Maa kui süsteem - KONSPEKT (9)

MAA KUI SÜSTEEM (2)
2.1 Maa sfäärid kui süsteemid
* süsteem- omavahel seoses olevate objektide terviklik kogum, millel võib olla alamsüsteeme
nt. auto = süsteem, automootor = alamsüsteem
-avatud süsteem- süsteemi ja ümbritseva keskkonna vahel toimib energia- ja/või ainevahetus ( nt. Maal Päikesega )
-suletud süsteem- ümbritseva keskkonnaga pole mingit sidet ( nt. isoleeritud süsteem „Biosfäär 2” )
-staatiline süsteem- jäik süsteem, mis ei muutu. neid süsteeme Maal pole, sest kõik on muutumises kuid tihti lihtsustatakse teatavaid protsesse, vaadeldes neid jäikadena ( nt kivi teke on võrreldes inimeluga staatiline )
- dünaamiline süsteem- muutuv. enamus süsteeme loodudes on dünaamilised, kuigi nende muutumise kiirus on väga erinev (nt maakera ja tema sfäärid )
* maa kui süsteem – Maa on Päikesesüsteemi alamsüsteem, millel on oma alamsüsteemid ( litosfäär, pedosfäär, hüdrosfäär, atmosfäär, biosfäär ). Ainevahetuse mõttes pigem suletud süsteem (kõik on ringluses), energeetiliselt avatud (Päikeselt kiirgus hajub maailmaruumi). Dünaamiline süsteem.
1. LITOSFÄÄR- väline kivimiline kest
* suhteliselt jäik
* koosneb vahevöö ülemisest osast + maakoorest
* 50-200 km paksune
* vanim tekkinud sfäär
* muutused toimuvad aeglaselt, igapäevasel käsitletakse seepärast „jäigana”
* litosfääri pinnal areneb muld, kujuneb taimestik , on toetuspind loomadele, inimestele
* litosfäärist mulda ja vette vajalikud mineraalained
* selles on talletatud fossiilkütused, maavarad
2. PEDOSFÄÄR – mullastik
* maakoore pindmine kiht
* mineraalne osa pärineb litosfäärist
* 20 cm-10m paksune
* üks noorim (tekkis ENNE taimkatet)
* selles olevad mikroobid ja seened sünteesivad ja muudavad org. ainet
* dünaamilisem kui litosfäär
* biosfääri osa ( ilma elustikuta muldi ei kujune )
3. HÜDROSFÄÄR – kogu vesi Maal
* kogu vesi maal ( NB! 3 olekut – lumi ka!)
* kuni 20km paksune
* sama vana kui hüdrosfäär, tekkis hiljem kui litosfäär enne pedosfääri
* tihedus väiksem kui litosfääris, pedosfääris
* dünaamilisem kui litosfäär
* moodustab osa veeringest, millega seotult kulgevad ka teised aineringed (ilma veeta poleks elu)
4. ATMOSFÄÄR – õhkkond
* Maad ümbritsev õhukiht (gaaside segu)
* sama vana kui hüdrosfäär
* 1000-1200 km paksune
* kõige dünaamilisem (lahustub vees, tungib mulda jne) -> sfääri piir pole nii selge
* atmosfäärist pärineb HAPNIK! ja LÄMMASTIK! (taimede toitaine)
5. BIOSFÄÄR – organismid elavad selles
* sfäär, kus elavad Maa organismid
* selles toimub org. aine süntees ja muundumine
* selles olevad org. ained mõjutavad kõiki teisi sfääre
* elu toimimisega seotud funktsionaalne sfäär
* biosfäär = hüdrosfäär + litosfääri pindmine osa + atmosfääri alumine osa + kogu pedosfäär
* ruumala 10 astmel 3 – 10 astmel 6 kuupkm
autotroof – taimed
heterotroof – loomad
saprotroof – lagundajad
Gaia hüpotees - poolteaduslik vaade, mis väidab, et planeet Maa tervikuna funktsioneerib kui elav organism. Selle järgi on maailm suur eluvorm, mis hoiab enda atmosfääri sellisena nagu vaja, et hoida elus enda organisme
2.2 Maa energiasüsteem
* Maa energia on avatud energia, millest enamus on pärit Päikeselt.
* termodünaamika 1. seadus – energia jäävuse seadus – energia ei kao ega teki juurde vaid muundub ühest olekust teise
* entroopia kasvamise seadus – korratus kasvab ise, korra loomiseks on vaja lisaenergiat
1. Mehhaaniline energia (potentsiaalne energia + kineetiline energia)
a) potentsiaalne energia ( ladestunud energia, mis tekib, kui keha asub mingis energiaväljas -> gravitatsioon . muutub kineetiliseks .)
b) kineetiline energia ( liikumise energia )
nt. mäetippude lumel on potentsiaalne energia kuid kui gravitatsioon ületab hõõrdejõu ja tekib laviin , saab lumi kineetiline energia.
2. Elastsusenergia – tuleneb molekulide võimest venida, kokku suruda
nt. maakoore liikumine ( kerkib /ei kerki)
3. Keemiline energia – keemiliste sidemetega ainesse talletatud energia
nt. tuumaenergia , gaasi, nafta, bensiini põletamine -> saame energiat
4. Siseenergia ( soojusenergia ) – iga keha molekuli kineetiline + potentsiaalne energia. Kandub ühest kohast teise temperatuuride vahe tõttu.
nt. kuum lusika s+ külm käsi -> lusikalt kandub käele energia -> tunneme sooja
5. Kiirgus – energia kandumine soojemast piirkonnast jahedamasse elektromagnetlainete vahendusel
6. Laineenergia – teisenenud energialiik, saadud
a) gravitatsioonienergiast nt tõus/mõõn
b) kineetilisest energiast nt tuul, vette visatud kivi tekitavad lained
c) soojusenergiast nt hoovused
ENERGIABILANSS
a) saabuv energia = lahkuv energia
- Maa kliima püsib tasakaalus.
b) saabuv energia > lahkuv energia
- Kliima soojeneb
c) saabuv energia
- Kliima jaheneb (jääaeg)
koguenergia - 100% Päikeselt saadav energia (peegeldunud kiirgus + neeldunud kiirgus + hajuskiirgus (ei ole varju) )
albeedo – tagasipeegeldumisvõime ( heledalt siledalt pinnalt peegeldub rohkem kui tumedalt krobeliselt )
fotosüntees – keemiliselt hingamise vastandreaktsioon. koosneb kahest reaktsioonist, mille käigus peamiselt CO2-st ja H2O-st eraldub hapnik.
hingamine – „aeglane põlemine” protsess, kui hingamisel vabanenud energia arvel toimuvad organismis talitused.
inimese energiatarbe – inimesed vajavad mingit hulka energiat, et toimida. selle energia saame toidust. lisaks sellele kulutab inimene energiat elamute kütmiseks, tootmises, põllumajanduses, transpordis jne.
2.3 Maa teke ja areng
* 12-15 miljardit aasta tagasi – Suur Pauk ( Üks või mitu supernoovat plahvatasid, paisates maailmaruumi tähtede sisemuses sünteesitud raskeid elemente –kosmilist tolmu. )
* 4,6 miljardit aastat tagasi – Päikesesüsteemi teke ( kosmilise tolmu pilv hakkas raskusjõu mõjul moodustama tihedamaid ja hõredamaid vööndeid, mis tõmbusid kokku taevakehadeks )
* 4,5 miljardit aastat tagasi – Maakoore tardumine
* 3,8-3,5 miljardit aastat tagasi – elu teke Maal
* 3 miljardit aastat tagasi – 3 suurt organismirühma eraldusid ( bakterid, arhed , eukarüoodid- taimed, seened, hulkraksed loomad
* 500 miljonit aastat tagasi – esimesed selgroogsed
* 4-7 miljonit aastat tagasi – tekkisid inimahvid, hominiidid
* 200 000 aastat tagasi – homo sapiens sapiens
* Kõik Maa organismid põlvnevad ainuraksetest, millest tänu DNA mutatsioonidele on välja kujunenud mitmekesine organismide kogum.
Inimkonna tulevik
* Inimesest on saanud Maa looduslikku tasakaalu mõjutav ja ohustav liik.
* Maa rahvastik on kasvanud väga kiiresti – suureneb vajadus vee ja toidu järele.
Ülerahvastatud piirkondi Aafrikas ja Aasias ähvardab veepuudus -> nälg -> haigused -> suurem suremus .
* Suureneb energiavajadus .
80% kasutatavatest energiaallikatest on taastumatud fossiilkütused, millest energia tootmine saastab õhku ja kahjustab keskkonda.
* Suurenenud on masstootmine, mis toob küll suurt kasu, ent avaldab keskkonnale negatiivset mõju.
* Suureneb nõudmine tooraine järele, seab ohtu mitmed loodusvarad . (metsade hävimine, põhjavee reostumine )
Säästva arengu võimalused
* Võimalik on muuta maksusüsteemi, materjale taaskasutada, anda inimestele haridus , mis õpetaks neid loodusesse mõistvalt suhtuma ja väärtustama ning kaitsma.
* Samuti on võimalik sõlmida (riikidevahelisi) leppeid, et keskkonda säästa.
AJASTUD
1. ARHAIKUM – tekkis Maa, tardus maakoor. Sagedased meteoriidisajud. Tekkisid atmosfäär, ookeanid ja mandrid. Tekkis elu, üherakulised organismid.
2. PROTEROSOKIUM – tekkis osoonikiht , ilmusid bakterite kooslused, hulkraksed organismid, käsnad.
3. FANEROSOIKUM
3.1. VANAAEGKOND
3.1.3. Kambrium - ilmusid esimesed kiskjad , elu leidus ainult meres.
3.1.4. Ordoviitsium- merelisi selgrootuid tekkis juurde, ilmusid esimesed maismaavetikad ja –taimed.
3.1.5. Silur - soojades meredes korallrifid, tekkisid primitiivsed kalad . Taimed, lülijalgsed asustasid maismaa.
3.1.6. Devon- kalad mitmekesistusid, levisid. Neljajalgsed asustasid maismaa.
3.1.7. Karbon - sõnajalad! tekkisid kivisöelademed, osa putukaid õppisid lendama. ilmusid roomajad
3.1.8. Perm - kahepaikseid , luukalasid tekkis juurde. Üle 90% mereliste selgrootute rühmadest hävis.
3.2. KESKAEGKOND
3.2.9. Triias- sõnajalgtaimed. roomajate mitmekesisus kasvas, ilmusid dinosaurused .
3.2.10. Juura - ülekaalus sõnajalgtaimed. roomajate mitmekesisus kasvas, ilmusid linnud, krokodillid, kilpkonnad . Korallid ! Käsnad!
3.2.11. Kriit- ilmusid õistaimed, putukad arenesid! suurte roomajate kõrgaeg jätkus. Lõppes dinosauruste väljasuremisega.
3.3. UUSAEGKOND
3.3.12. Paleogeen - imetajate evolutsioon ! Ilmusid kiskjalised , kabjalised, närilised, londilised, loivalised .
3.3.13. Neogeen – kliima ja loomastik sarnased tänapäevasega. maod, laululinnud , konnad , rotid , hiired. Hominiidid lahknesid teistest primaatidest.
3.3.14. Kvaternaar - ilmusid inimese vahetud eellased. Välja surid mammutid, karvased ninasarvikud, mõõkhambulised tiigrid. Inimese mõju planeedi elustikule kasvas.