Geschlossene Ökologische Systeme: Wie können die dem Leben zugänglichen Ressourcen immer wieder genutzt werden?

Von Fouad Sabry

Was sind geschlossene ökologische Systeme

Ein geschlossenes ökologisches System ist ein Ökosystem, das die Erhaltung des Lebens durch vollständige Wiederverwendung von verfügbarem Material gewährleistet, insbesondere durch Kreisläufe, in denen ausgeatmetes Kohlendioxid, Kraftstoff und andere Abfallstoffe chemisch oder durch Photosynthese in Sauerstoff umgewandelt werden , Wasser und Nahrung.
Geschlossene Ökosysteme: Können sie die Zukunft retten?
Was ist ein geschlossenes Ökosystem?
Warum brauchen wir geschlossene Ökosysteme?
Was sind die Unterschiede Arten geschlossener ökologischer Systeme?
BIOS-1, BIOS-2 und BIOS-3
Biosphere 2
MELiSSA
Was sind die Herausforderungen bei der Schaffung geschlossener ökologischer Systeme?
Können geschlossene Ökosysteme die Zukunft verändern?

Ihre Vorteile

(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Geschlossenes Ökosystem
Kapitel 2: Biosphäre
Kapitel 3: Biosphäre 2
Kapitel 4: Bioshelter
Kapitel 5: Gewächshaus
Kapitel 6: Meerwasser-Gewächshaus
Kapitel 7: IBTS-Gewächshaus
Kapitel 8: Eden Project
Kapitel 9: Chang'e 4
Kapitel 10: Raumstationen und Lebensräume in der Fiktion
Kapitel 11: Kontrolliertes ökologisches Lebenserhaltungssystem
Kapitel 12: Umweltkontrollierte Landwirtschaft
Kapitel 13: Ökosphäre (Planetär)
Kapitel 14: Spome
Kapitel 15: Ökologie
Kapitel 16: Ökosystemleistungen
Kapitel 17: Terraforming
Kapitel 18: Weltraumkolonisierung

(II) Beantwortung der öffentlichen Top-Fragen zu geschlossenen ökologischen Systemen.
(III) Praxisbeispiele für die Nutzung geschlossener ökologischer Systeme in vielen Bereichen.
(IV) 17 Anhänge zur kurzen Erläuterung , 266 neue Technologien in jeder Branche, um ein umfassendes 360-Grad-Verständnis der Technologien geschlossener ökologischer Systeme zu haben.

Für wen ist dieses Buch geeignet?

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Bastler und diejenigen, die über das Basiswissen oder Informationen für jede Art von geschlossenen ökologischen Systemen hinausgehen möchten.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 10. Okt. 2021

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Geschlossene ökologische Systeme

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7 – Autonome Waffen

8 – Agrarrobotik

9 – Geschlossene ökologische Systeme

***

Eine Milliarde Sachkundige

Geschlossene ökologische Systeme

Wie können die dem Leben zugänglichen Ressourcen immer wieder genutzt werden?

Fouad Sabry

Urheberrecht

Closed Ecological Systems Copyright © 2021 von Fouad Sabry. Alle Rechte vorbehalten.

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form oder mit elektronischen oder mechanischen Mitteln, einschließlich Informationsspeicher- und -abrufsystemen, ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert werden. Die einzige Ausnahme ist von einem Rezensenten, der kurze Auszüge in einer Rezension zitieren darf.

Cover entworfen von Fouad Sabry.

Dieses Buch ist ein Werk der Fiktion. Namen, Charaktere, Orte und Ereignisse sind entweder Produkte der Phantasie des Autors oder werden fiktiv verwendet. Jede Ähnlichkeit mit tatsächlichen Personen, lebenden oder toten Personen, Ereignissen oder Orten ist völlig zufällig.

Bonus

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Fouad Sabry

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Vorwort

Warum habe ich dieses Buch geschrieben?

Die Geschichte des Schreibens dieses Buches begann 1989, als ich Studentan der Secondary School of Advanced Students war.

Es ist bemerkenswert ähnlich wie  die MINT-Schulen (Science, Technology, Engineering und Mathematics),die jetzt in vielen fortgeschrittenen Ländern verfügbar sind.

MINT ist ein Lehrplan, der auf der Idee basiert, Studenten in vier spezifischen Disziplinen - Naturwissenschaften, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik - in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Dieser Begriff wird typischerweise verwendet, um eine Bildungspolitik oder eine Lehrplanwahl in Schulen zu behandeln. Es hat Auswirkungen auf die Entwicklung der Arbeitskräfte, nationale Sicherheitsbedenken und die Einwanderungspolitik.

Es gab  eine wöchentliche Klasse in der Bibliothek, in der jeder Schüler ein beliebiges Buch auswählen und 1 Stunde lang lesen kann. Das Ziel  der Klasse ist es, die Schüler zu ermutigen, andere Fächer als den  Lehrplan zu lesen.

In der Bibliothek, während ich mir die Bücher in den Regalen ansah, bemerkte ich riesige Bücher, insgesamt  5.000  Seiten  in 5 Teilen. Der  Buchname ist  The Encyclopedia of Technology, der alles um uns herum beschreibt, fromabsoluter Nullpunkt zu Halbleitern,fast jede Technologie, zu dieser Zeit, wurde mit bunten Illustrationen und einfachen Worten erklärt. Ich fing an, die Enzyklopädie zu lesen,und natürlich konnte ich sie nicht in der 1-stündigen wöchentlichen Klassebeenden.

Also überzeugte ich meinen Vater, die Enzyklopädie zukaufen. Mein Vater hat  mir zu Beginn meines Lebens alle Technologiewerkzeuge gekauft, den ersten Computer und die erste Technologieenzyklopädie,und beide haben einen großen Einfluss auf mich und meine Karriere.

Ich habe die gesamte Enzyklopädie in den gleichen Sommerferien dieses Jahresfertiggestellt, und dann begann ich zu sehen, wie das Universum funktioniert und wie man dieses Wissen auf alltägliche Probleme anwendet.

Meine Leidenschaft für die Technologie begann vor mehr als 30 Jahren und die Reise geht immer noch weiter.

Dieses Buch ist Teil der Encyclopediaof Emerging Technologies, die mein Versuch ist, den Lesern die gleiche erstaunliche Erfahrung zu geben, die ich hatte, als ich in der High School war, aber anstelle von 20. JahrhundertEntury Technologien,interessiere ich mich mehr für die 21st century aufkommende Technologien, Anwendungen und Branchenlösungen.

The Encyclopedia of Emerging Technologies wird aus 365 Büchern bestehen, wobei sich jedes Buch auf eine einzige aufkommende Technologie konzentriert. Sie können die Liste der aufkommenden Technologien und ihre Kategorisierung nach Branchen im Teil von Coming Soon am Ende des Buches lesen.

365 Bücher, um den Lesern die Möglichkeit zu geben, ihr Wissen über eine einzige aufkommende Technologie jeden Tag innerhalb eines Jahres zu erweitern.

***

Einleitung

Wie habe ich dieses Buch geschrieben?

In jedem Buch von The Encyclopedia of Emerging Technologies versuche ich, sofortige, rohe Sucheinblicke zu erhalten, direkt aus den Köpfen der  Menschen,die versuchen, ihre Fragen über die aufkommende Technologiezubeantworten.

Es gibt jeden Tag 3 Milliarden Google-Suchen, von denen 20% noch nie zuvor gesehen wurden. Sie sind wie ein direkter Draht zu den Gedanken derMenschen.

Manchmal ist das Wie entferne ich Papierstau. Zu anderen Zeiten sind es die zerreißenden Ängste und geheimen Sehnschnisse, die sie immer nur mit Google zu teilen wagen würden.

In meinem Bestreben, eine ungenutzte Goldmine von Content-Ideen überGeschlossene ökologische Systemezu entdecken, verwende ich vieleTools,  um autovervollständigte Daten von Suchmaschinen wie Google zu hören, dann schnell jede nützliche Phrase und Frage herauszukurbeln,die dieLeute um das StichwortGeschlossene ökologische Systemefragen.

Es ist eine Goldgrube anMenscheneinblicken,  mit denen ich frische, äußerst nützliche Inhalte, Produkte und Dienstleistungen erstellen kann. Die freundlichen  Leute,wie du, wollen wirklich.

Personensuchen sind der wichtigste Datensatz, der jemals über die menschliche Psyche gesammeltwurde. Daher ist dieses Buch ein Live-Produkt    und wird ständig durch immer mehr Antworten auf neue Fragen zu Geschlossene ökologische Systeme aktualisiert,die von Menschen gestellt werden, genau wie Sie und ich, die sich über diese neue aufkommende Technologie wundern und mehr darüber erfahren möchten.

Der Ansatz für das Schreiben dieses Buches besteht darin, ein tieferes Verständnis dafür zu bekommen, wie Menschen in  Geschlossenen ökologischen Systemen suchen, Fragen und Fragen aufzudecken, die  ich nicht unbedingt aus dem  Kopfdenken  würde,und diese Fragen in super einfachen  und  verdaulichen  Wortenzu beantworten und  zu  navigieren e  das  Buch auf eine einfache Weise. 

Wenn es also darum geht, dieses Buch zu schreiben, habe ich darauf geachtet, dass es so optimiert und zielgerichtet wie möglich ist. Dieses Buch  sollden Menschenhelfen,  ihr Wissen überGeschlossene ökologische Systeme weiter zu verstehen und zuerweitern. Ich versuche, die Fragen der Leute so genau wie möglich zu beantworten und viel mehr zu zeigen.

Es ist eine fantastische und schöne Möglichkeit, Fragen und Probleme, die die Menschenhaben, zu erforschen und sie direkt zu beantwortenund dem Inhalt des Buches Einblicke, Validierung und Kreativität zu verleihen - sogar Pitches und Vorschläge. Das Buch  deckt reiche, weniger überfüllte und manchmal überraschende Bereiche der Forschungsnachfrage auf,  die ich sonst nichterreichen würde.  Es besteht kein Zweifel, dass erwartet wird, dass das Wissen  der    potenziellenLeser nach dem Lesen des  Buchesmit diesem Ansatz erhöht wird.

Ich habe einen einzigartigen Ansatz angewendet, um den Inhalt dieses Buches immer frisch zu machen. Dieser Ansatz hängt davon ab, den Köpfen der Menschen zuzuhören, indem die Such-Listening-Tools verwendet werden. Dieser Ansatz hat mir geholfen:

Treffen Sie die Leser genau dort, wo sie sind, damit ich relevante Inhalte erstellen kann, die einen Nerv treffen und mehr Verständnis für das Thema schaffen.

Bleiben Sie am Puls der Zeit, damit ich Updates erhalten kann, wenn Menschen auf neue Weise über diese aufkommende Technologie sprechen und Trends im Laufe der Zeit überwachen.

Entdecken Sie verborgene Schätze von Fragen, die Antworten auf die aufkommende Technologie benötigen, um unerwartete Erkenntnisse und versteckte Nischen zu entdecken, die die Relevanz des Inhalts steigern und ihm einen Gewinnvorteil verschaffen.

Hören Sie auf, Zeit mit Bauchgefühl und Vermutungen über die von den Lesern gewünschten Inhalte zu verschwenden, und füllen Sie den Buchinhalt mit dem, was die Menschen  brauchen, und verabschieden Sie sich von den endlosen Inhaltsideen, die auf  Spekulationen basieren.

Treffen Sie solide Entscheidungen und gehen Sie weniger Risiken ein, um Plätze inder ersten Reihe zu dem zu bekommen, was die Leute lesen und wissen wollen - in Echtzeit - und verwenden Sie Suchdaten, um mutige Entscheidungen darüber zu treffen,welche Themen aufgenommen und welche Themen ausgeschlossen werden sollen.

Optimieren Sie meine Content-Produktion, um Content-Ideen zu identifizieren, ohne einzelne Meinungen manuell durchsuchen zu müssen, um Tage und sogar Wochen Zeit zu sparen.

Es ist wunderbar, den Menschen zu helfen, ihr Wissen  auf einfache Weise zu erweitern,  indem sie nur ihre Fragen beantworten.

Ich denke, der Ansatz des Schreibens dieses Buches ist  einzigartig, da es  die wichtigen Fragen  verfolgt, die von den Lesern  in  Suchmaschinengestelltwerden.

***

Bestätigungen

Ein Buch zu schreiben ist schwieriger, als ich dachte und lohnender, als ich es mir je hätte vorstellen können. Nichts davon wäre ohne die Arbeit renommierter Forschermöglichgewesen,  und ich möchte ihre Bemühungen würdigen, das Wissen der Öffentlichkeit über diese aufstrebende Technologie zu erweitern. 

***

Widmung

Für die Erleuchteten, diejenigen, die die Dinge anders sehen und wollen, dass die Welt besser wird - sie mögen den Status quo oder den bestehenden Staat nicht ... Du kannst ihnen zu sehr widersprechen, und du kannst noch mehr mit ihnen streiten, aber du kannst sie nicht ignorieren, und du kannst sie nicht unterschätzen, weil sie immer Dinge verändern ... Sie treiben die Menschheit voran, und während einige sie als die Verrückten oder Amateure sehen, sehen andere Genie und Innovatoren, weil diejenigen, die erleuchtet genug sind, um zu denken, dass sie die Welt verändern können, diejenigen sind, die es tun und die Menschen zur Erleuchtungführen.

***

Epigraph

Food ist eine Notwendigkeit, die um jeden Preis produziert werden muss. Wir brauchen daher entweder mehr Landwirte oder mehr Möglichkeiten, Nahrungsmittel mit begrenzten Arbeitskräften zu produzieren. Die Roboter kommen zur Rettung. ~  John Billingsley, University of Southern Queensland, und Denny  Oetomo  University of Melbourne; und John Reid, John Deere.

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Inhaltsverzeichnis

Geschlossene ökologische Systeme

Andere Bücher von The Author

Geschlossene ökologische Systeme

Urheberrecht

Bonus

Vorwort

Einleitung

Bestätigungen

Widmung

Epigraph

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Geschlossenes Ökologisches System

Kapitel 2: Biosphäre

Kapitel 3: Biosphäre 2

Kapitel 4: Bioshelter

Kapitel 5: Gewächshaus

Kapitel 6: Meerwassergewächshaus

Kapitel 7: IBTS-Gewächshaus

Kapitel 8: Eden-Projekt

Kapitel 9: Chang'e 4

Kapitel 10: Raumstationen und Lebensräume in Fiktion

Kapitel 11: Kontrolliertes ökologisches Lebenserhaltungssystem

Kapitel 12: Kontrollierte Landwirtschaft

Kapitel 13: Ökosphäre (planetarisch)

Kapitel 14: Spome

Kapitel 15: Ökologie

Kapitel 16: Ökosystemleistung

Kapitel 17: Terraforming

Kapitel18: Weltraumkolonisierung

Epilog

Über den Autor

Demnächst

Anhänge: Neue Technologien in jeder Branche

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Kapitel 1: Geschlossenes Ökologisches System

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Biosphäre 2

Geschlossene ökologische Systeme (CES) sind Ökosysteme, die keine Materie mit anderen Elementen des Systems austauschen.

Das Wort wird am häufigsten verwendet, um sich auf vom Menschen geschaffene Miniaturökosysteme zu beziehen. Solche Systeme sind wissenschaftlich faszinierend und haben das Potenzial, lebenserhaltungserhaltungshalber bei Weltraumreisen, Raumstationen oder Weltraumhäusern zu leisten.

Abfallprodukte, die von einer Art erzeugt werden, müssen von mindestens einer anderen Art in einem geschlossenen ökologischen System verwertet werden. Wenn es darum geht, eine Lebensform wie eine Maus oder eine Person am Leben zu erhalten, müssen Abfallprodukte wie Kohlendioxid, Exkremente und Urin schließlich in Sauerstoff, Nahrung und Wasser umgewandelt werden.

Mindestens eine autotrophe Kreatur wird in einem geschlossenen ökologischen System benötigt. Während sowohl chemotrophe als auch phototrophe Organismen möglich sind, basieren bisher praktisch alle geschlossenen ökosystemalen Systeme auf einem phototrophen Organismus wie Grünalgen.

Beispiele

Ein geschlossenes ökosystem für einen ganzen Planeten wird als Ökosphärebezeichnet.

Biosphäre 2, MELiSSAund die Experimente BIOS-1, BIOS-2 und BIOS-3 sind Beispiele für vom Menschen geschaffene geschlossene ökologische Systeme, die die menschliche Existenz erhalten sollen.

Flaschengärten und Aquarienökosphären sind selbsttragende geschlossene Ökosysteme, die in teilweise oder vollständig geschlossenen Glasbehältern gebaut oder gekauft werden können. Sie können aus winzigen Garnelen, Algen, Kieselsteinen, dekorativen Muscheln und Gorgonienbestehen.

In der Fiktion

Geschlossene ökologische Systeme tauchen häufig in der Fiktion auf, insbesondere in der Science-Fiction. Gewölbte Städte, Raumstationen und Lebensräume auf anderen Planeten oder Asteroiden, zylindrische Lebensräume (z. B. O'Neill-Zylinder), Dyson-Kugeln und so weiter sind Beispiele.

{End Kapitel 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).

Kapitel 2: Biosphäre

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Von September 2001 bis August 2017 wurde ein Falschfarbenkomposit aus globaler ozeanischer und terrestrischer photoautotroper Fülle erstellt. Das SeaWiFS-Projekt, das NASA/Goddard Space Flight Center und ORBIMAGE haben zu dieser Seite beigetragen.

Die Biosphäre (von griechisch o bos Leben und sphaira Kugel), oft bekannt als Die Ökosphäre (von griechisch oîkos Umwelt), ist das globale Aggregat aller Ökosysteme. Es ist auch bekannt als die Zone des Lebens auf der Erde. Materiemäßig ist die Biosphäre im Wesentlichen ein geschlossenes System mit wenigen Ein- und Ausgängen. Es ist ein offenes System in Bezug auf Energie, mit Photosynthese, die Sonnenenergie mit einer Rate von etwa 130 Terawatt pro Jahr sammelt. Es ist jedoch ein selbstregulierendes System, das nahe am energetischen Gleichgewicht ist. Die Biosphäre ist nach der allgemeinsten biophysiologischen Definition das globale Ökosystem, das alle Lebewesen und ihre Beziehungen integriert, einschließlich ihrer Wechselwirkungen mit den Elementen der Lithosphäre, Kryosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre. Es wird angenommen, dass sich die Biosphäre vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren entwickelt hat, beginnend mit einem Prozess der Biopoese (Leben, das auf natürliche Weise aus nicht lebenden Materialien wie einfachen organischen Verbindungen gebildet wird) oder Biogenese (Leben, das aus lebender Materie entsteht).

Biosphären sind im Allgemeinen alle geschlossenen, selbstregulierenden Systeme, die Ökosysteme enthalten. Dies umfasst künstliche Biosphären wie Biosphäre 2 und BIOS-3 sowie Biosphären auf anderen Planeten oder Monden.

Herkunft und Verwendung des Begriffs

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Eine Strandszene auf der Erde, die die Lithosphäre (Boden), die Hydrosphäre (Ozean) und die Atmosphäre gleichzeitig (Luft) zeigt

Eduard Suess, ein Geologe, erfand 1875 das Wort Biosphäre und definierte es als den Ort auf der Erdoberfläche, an dem Leben existiert.

Während das Konzept eine geologische Grundlage hat, veranschaulicht es den Einfluss von Charles Darwin und Matthew F. Maury auf die Geowissenschaften. Die biologische Umgebung der Biosphäre stammt aus den 1920er Jahren (siehe Vladimir I. Vernadsky),bevor Sir Arthur Tansley 1935 das Wort Ökosystem verwendete (siehe Ökologiegeschichte). Ökologie, so Wernadski,ist die Wissenschaft der Biosphäre. Es ist ein multidisziplinärer Begriff, der Astronomie, Geophysik, Meteorologie, Biogeographie, Evolution, Geologie, Geochemie, Hydrologie und im weiteren Sinne alle Lebens- und Geowissenschaften umfasst.

Enge Definition

Die Biosphäre wird von Geochemikern als die Gesamtheit der lebenden Arten definiert (die Biomasse oder Biota, wie sie von Biologen und Ökologen bezeichnet wird). In dieser Ansicht ist die Biosphäre eine von vier verschiedenen Komponenten des geochemischen Modells, die anderen sind die Geosphäre, die Hydrosphäre und die Atmosphäre. Die Ökosphäre entsteht, wenn diese vier Komponentenkugeln in ein einziges System integriert werden. Dieses Wort wurde in den 1960er Jahren geprägt und bezieht sich sowohl auf die biologischen als auch auf die physikalischen Komponenten der Erde.

Biosphärik, wie von der Second International Conference on Closed Life Systems definiert, ist die Wissenschaft und Technologie von Analoga und Modellen der Biosphäre der Erde, d.h. künstlicher erdähnlicher Biosphären. Andere können die Entwicklung künstlicher nicht-erdlicher Biosphären, wie menschenzentrierte Biosphären oder eine einheimische Marsbiosphäre, als Teil der Biosphärenfrage umfassen.

Biosphäre der Erde

Alter

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Stromatolithfossil geschätzt auf 3,2–3,6 Milliarden Jahre alt

Biogener Graphit, der in 3,7 Milliarden Jahre alten metasedimentären Gesteinen aus Westgrönland gefunden wurde, und mikrobielle Mattenfossilien, die in 3,48 Milliarden Jahre altem Sandstein aus Westaustralien identifiziert wurden, gehören zu den frühesten Beweisen für Leben auf der Erde. Im Jahr 2015 wurden Überreste biotischen Lebens in 4,1 Milliarden Jahre alten Gesteinen in Westaustralien entdeckt.  Im Jahr 2017 wurde bekannt gegeben, dass mutmaßliche versteinerte Mikroorganismen (oder Mikrofossilien) in hydrothermalen Schloten im Nuvvuagittuq-Gürtel von Quebec, Kanada, entdeckt wurden, was auf eine fast sofortige Entstehung von Leben nach der Meeresbildung vor 4,4 Milliarden Jahren und nicht lange nach der Entstehung der Erde hindeutet. Wenn das Leben auf der Erde relativ schnell entstanden wäre... dann könnte es im Universum weit verbreitet sein, sagt der Biologe Stephen Blair Hedges.

Umfang

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Rüppells Geier

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Xenophyophor,ein barophiler Organismus, aus dem Galapagos-Grabenbruch.

Leben kann in jedem Winkel der Welt gefunden werden, von den arktischen Eiskappen bis zu den Tropen. Jüngste Fortschritte in der Mikrobiologie haben gezeigt, dass Bakterien tief unter der Erdoberfläche existieren und dass die Gesamtmasse des mikrobiellen Lebens in sogenannten unbewohnbaren Zonen die Gesamtzahl aller Tier- und Pflanzenleben auf der Oberfläche in Biomasse übersteigen kann. Es ist unmöglich, die wahre Dicke der Biosphäre auf der Erde zu bestimmen. Vögel fliegen regelmäßig in Höhen von bis zu 1.800 m (5.900 ft; 1,1 mi), während Fische in Tiefen von bis zu 8.372 m (27.467 ft; 5.202 mi) im Puerto Rico Trench leben.

Es gibt einige schwerwiegendere Beispiele für das Leben auf der Erde: Der Rüppell-Geier wurde in Höhen von 11.300 m (37.100 ft; 7,0 mi) gefunden; Stabkopfgänse wandern in Höhen von mindestens 8.300 m (27.200 ft; 5,2 mi); Yaks leben in Höhen von bis zu 5.400 m (17.700 ft; 3,4 km); und Bergziegen leben in Höhen von bis zu 3.050 m (10.010 ft; 1,90 In diesen Höhen,  pflanzenfressende Tiere sind auf Flechten, Gräser und Pflanzen angewiesen.

Lebensformen können in allen Abschnitten der Biosphäre der Erde gefunden werden, einschließlich Schmutz, heißen Quellen, in Felsen mindestens 19 km (12 Meilen) unter der Erde, den tiefsten Teilen des Ozeans und mindestens 64 km (40 Meilen) über der Erdoberfläche.

Es wurde gezeigt, dass Mikroorganismen dem Vakuum des Weltraums unter bestimmten Testeinstellungen standhalten. Die gesamte Menge an bakteriellem Kohlenstoff im Boden und unter der Oberfläche wird auf 5 1017 g oder das Gewicht des Vereinigten Königreichs geschätzt. Prokaryoten-Mikroorganismen, zu denen Bakterien und Archaeen, aber keine nukleierten Eukaryoten-Mikroorganismen gehören, können bis zu 0,8 Billionen Tonnen Kohlenstoff enthalten (von der gesamten Biosphärenmasse, die auf 1 bis 4 Billionen Tonnen geschätzt wird).

Barophile Meeresbakterien wurden in Tiefen von mehr als 10.000 Metern (33.000 Fuß; 6,2 Meilen) im Marianengraben, dem tiefsten Ort in den Ozeanen der Erde, entdeckt. In Wahrheit wurden einzellige Lebensformen in der tiefsten Region des Marianengrabens, von der Challenger Deep, in Tiefen von 11.034 m (36.201 ft; 6.856 mi) entdeckt.

Laut anderen Studien leben Mikroorganismen in Gesteinen bis zu 580 m (1.900 ft; 0,36 mi) unter dem Meeresboden unter 2.590 m (8.500 ft; 1,61 km) des Ozeans vor der Küste des Nordwestens der Vereinigten Staaten sowie 2.400 m (7.900 ft; 1,5 mi) unter dem Meeresboden vor Japan. Kultivierbare thermophile Bakterien wurden aus Kernen geborgen, die mehr als 5.000 m (16.000 ft; 3,1 km) unter der Erdkruste in Schweden ausgegraben wurden, aus Gesteinen mit Temperaturen von 65-75 ° C (149-167 ° F).

Die Temperatur steigt, wenn man sich tiefer in die Erdkruste bewegt. Die Geschwindigkeit, mit der die Temperaturen steigen, wird durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt, einschließlich der Art der Kruste (kontinental vs. ozeanisch), des Gesteinstyps, der geografischen Lage und so weiter.

Die höchste bekannte Temperatur, bei der mikrobielles Leben existieren kann, ist 122 ° C (252 ° F)(Methanopyrus kandleri Stamm 116), und es ist wahrscheinlich, dass die Temperatur und nicht die absolute Tiefe die Grenze des Lebens in der tiefen Biosphäre definiert.

Am 20. August 2014 bestätigten Wissenschaftler die Existenz von Mikroben, die 800 m (2.600 ft; 0,50 mi) unter dem Eis der Antarktis leben. Sie können Mikroorganismen überall finden - sie sind unglaublich anpassungsfähig an Umgebungen und leben, wo immer sie sind, sagt ein Forscher.

Unsere Biosphäre ist in eine Vielzahl von Biomen unterteilt, von denen jedes seine eigene Vegetation und Tierwelt hat. Biome an Land zeichnen sich meist durch breiten Breitengrad aus. Terrestrische Biome innerhalb der arktischen und antarktischen Kreise sind relativ frei von Pflanzen- und Tierleben, während die Mehrheit der bevölkerungsreichsten Biome in der Nähe des Äquators gefunden wird.

Jährliche Veränderung

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Künstliche Biosphären

Biosphere 2

Biosphäre 2 in Arizona.

Experimentelle Biosphären, auch bekannt als geschlossene ökologische Systeme, wurden entwickelt, um Ökosysteme und das Potenzial zur Unterstützung von Leben jenseits der Erde zu erforschen. Dazu gehören Raumfahrzeuge sowie das unten aufgeführte terrestrische Labor:

Biosphäre 2 in Arizona,Vereinigte Staaten, 3,15 Acres (13.000 m²).

BIOS-1, BIOS-2 und BIOS-3 am Institut für Biophysik in Krasnojarsk, Sibirien, in der damaligen Sowjetunion.

Biosphere J (CEEF, Closed Ecology Experiment Facilities), ein Experiment in Japan.

MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) an der Universitat Autnoma de Barcelona

Außerirdische Biosphären

Da keine Biosphären außerhalb der Erde entdeckt wurden, bleibt das Vorhandensein außerirdischer Biosphären spekulativ. Die Seltene-Erden-Hypothese deutet darauf hin, dass sie extrem selten sein sollten, mit Ausnahme derjenigen, die ausschließlich aus mikrobiellem Leben bestehen. Angesichts der hohen Anzahl von Planeten könnten Erdanaloga ziemlich reichlich vorhandensein, zumindest in der Milchstraße. Drei der identifizierten Planeten, die TRAPPIST-1 umkreisen, könnten Biosphären haben. Nach unserem heutigen Verständnis der Abiogenese ist es unbekannt, wie viel Prozent dieser Planeten Biosphären erzeugen.

Basierend auf den Ergebnissen des Kepler-Weltraumteleskops wurde berechnet, dass die nächstgelegene außerirdische Biosphäre innerhalb von 100 Lichtjahren von der Erde entfernt sein sollte, wenn die Wahrscheinlichkeit einer Abiogenese größer als 1 zu 1000 ist.

Es ist auch möglich, dass in Zukunft künstliche Biosphären entwickelt werden, etwa durch Mars-Terraforming.

{Kapitel 2 beenden}

See also

icon Environment portal

icon Ecology portal

Earth sciences portal

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.

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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.

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