Pojęcie Critical Zones staje się coraz bardziej istotne w naukach o środowisku i badaniach systemów ziemskich. Obszary te definiuje się jako zewnętrzną warstwę Ziemi, gdzie skały, gleba, woda, powietrze i organizmy żywe oddziałują na siebie, kształtując środowisko, w którym żyjemy.
Są to cienkie warstwy powierzchni Ziemi, gdzie zachodzą skomplikowane interakcje między atmosferą, hydrosferą, biosferą i litosferą. Te strefy są kluczowe, ponieważ podtrzymują życie, regulują klimat i dostarczają zasobów, takich jak woda i gleba do rolnictwa. Rozciągają się od wierzchołków drzew do dna wód gruntowych.
W istocie, Critical Zone nie jest ograniczona do konkretnej lokalizacji geograficznych, ale jest koncepcyjną warstwą, która istnieje wszędzie tam, gdzie zachodzą te interakcje między komponentami powierzchni Ziemi. Jest to kluczowy obszar do badań, ponieważ podtrzymuje prawie całe życie lądowe, w tym ludzkość, i jest miejscem, gdzie zachodzi wiele ważnych procesów środowiskowych.
Kluczowe składowe
Możemy wyróżnić 4 główne składowe Critical Zone:
- Atmosfera: warstwa gazów otaczająca Ziemię, odgrywająca kluczową rolę w wzorcach pogodowych i regulacji klimatu.
- Hydrosfera: cała woda na powierzchni Ziemi, w tym rzeki, jeziora i oceany, która jest niezbędna dla wszystkich form życia.
- Biosfera: blobalna suma wszystkich ekosystemów, gdzie organizmy żywe oddziałują na siebie i swoje środowiska.
- Litosfera: sztywna zewnętrzna warstwa Ziemi, składająca się ze skorupy i górnego płaszcza, która stanowi fundament dla życia lądowego.
Znaczenie
- Podtrzymywanie życia: dostarczają niezbędnych zasobów dla roślin, zwierząt i ludzi. Gleba w tych strefach wspiera wzrost roślin, które z kolei wspierają roślinożerców i drapieżników.
- Regulacja klimatu: roślinność pochłania dwutlenek węgla, gaz cieplarniany, i wydziela tlen. Ten proces pomaga łagodzić skutki zmiany klimatu.
- Filtracja wody: naturalne filtry oczyszczając wodę, gdy przemieszcza się przez warstwy gleby i skał. Ten proces filtracji jest niezbędny do utrzymania czystych zasobów wodnych do picia, rolnictwa i przemysłu.
- Tworzenie gleby: Interakcja różnych elementów prowadzi do tworzenia gleby. Gleba jest kluczowym składnikiem rolnictwa, dostarczającym niezbędnych składników odżywczych do wzrostu roślin.
Zagrożenia
Pomimo ich znaczenia, Critical Zones są zagrożone przez działalność człowieka:
- Wylesianie: usuwanie drzew zakłóca równowagę stref krytycznych, prowadząc do erozji gleby i utraty bioróżnorodności.
- Zanieczyszczenie: Działalność przemysłowa i spływy rolnicze wprowadzają zanieczyszczenia do stref krytycznych, wpływając na jakość wody i zdrowie gleby.
- Zmiana Klimatu: Wzrost temperatur i zmieniające się wzorce opadów zmieniają dynamikę stref krytycznych, wpływając na ich zdolność do podtrzymywania życia.
Critical Zones można porównać do krwiobiegiem naszej planety, wspierającego ekosystemy, regulującego klimat i dostarczającego niezbędnych zasobów. Zrozumienie i ochrona tych stref jest kluczowa dla zrównoważonego rozwoju życia na Ziemi. Przyjmując zrównoważone praktyki i podnosząc świadomość na temat ich znaczenia, możemy zapewnić zdrowszą i bardziej odporną planetę dla przyszłych pokoleń.
W ramach projektu EOTiST naukowcy badają m.in. obieg gazów (w tym CO2) pomiędzy warstwą gleby, roślinnością i atmosferą, w wybranych obszarach Alp.
