G. (1999). Life: past, present and future
. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 354 (1392): 1923–1939. doi:10.1098/rstb.1999.0532. PMC 1692713. PMID 10670014.
Biosphere
in The Columbia Encyclopedia, 6th ed. (2004) Columbia University Press.
Campbell, Neil A.; Brad Williamson; Robin J. Heyden (2006). Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-250882-7. Archived from the original on 2014-11-02. Retrieved 2008-09-14.
Zimmer, Carl (3 October 2013). Earth's Oxygen: A Mystery Easy to Take for Granted
. The New York Times. Archived from the original on 3 October 2013. Retrieved 3 October 2013.
Meaning of biosphere
. WebDictionary.co.uk. WebDictionary.co.uk. Archived from the original on 2011-10-02. Retrieved 2010-11-12.
Suess, E. (1875) Die Entstehung Der Alpen [The Origin of the Alps]. Vienna: W. Braunmuller.
Möller, Detlev (December 2010). Chemistry of the Climate System. De Gruyter. pp. 118–119. ISBN 978-3-11-022835-9.
Bebarta, Kailash Chandra (2011). Dictionary of Forestry and Wildlife Science. New Delhi: Concept Publishing Company. p. 45. ISBN 978-81-8069-719-7.
Ohtomo, Yoko; Kakegawa, Takeshi; Ishida, Akizumi; Nagase, Toshiro; Rosing, Minik T. (8 December 2013). Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks
. Nature Geoscience. 7 (1): 25–28. Bibcode:2014NatGe...7...25O. doi:10.1038/ngeo2025.
Borenstein, Seth (13 November 2013). Oldest fossil found: Meet your microbial mom
. AP News. Archived from the original on 29 June 2015. Retrieved 15 November 2013.
Noffke, Nora; Christian, Daniel; Wacey, David; Hazen, Robert M. (8 November 2013). Microbially Induced Sedimentary Structures Recording an Ancient Ecosystem in the ca. 3.48 Billion-Year-Old Dresser Formation, Pilbara, Western Australia
. Astrobiology. 13 (12): 1103–24. Bibcode:2013AsBio..13.1103N. doi:10.1089/ast.2013.1030. PMC 3870916. PMID 24205812.
Borenstein, Seth (19 October 2015). Hints of life on what was thought to be desolate early Earth
. Excite. Yonkers, NY: Mindspark Interactive Network. Associated Press. Archived from the original on 1 October 2018. Retrieved 8 October 2018.
Bell, Elizabeth A.; Boehnike, Patrick; Harrison, T. Mark; et al. (19 October 2015). Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon
. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112 (47): 14518–21. Bibcode:2015PNAS..11214518B. doi:10.1073/pnas.1517557112. PMC 4664351. PMID 26483481. Early edition, published online before print.
Dodd, Matthew S.; Papineau, Dominic; Grenne, Tor; Slack, John F.; Rittner, Martin; Pirajno, Franco; O'Neil, Jonathan; Little, Crispin T. S. (2 March 2017). Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates
(PDF). Nature. 343 (7643): 60–64. Bibcode:2017Natur.543...60D. doi:10.1038/nature21377. PMID 28252057. S2CID 2420384. Archived (PDF) from the original on 23 July 2018. Retrieved 19 February 2019.
Zimmer, Carl (1 March 2017). Scientists Say Canadian Bacteria Fossils May Be Earth's Oldest
. The New York Times. Archived from the original on 2 March 2017. Retrieved 2 March 2017.
Ghosh, Pallab (1 March 2017). Earliest evidence of life on Earth 'found
. BBC News. Archived from the original on 2 March 2017. Retrieved 2 March 2017.
Dunham, Will (1 March 2017). Canadian bacteria-like fossils called oldest evidence of life
. Reuters. Archived from the original on 2 March 2017. Retrieved 1 March 2017.
University of Georgia (25 August 1998). First-Ever Scientific Estimate Of Total Bacteria On Earth Shows Far Greater Numbers Than Ever Known Before
. Science Daily. Archived from the original on 10 November 2014. Retrieved 10 November 2014.
Hadhazy, Adam (12 January 2015). Life Might Thrive a Dozen Miles Beneath Earth's Surface
. Astrobiology Magazine. Archived from the original on 12 March 2017. Retrieved 11 March 2017.
Fox-Skelly, Jasmin (24 November 2015). The Strange Beasts That Live In Solid Rock Deep Underground
. BBC Online. Archived from the original on 25 November 2016. Retrieved 11 March 2017.
Zhang, K. Dose; A. Bieger-Dose; R. Dillmann; M. Gill; O. Kerz (1995). A. Klein, H. Meinert, T. Nawroth, S. Risi, C. Stride. ERA-experiment
space biochemistry. Advances in Space Research. 16 (8): 119–129. Bibcode:1995AdSpR..16..119D. doi:10.1016/0273-1177(95)00280-R. PMID 11542696.
Horneck G; Eschweiler U; Reitz G; Wehner J; Willimek R; Strauch K. (1995). Biological responses to space: results of the experiment
Exobiological Unit of ERA on EURECA I
. Adv. Space Res. 16 (8): 105–18. Bibcode:1995AdSpR..16..105H. doi:10.1016/0273-1177(95)00279-N. PMID 11542695.
Staff (2014). The Biosphere
. Aspen Global Change Institute. Archived from the original on 10 November 2014. Retrieved 10 November 2014.
Takamia; et al. (1997). Microbial flora in the deepest sea mud of the Mariana Trench
. FEMS Microbiology Letters. 152 (2): 279–285. doi:10.1111/j.1574-6968.1997.tb10440.x. PMID 9231422.
National Geographic, 2005
. Archived from