Откуда почва?

В первом уроке мы говорили о экосистемах и о том, как они формируются в результате взаимодействия живых существ с окружающей средой. В частности, связь, которую они имеют с целым рядом безжизненных, но основных компонентов в определении того, что мы назвали биотопом .

Мы говорим о водных путях, солнечном свете, камнях, дождях и земле. Короче говоря, обо всех так называемых абиотических элементах экосистемы.

Чтобы познакомиться с растениями и понять, как они работают, важно определить роль этих компонентов, прежде всего той, в которой растения опускаются корнями: почва или почва .

Почва и почва

Фактически, растения закрепляются в почве, и именно здесь они находят большую часть воды и минеральных солей, необходимых для жизни.

Чтобы понять, о чем мы говорим, просто дайте лопату в саду, подойдите к сельскохозяйственному полю или прогуляйтесь по лесу. То, что мы называем «землей», «почвой» или «почвой», не всегда было на нашей планете, но это результат медленного процесса, который длился сотни миллионов лет.

Те, кто изучает эту дисциплину подробно, говорят о почвообразовании (от греч. Πέδον, «почва» и γένεσις, «рождение»).

В прошлых уроках мы проследили историю Вселенной и в нашем космическом календаре мы подчеркнули, как ближе к концу сентября, примерно 3 миллиарда лет назад, сфера раскаленной магмы, составляющая первооснову нашей планеты, начала затвердевать, по крайней мере на поверхности, создавая слой голой породы.

Как мы получили плодородный слой земли, на котором поселились растения и животные, — это история, которую мы расскажем сегодня. Для этого нам понадобится машина времени.

Биоценоз

То, что превращает каменный массив в густой лес, в экологии называется первичной экологической сукцессией . Это необходимо всякий раз, когда биоценозы (т. Е. «Живые» компоненты экосистемы) колонизируют новую среду, в которой никогда не было жизненных форм, как в случае со свежеохлажденной земной корой: обширные пустыри. голой скалы.

Необязательно возвращаться на Землю три миллиарда лет назад, ситуация такого рода все еще возникает сегодня, когда мы сталкиваемся с новым охлаждающимся потоком лавы или ледниковыми моренами.

Истоки земли

Если вы когда-либо были на склонах вулкана, у вас была возможность наблюдать появление остывшего потока лавы. Так выглядит земная поверхность сразу после ее образования. Мне довелось увидеть Этну во время прекрасной поездки на Сицилию и третий по высоте вулкан в мире, Тейде, на Тенерифе. В обоих случаях, любуясь окружающим их необыкновенным пейзажем, на ум пришло прилагательное: «лунный».

Эти участки скалы, какими бы очаровательными они ни были, были лишены всего живого, по крайней мере, на вид. Но с другой стороны, как могут быть животные без растений? И как растения могли существовать на слое горных пород без почвы, в которую можно было бы пустить свои корни?

Но при ближайшем рассмотрении даже в этих суровых условиях можно увидеть простые формы жизни: лишайники, мхи, редкие травянистые растения. В некоторых местах, где скопилось немного песка, мы видим робкие цветы, даже насекомых. Не говоря уже обо всей невидимой для нас жизни: водорослях, бактериях, грибах и микроскопических организмах в целом.

Это первые этапы первичной экологической сукцессии или появления биоценоза (растения, животные, микроорганизмы, все живое) в экосистеме, которая их лишена.

Необходимым условием для развития этого процесса является наличие почвы, в которой растения (постепенно усложняющиеся) могут пустить корни и развиваться. Фактически, мы знаем с первого урока, что это великолепное царство растений находится в основе пищевой цепи, и без растений у нас не было бы энергии, поступающей в экосистему, чтобы кормить травоядных и плотоядных животных.

Начиная с ранней Земли

Таким образом, мы поняли, почему формирование почвы имеет первостепенное значение для экосистемы. Затем мы возвращаемся на нашу изначальную Землю (или на склон нашего вулкана), покрытые каменистой корой уже остывшей магмы. Это прочная, компактная, засушливая и непроницаемая порода, совершенно непригодная для размещения каких-либо растений.

Однако есть ряд агентов, которые с терпением тысячелетий работают над преобразованием монолитной земной коры (или, скорее, ее поверхностной части, которую мы называем материнской породой ) во все более мелкие части, вплоть до получить до получения песчаной консистенции. Короче говоря, то, что может приближаться к тому, что мы называем местностью .

 

Процессы, связанные с дроблением материнской породы на все более мелкие части, отличаются, и я уверен, что вы уже догадались о многих: ветровая эрозия на побережье, эффект проливного дождя, расширяющийся лед. в трещине, раскалывающей камень. Вы на правильном пути.

Первое семейство «измельчающих агентов» — это те, которые участвуют в процессе разрушения . Эти эрозионные агенты всегда находятся в движении, я упомяну несколько:

  • Смыв: это эрозия, вызванная водой, как при сильном падении в виде дождя, так и когда она течет по поверхности скалы (внимание: мы должны помнить, что на эрозию скалы уходят тысячи лет).
  • Речная эрозия: она вызвана водой, которая течет по дну (дну) и стенам реки.
  • Морская эрозия: вызвана волнением моря у побережья.
  • Массовые движения: например, оползни и оползни.
  • Эолова эрозия: вызванная ветром, несущим мелкие частицы, которые с большой скоростью бросаются на скальные стены.

Есть также второе семейство, объединяющее явления in situ , поэтому не в движении. Они могут иметь физико-механическую или химическую природу. Примеры:

  • Термокластизм: сложный термин, обозначающий действие сильных тепловых колебаний. В пустынях, например, он переходит от высоких дневных температур (которые вызывают расширение твердых тел породы) к ночным холодам (что, наоборот, уменьшает объем породы). Этот «эффект пружины» постепенно раскалывает камень, уменьшая его до более мелких фрагментов. Существование этого явления оправдывает деформационные швы на мостах или железнодорожных путях, где мы часто видим, что эти трещины создаются именно для того, чтобы высвободить расширение и сжатие строительных материалов, связанных с температурным трендом.

 

  • Криокластизм: еще один сложный термин, который просто обозначает цикл замораживания-оттаивания. Когда вода проникает в трещину горной породы и замерзает, она увеличивает свой объем, оказывая давление внутри трещины. Это действие оказывает более важный эффект давления, чем мы можем себе представить, и способствует ослаблению породы, которая будет иметь тенденцию к расколу при повторении этого явления.

 

  • Сброс давления: подумайте о том, какой вес может выдержать скала, покрытая языком ледника; на него сильно давят тонны веса. Когда лед сжимается в жаркое время года, это давление исчезает, и порода может расширяться. Опять же, когда наступит зима, лед вернется и снова станет на него давить. Чередование этого явления также порождает цикл давлений и разуплотнений, которые ослабляют целостность породы, вызывая ее разрушение.

 

  • Химические изменения: это явления не механического типа, как предыдущие, а химического характера и включают реакции, происходящие на уровне минералов. Я не хочу вдаваться в подробности, просто представьте себе известняковую скалу, на которую начинает идти дождь: разумно думать, что со временем вода разъедет своим потоком большую часть присутствующего известняка, растрескивая и ослабляя скалистую структуру. li>

 

  • Есть и другие, которые те, кто хочет узнать больше, найдут хорошо проиллюстрированные в Интернете или лучше в какой-нибудь книге, серьезно посвященной этой теме. Но позвольте мне упомянуть третий класс агентов, которых я хотел выделить: живые существа.

 

  • Даже животные и растительные организмы изменяют консистенцию породы: как механически (корни дерева вклиниваются и растут в трещине скалы), так и химически (например, из-за кислотных соединений, производимых растениями и животными, которые часто оказывают «коррозионное» воздействие на минералы горных пород).

 

  • Все явления, проиллюстрированные до сих пор, хорошо указать, что они работают в течение очень длительного времени: чтобы превратить валун в песок, требуются тысячи (если не миллионы) лет. Еще я хочу подчеркнуть, что эти агенты часто работают параллельно и что скала может быть «атакована» одновременно множеством разрушительных и эрозионных явлений. Для нас важно понять, как мы получаем прекрасную почву из каменной плиты. Очевидно, что характеристики почвы сильно зависят от типа породы, из которой она возникла (например, почвы, образованные из известняковых пород, будут иметь тенденцию быть щелочными).

Но неужели это просто земля? Простая смесь крошечных камешков?

Абсолютно нет. «Минеральный» компонент почвы (тот, который, как мы понимали, возник в результате дробления материнской породы) — лишь один из двух главных героев почвы.

Есть второй компонент, который называется органическое вещество . Просеяв несколько раскопок почвы, мы увидели мертвые листья, насекомых, грибы, не говоря уже о целом ряде организмов, невидимых невооруженным глазом. Все живое (дождевой червь) или бывшее (сухая ветка) в почве составляет его органическую долю. Это контрастирует с минеральной частью, которая вместо этого происходит от чего-то неживого (материнской породы).

Вернемся к нашей первобытной земле, знаменитой пустоши, состоящей из однообразных скалистых пространств, созданных остывшей магмой. Как туда попали органические вещества?

Примерно 20 декабря по нашему космическому календарю, первые фотосинтезирующие существа начали за более чем космический месяц, чтобы наполнить атмосферу большим количеством кислорода, а озоновый слой теперь защищает поверхность планеты от опасных ультрафиолетовых лучей. . Короче говоря, созданы все условия для того, чтобы жизнь могла ускользнуть из воды на материк.

Первыми организмами, которые были выпущены из воды, были растения, полученные из зеленых водорослей, у которых постепенно развились структуры, похожие на корни (для закрепления на поверхности), лимфатические сосуды (для транспортировки воды и лимфы) и органы. используется для размножения (для защиты гамет от обезвоживания).

Здесь безжизненная скала начинает раскрашиваться с первым гостем. Это небольшие организмы, такие как лишайники, симбиотическая ассоциация между гетеротрофным организмом (гриб) и автотрофным организмом (обычно цианобактериями или водорослями). Эти первопроходцы жизни на суше не только участвуют в разложении горных пород с помощью физических и химических процессов, но и начинают приносить то, чего до сих пор никогда не было: органическое вещество.

Концепцию органического мы сможем лучше определить в следующих уроках, но сегодня нам будет достаточно знать, что все, что происходит от чего-то живого или существовавшего ранее, является органическим. Органическое вещество в почве может иметь животное или растительное происхождение и различается

  • Живая часть (земляной червь, корень растения).
  • Мертвые, но еще не разложившиеся (лист, отделившийся от дерева, навоз пролетевшего животного).
  • Мертвые в процессе разложения: организмы, питающиеся органическим веществом, разлагают его «на мелкие кусочки»; В банкете участвуют организмы разных размеров, от макро до микроскопических. У каждого есть своя роль.

Существует четвертая фаза, наиболее ценная, которая называется ХУМУС и является результатом разложения и переработки органического вещества в его наиболее активной форме.

Он тоже заслуживает отдельного обсуждения, но поверьте мне, если я скажу вам, что без него было бы чрезвычайно трудно создать густой лес на нашей земле в процессе формирования.

Вернемся к нашей скале, где обитают лишайники. Небольшое количество органического вещества, переносимого этими организмами, позволило появиться немного более сложным растениям: сначала мхи, затем несколько редких травянистых растений. Когда эти организмы умирают, их тела падают на землю и превращаются в перегной, повышая плодородие почвы.

Лучшие условия плодородия позволяют укореняться все более сложным и требовательным растениям. Органическое вещество в почве продолжает расти, в том числе за счет опадающих на землю листьев, навоза и трупов животных, которые находят среди этих растений подходящую среду для жизни. Со временем там, где было только немного мха и мелких трав, начинают появляться небольшие заросли, затем более мелкие кусты, более высокие кусты до больших деревьев.

Все эти организмы оставляют на земле огромное количество органических веществ, которые разрушаются, создавая плодородную почву, полную жизни. Как только растения приживаются, может начаться вся пищевая цепочка, от травоядных до крупных хищников.

Путешествие во времени, которое мы проследили и которое в реальности длилось миллионы и миллионы лет, часто повторяется сегодня. Ясно, что все ускоряется тем фактом, что жизнь уже существует на Земле, но нам потребуется несколько сотен лет, чтобы начать с охлажденного потока лавы и достичь леса, полного жизни.

Наблюдения, проведенные биологами за вновь образовавшимися вулканическими потоками, позволили с определенной степенью точности установить времена, которые отмечают эволюцию первичной экологической сукцессии .

Часто требуется 10 лет, прежде чем первые лишайники доставляют органическое вещество в лавовые породы, и только через 15-20 лет это позволяет заселить их некоторыми первыми травянистыми растениями. Они также внесут вклад в отложение нового органического вещества, обогащая почву и позволяя (в среднем через 20-50 лет после извержения) появиться густые кустарники.

Только тогда настанет очередь больших деревьев, пока не наступит своего рода равновесие, в котором эта «экологическая эволюция» найдет свой конец. Этот баланс в экологии называется кульминацией .

Климатические изменения, влияющие на нашу планету, к сожалению, нарушают равновесие экосистем, вызывая их корректировку (что, вероятно, займет тысячелетия). Подумайте об исчезновении целых участков кораллового рифа из-за повышения температуры океана.

Или угроза арктических экосистем, где лед постепенно отступает. Даже прогрессирующее опустынивание нарушает экологический баланс, полностью трансформируя соответствующие экосистемы. Но это уже другая история, которую мы, возможно, однажды расскажем более спокойно.

Заключение

Мы узнали, что почва, важный компонент жизни растений, является результатом медленного преобразования, в котором участвуют минеральные элементы (порода, которая распадается на мельчайшие частицы) и органические элементы (гумус и органическое вещество в целом. , приносящий плодородие). Еще многое предстоит сказать, но вскоре университет Георгиче вернулся с новыми идеями для всех страстных студентов.

Следите за обновлениями!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *