Περιβαλλοντικά Συστήματα Ενότητα 9: Μεγαδιαπλάσεις Χερσαία Οικοσυστήματα (I) Χαραλαμπίδης Γεώργιος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας και της Ανώτατης Εκκλησιαστικής Ακαδημίας Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3
Σκοποί ενότητας Ο φοιτητής μετά την ολοκληρωμένη μελέτη της ενότητας αυτής θα πρέπει να. Γνωρίζει την ύπαρξη και καταμερισμό των μεγαδιαπλάσεων και την επίδραση αυτών των σχηματισμών στο φυσικό τους περιβάλλον. Κατανοεί ιδιαίτερα τις διαπλάσεις της Τούνδρα, των εύκρατων και τροπικών υγρών δασών. 4
Περιεχόμενα ενότητας Τούνδρα. Taiga. Εύκρατα δάση φυλλοβόλων. Τροπικά υγρά δάση. 5
Μεγαδιαπλάσεις (1/4) Ως μεγαδιάπλαση ορίζουμε ένα σύνολο σταθερών βιοκοινοτήτων που εκτείνονται σε μια μεγάλη γεωγραφική περιοχή. 6
Μεγαδιαπλάσεις (2/4) Κάθε διάπλαση χαρακτηρίζεται κυρίως από τον τύπο της βλάστησης που διαθέτει, τόσο επειδή τα φυτά είναι τα πλέον εμφανή στοιχεία των βιοκοινοτήτων, όσο και γιατί είναι σταθερά, σε αντίθεση με τα ζώα τα οποία συχνά κινούνται σε διαφορετικές, ως προς τα οικολογικά χαρακτηριστικά, περιοχές. 7
Μεγαδιαπλάσεις (3/4) Οι παράγοντες που καθορίζουν τον τύπο βλάστησης στις μεγαδιαπλάσεις της γης είναι το κλίμα (θερμοκρασία, βροχοπτώσεις κ.ά.) και ο τύπος του εδάφους. Επειδή αυτοί μεταβάλλονται από τόπο σε τόπο, τα είδη της βλάστησης στο πλανήτη παρουσιάζουν αντίστοιχα μεγάλη ποικιλία. 8
Μεγαδιαπλάσεις (4/4) Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι κύριες μεγαδιαπλάσεις του πλανήτη, όπως αυτές αναπτύσσονται από τους πόλους προς τον Ισημερινό. 9
Τούνδρα (1/3) Η Τούνδρα είναι τύπος χερσαίου οικοσυστήματος των υποπολικών περιοχών της Ευρώπης, της Ασίας και της βόρειας Αμερικής. Στη φυσική γεωγραφία η τούνδρα (επίσης Τούντρα) είναι περιοχή όπου η ανάπτυξη δέντρων εμποδίζεται από τις χαμηλές θερμοκρασίες και τις βραχείες εποχές κατάλληλες για ανάπτυξη δέντρων. 10
Τούνδρα (2/3) Ο όρος τούντρα προέρχεται από την γλώσσα των Σάμι (μέσω των Ρωσικών) και σημαίνει πεδιάδα χωρίς δέντρα. 11
Τούνδρα (3/3) Εικόνα Τούνδρα (Ανακτήθηκε 16 Νοεμβρίου, 2014). 12
Τύποι Τούνδρας (1/12) Υπάρχουν τρεις τύποι τούντρας: η αρκτική τούντρα. η ανταρκτική τούντρα. η αλπική τούντρα. 13
Τύποι Τούνδρας (2/12) Και στους τρεις αυτούς τύπους η κυρίαρχη βλάστηση αποτελείται από χόρτα, βρύα και λειχήνες. Σε μερικά μέρη της τούντρας αναπτύσσονται και δέντρα. Ένα κοινό που έχουν και τα τρία ήδη τούνδρας είναι ότι καλύπτονται από το ισόθερμο των 10ο C. 14
Τύποι Τούνδρας (3/12) Η αρκτική τούνδρα βρίσκεται βόρεια της τάιγκα και νότια της ζώνης των μόνιμων πάγων του υπεδάφους (permafrost) και του Αρκτικού Ωκεανού. Ο όρος «τούντρα» συνήθως αναφέρεται μόνο σε περιοχές όπου το υπέδαφος είναι μονίμως παγωμένο και περιέχει μονίμως παγωμένο νερό. (Μπορεί επίσης να αναφέρεται και σε μια άδεντρη πεδιάδα γενικά, οπότε συμπεριλαμβάνει και τη βόρεια Λαπωνία). 15
Τύποι Τούνδρας (4/12) Η μονίμως παγωμένη τούντρα περιλαμβάνει μεγάλες περιοχές της βόρειας Ρωσίας και του Καναδά. Η αρκτική τούντρα κατοικείται από κυρίως ομάδες νομάδων βοσκών ταράνδων όπως οι Νγκανάσαν και οι Νένετς στην μονίμως παγωμένη περιοχή (και οι Σάμι στην Λαπωνία). 16
Τύποι Τούνδρας (5/12) Η βιοποικιλότητα της τούντρας είναι χαμηλή: υπάρχουν λίγα είδη με μεγάλους πληθυσμούς. 17
Τύποι Τούνδρας (6/12) Εξαιτίας του σκληρού κλίματος της αρκτικής τούντρας αυτές οι περιοχές δεν έχουν γνωρίσει μεγάλη εκμετάλλευση αν και μερικές είναι πλούσιες σε φυσικές πηγές όπως πετρελαίου και ουρανίου. Πρόσφατα αυτό έχει αλλάξει και έτσι στην Αλάσκα, τη Ρωσία και κάποια άλλα μέρη η τούντρα υφίσταται όλο και αυξανόμενη ανθρώπινη εκμετάλλευση. 18
Τύποι Τούνδρας (7/12) Η παγκόσμια υπερθέρμανση αποτελεί σοβαρή απειλή στην αρκτική τούντρα εξαιτίας της μονίμως παγωμένης φύσης της. Ουσιαστικά, το μονίμως παγωμένο υπέδαφος είναι παγωμένος βάλτος. Κατά το καλοκαίρι μόνο το επιφανειακό του στρώμα λιώνει. 19
Τύποι Τούνδρας (8/12) Σε περίπτωση που λιώσει εντελώς, ολόκληρο το οικοσύστημα θα καταστραφεί, ενώ τα αρκτικά είδη δεν θα μπορούσαν να προσαρμοστούν σε τόσο ξαφνική αλλαγή. Μια άλλη απειλή είναι πως το 1/3 του εδαφικού άνθρακα βρίσκεται στις περιοχές της τάιγκα και της τούντρας. 20
Τύποι Τούνδρας (9/12) Όταν το «αειπαγωμένο έδαφος» λιώνει αποδεσμεύει περισσότερο άνθρακα από αυτόν που μπορεί να δεσμεύσει. Το αποτέλεσμα έχει παρατηρηθεί στην Αλάσκα: τη δεκαετία του 70 η τούντρα αποτελούσε λεκάνη-δεξαμενή άνθρακα, ενώ σήμερα αποτελεί πηγή άνθρακα. Αυτό επιβαρύνει το πρόβλημα της παγκόσμιας υπερθέρμανσης περαιτέρω. 21
Τύποι Τούνδρας (10/12) Η Ανταρκτική τούνδρα συναντάται στην Ανταρκτική και σε μερικά ανταρκτικά και υποανταρκτικά νησιά. 22
Τύποι Τούνδρας (11/12) Η Ανταρκτική είναι βασικά πολύ κρύα και στεγνή για να υποστηρίξει βλάστηση και το μεγαλύτερο μέρος της ηπείρου καλύπτεται από περιοχές πάγου. Ωστόσο, κάποια μέρη της ηπείρου, ιδιαίτερα η Γή Γκράχαμ, διαθέτουν περιοχές βραχώδους εδάφους ικανών να υποστηρίξουν την ύπαρξη τούντρας. 23
Τύποι Τούνδρας (12/12) Η χλωρίδα της αποτελείται από περίπου 250 λειχήνες, 100 βρύα, 25-30 βότανα και περίπου 700 χερσαία και θαλάσσια είδη φυκιών, που ζουν στις περιοχές με εκτεθειμένους βράχους και έδαφος γύρω από τις ακτές της ηπείρου. 24
Άποψη από Ζώνη Τούνδρας (1/2) Εικόνα Άποψη από Ζώνη Τούνδρας (Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 25
Άποψη από Ζώνη Τούνδρας (2/2) Εικόνα Άποψη από Ζώνη Τούνδρας (Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 26
Taiga (1/5) Η τάιγκα (Ρωσικά: тайга, προφορά [tɐjɡa], ταταρικής αρχής) είναι τύπος χερσαίου οικοσυστήματος που χαρακτηρίζεται και ως βόρειο δάσος κωνοφόρων και καλύπτει μια ευρεία ζώνη στις ψυχρές περιοχές του βορείου ημισφαιρίου, νότια του αρκτικού κύκλου. 27
Taiga (2/5) Καλύπτει περίπου το 1/3 της συνολικής δασικής έκτασης της Γης και εκτείνεται στη Σιβηρία, τον Καναδά και τη βόρεια Σκανδιναβία, φτάνοντας μέχρι τις παρυφές της αρκτικής Τούνδρας. Συνολικά, αποτελεί τις μισές δασώδεις εκτάσεις του πλανήτη (περίπου 13,5 εκατ. τετραγωνικά χιλιόμετρα). 28
Taiga (3/5) Εικόνα 1. Taiga, από GeForce 3, Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014, CC- BY-SA 3.0. 29
Taiga (4/5) Αποτελείται κυρίως από κωνοφόρα, χαμηλότερα στο ύψος από τους συγγενείς τους των νοτιότερων περιοχών (όπως τα δάση των βουνών της Ευρώπης) εξ αιτίας των φτωχών εδαφών στα οποία αναπτύσσονται. 30
Taiga (5/5) Τα κωνοφόρα επικρατούν λόγω της μεγαλύτερης αντοχής τους στο κρύο, η μέση θερμοκρασία της τάιγκας είναι 0 o C και οι βροχοπτώσεις κυμαίνονται στα 250-750mm το χρόνο. 31
Το έδαφος (1/2) Εξαιτίας των χαμηλών θερμοκρασιών, η αποσάθρωση των πετρωμάτων γίνεται πολύ αργά, ενώ οι βελόνες των κωνοφόρων διασπώνται με πολύ βαρύ ρυθμό επιπλέον η αποικοδόμηση των βελονών καθιστά το έδαφος όξινο. 32
Το έδαφος (2/2) Τo έδαφος δεν είναι μόνιμα παγωμένο παρά μόνο σε λίγες περιπτώσεις και σε ορισμένο βάθος από την επιφάνεια. Τα εδάφη της τάιγκας δεν είναι κατάλληλα για τη γεωργία αλλά μας προμηθεύουν με τεράστιες ποσότητες ξυλείας. 33
Το κλίμα Το κλίμα της χαρακτηρίζεται από έντονη εποχικότητα με μακρείς και πολύ ψυχρούς χειμώνες και σύντομα καλοκαίρια, ενώ η μέση ετήσια βροχόπτωση δεν ξεπερνά τα 500 mm με αποτέλεσμα η βλάστηση να παρουσιάζει μικρότερη ποικιλότητα από εκείνη των εύκρατων φυλλοβόλων δασών και μικρότερη παραγωγικότητα. 34
Ζώνη Taiga Εικόνα 2. Ζώνη Taiga στον Καναδά, από peupleloup, CC-BY-SA 2.0, Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 35
Η πανίδα στη Ζώνη Taiga Εικόνα Η πανίδα στη Ζώνη Taiga (Ανακτήθηκε 15-10-2014). 36
Εύκρατα δάση φυλλοβόλων (1/4) Εικόνα Εύκρατα δάση φυλλοβόλων (Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 37
Εύκρατα δάση φυλλοβόλων (2/4) Πολύ νοτιότερα συναντάμε τα εύκρατα φυλλοβόλα δάση. Σ' αυτές τις περιοχές τα καλοκαίρια είναι μακρά και οι χειμώνες κρύοι αλλά όχι πολύ ψυχροί και υπάρχουν άφθονες βροχές που συχνά κατανέμονται ισόποσα σε όλη τη διάρκεια του έτους. Τα κυρίαρχα φυτικά είδη είναι η βελανιδιά και η οξιά. Στη διάρκεια του φθινοπώρου τα είδη αυτά ρίχνουν τα φύλλα τους. 38
Εύκρατα δάση φυλλοβόλων (3/4) Τα ώριμα φυλλοβόλα δάση της εύκρατης ζώνης συνήθως έχουν απλή δομή και λίγα είδη δέντρων. Επιτρέπουν τη διείσδυση του ηλιακού φωτός μέχρι το έδαφος με αποτέλεσμα την ύπαρξη αρκετών ειδών (χαμηλότερα δέντρα, θάμνοι, πόες) στον υπόροφο. 39
Εύκρατα δάση φυλλοβόλων (4/4) Σε περιοχές όπου επικρατεί μεσογειακού τύπου κλίμα, δηλαδή μακρά άνυδρα καλοκαίρια και ήπιοι χειμώνες, παρουσιάζονται τα μεσογειακά οικοσυστήματα. 40
Άποψη εύκρατου δάσους (1/2) Εικόνα Άποψη εύκρατου δάσους (Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 41
Άποψη εύκρατου δάσους (2/2) Εικόνα Άποψη εύκρατου δάσους (Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 42
Τροπικά υγρά δάση (1/7) Κοντά στον Ισημερινό και σε χαμηλά υψόμετρα κυριαρχούν τα υγρά τροπικά δάση. Απαρτίζονται από πλατύφυλλα αειθαλή δέντρα, επίφυτα (φυτά που προσκολλούνται στα δέντρα), θάμνους και πόες. 43
Τροπικά υγρά δάση (2/7) Στα δάση αυτά επικρατούν υψηλές θερμοκρασίες με πολύ μικρές διακυμάνσεις στη διάρκεια της ημέρας, οι εποχές δεν διακρίνονται και τα επίπεδα βροχοπτώσεων είναι υψηλά όλο το χρόνο. 44
Τροπικά υγρά δάση (3/7) Υπάρχουν διάφορα είδη υγρών τροπικών δασών ανάλογα με τις διαφορές στη θερμοκρασία, στο υψόμετρο και στις βροχοπτώσεις. Το κοινό τους χαρακτηριστικό είναι ότι παρουσιάζουν εκπληκτική βιοποικιλότητα και γι' αυτό θεωρούνται οι πολυπλοκότερες διαπλάσεις της βιόσφαιρας. 45
Τροπικά υγρά δάση (4/7) Ένα ώριμο υγρό τροπικό δάσος περιέχει τα περισσότερα φυτικά και ζωικά είδη ανά μονάδα επιφάνειας από οποιοδήποτε άλλο σύστημα. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των υγρών τροπικών δασών είναι η ταχύτατη αποικοδόμηση της νεκρής οργανικής ύλης, γεγονός που επιτρέπει το γρήγορο κλείσιμο του κύκλου της ύλης και τη συσσώρευση των θρεπτικών στη βιομάζα των οργανισμών που ζουν σ' αυτό. 46
Τροπικά υγρά δάση (5/7) Η εντυπωσιακή αφθονία των ειδών που χαρακτηρίζει τα υγρά τροπικά δάση, η έντονη "συμμετοχή" τους στον κύκλο του νερού και άρα στη ρύθμιση του παγκόσμιου κλίματος και ο ταχύς ρυθμός αποψίλωσης, εντείνουν την ανάγκη εφαρμογής αειφορικών πρακτικών διαχείρισης και προστασίας. 47
Τροπικά υγρά δάση (6/7) Εάν απομακρυνθούμε λίγο από τον Ισημερινό, απαντώνται τα τροπικά φυλλοβόλα δάση που συνήθως βρίσκονται μεταξύ των τροπικών βροχερών δασών και της τροπικής σαβάνας. 48
Τροπικά υγρά δάση (7/7) Τα δάση αυτά είναι ζεστά σε όλη τη διάρκεια του έτους και το μεγαλύτερο μέρος των βροχοπτώσεών τους σημειώνεται στη διάρκεια της υγρής περιόδου των μουσώνων που ακολουθείται από εποχή παρατεταμένης ξηρασίας. 49
Τροπικό δάσος Εικόνα Τροπικό δάσος (Ανακτήθηκε 15 Νοεμβρίου, 2014). 50
Βιβλιογραφία (1/2) 1. Universidad National de Colombia. 2. medialib.glogster.com. 3. polarfield.wpengine.netdna-cdn.com. 4. Wikipedia. 51
Βιβλιογραφία (2/2) 5. kpe-kastor.kas.sch.gr. 6. th05.deviantart.net. 7. gardenofeaden.blogspot.gr. 52
Τέλος Ενότητας