LUCHTECOSYSTEEM: KENMERKEN, SOORTEN EN DIEREN - BIOLOGIE - 2025

Het luchtecosysteem bestaat uit alle biotische (levende wezens) en abiotische (inerte elementen) factoren die in de troposfeer op elkaar inwerken. In strikte zin is het een overgangsecosysteem, aangezien geen enkel levend organisme zijn volledige levenscyclus in de lucht voltooit.

Het belangrijkste abiotische kenmerk van het luchtecosysteem is dat het substraat waarin het zich ontwikkelt lucht is. Dit is een mengsel van gassen en daarom een ​​substraat met een lagere dichtheid dan terrestrisch of aquatisch.

Kraanvogels (Grus grus) tijdens de vlucht in Spanje. Bron: Arturo de Frias Marques

Aan de andere kant is de atmosfeer de ruimte waar klimaatprocessen plaatsvinden, met name regenval, wind en stormen.

Hoewel vogels bij uitstek domineren in de luchtomgeving, zijn er ook insecten en vliegende zoogdieren. In andere diergroepen, zoals vissen en reptielen, zijn er soorten die in staat zijn om te vliegen.

Evenzo gebruiken planten die anemofiele bestuiving (door wind) vertonen het luchtecosysteem als een voertuig om stuifmeel te transporteren. Evenzo verspreiden veel planten hun fruit of zaden via de lucht.

Algemene karakteristieken

Luchtecosystemen worden voornamelijk gevormd in het onderste deel van de troposfeer, de onderste laag van de atmosfeer. Deze laag bereikt een dikte van 16 km aan de evenaar en 7 km aan de polen, vanwege uitpuilen door de rotatie van de aarde.

Deze ecosystemen hebben, in tegenstelling tot de terrestrische en aquatische, geen permanente biotische component. Daarom voltooit geen enkel levend organisme zijn hele levenscyclus in dit ecosysteem en zijn er geen primaire producenten, dus het is niet zelfvoorzienend.

Luchtecosystemen hebben drie algemene kenmerken: het substraat is lucht, daar ontstaan ​​klimaatverschijnselen en de levende component is een overgangsperiode.

- Abiotische componenten

Een van de abiotische componenten van het luchtecosysteem is lucht, met de gassen waaruit het bestaat en de waterdamp die erin is verwerkt. Bovendien zweeft er een grote hoeveelheid stofdeeltjes.

De lucht

Het is het onderdeel van de troposfeer (onderste laag van de atmosfeer), direct in contact met het aardoppervlak. Lucht bestaat voornamelijk uit 78,08% stikstof en ongeveer 21% zuurstof, plus CO2 (0,035%) en inerte gassen (argon, neon).

Dichtheid

De luchtdichtheid neemt af met de hoogte en de temperatuur, wat een belangrijk verschil kenmerkt tussen luchtecosystemen. In hooggebergte gebieden zal de lucht dus minder dicht zijn in vergelijking met gebieden op zeeniveau.

Evenzo nemen luchtmassa's boven woestijngebieden in dichtheid af gedurende de dag (hoge temperaturen) en nemen ze 's nachts toe (lage temperatuur).

Temperatuur

De troposfeer warmt van onder naar boven op, omdat lucht over het algemeen onzichtbaar is voor ultraviolette straling van de zon. Deze straling raakt het aardoppervlak en verwarmt het, waardoor het infrarode straling of warmte afgeeft.

Een deel van de straling ontsnapt naar de ruimte, een ander wordt vastgehouden door het broeikaseffect van sommige gassen in de atmosfeer (CO2, waterdamp).

Luchttemperaturen zijn minder stabiel dan die van land en water, variërend met windstromingen en hoogte. Naarmate de troposfeer stijgt, daalt de temperatuur met een snelheid van 6,5 ºC / km. In het bovenste deel van de troposfeer (de tropopauze) daalt de temperatuur tot -55 ºC.

Vochtigheid

Als onderdeel van de watercyclus in zijn verdampingsfase, wordt water in gasvormige toestand of waterdamp in de atmosfeer opgenomen. De hoeveelheid waterdamp die in de lucht aanwezig is (relatieve vochtigheid) is een belangrijk kenmerk van de verschillende luchtecosystemen.

De lucht in woestijngebieden heeft een relatieve vochtigheid van rond de 20% 's middags en 80%' s nachts. Terwijl in de lucht in het tropische regenwoud 's middags een vochtigheid van 58-65% wordt gedetecteerd en in de vroege ochtend 92-86%.

De winden

Luchtstromingen. Bron: De oorspronkelijke uploader was Ellywa op de Nederlandse Wikipedia.

De temperatuurverschillen die worden veroorzaakt door de bewegingen van de aarde ten opzichte van de zon, genereren verschillen in atmosferische druk tussen regio's. Hierdoor verplaatsen de luchtmassa's zich van de hogedrukgebieden naar de lagedrukgebieden, waardoor de wind wordt gegenereerd.

Regens en stormen

De troposfeer is het domein van klimatologische verschijnselen, waaronder de opeenhoping van waterdampwolken. Het verdampte water stijgt op met de hete luchtmassa's en tijdens het afkoelen condenseert het rond zwevende deeltjes en vormt het wolken. Wanneer de gecondenseerde waterbelasting een kritiek punt bereikt, treedt regen op.

Stormen, orkanen, tornado's

Een andere verstoring die het ecosysteem in de lucht aantast, zijn stormen, die in sommige gevallen orkanen worden met harde wind en stortregens. Stormen zijn meteorologische verschijnselen die optreden wanneer twee luchtmassa's met verschillende temperaturen tegenover elkaar staan.

In andere gevallen worden tornado's gevormd, dit zijn luchtkolommen die met zeer hoge snelheid draaien en waarvan de top in contact komt met de aarde.

Stofdeeltjes

Een ander abiotisch onderdeel van het luchtecosysteem is stof (kleine materiaaldeeltjes in suspensie). Winden en verdamping slepen deeltjes van het aardoppervlak en watermassa's naar de troposfeer.

Sahara stof. Bron: Geologische beeldbank

Jaarlijks trekt er bijvoorbeeld een stofwolk uit de Afrikaanse woestijnen naar Amerika. Het is ongeveer honderden miljoenen tonnen stof die de Atlantische Oceaan oversteken en op verschillende plaatsen in Amerika worden afgezet.

De stofconcentratie uit de Sahara kan in sommige delen van Amerika oplopen tot 30 tot 50 microgram per kubieke meter.

- Biotische componenten

Zoals opgemerkt, is er geen levend wezen dat zijn hele biologische cyclus voltooit in het luchtecosysteem. Er is echter een grote diversiteit aan terrestrische en mariene micro-organismen in de troposfeer waargenomen.

Bacteriën, schimmels en virussen

Zwevende bacteriën, schimmelsporen en virussen zijn aangetroffen in luchtmonsters genomen door NASA-vliegtuigen. In die zin wordt er onderzoek gedaan om te bepalen of sommige soorten bacteriën in die omgeving metabolische functies kunnen uitoefenen.

Bacterie. Bron: NIAID

Bacteriën worden van het zeeoppervlak afgevoerd of meegevoerd met landstof door wind en stijgende hete luchtmassa's. Deze bacteriën leven in stofdeeltjes en zwevende waterdruppels.

Stuifmeel en sporen

Andere levende componenten die door het luchtecosysteem gaan, zijn stuifmeelkorrels en sporen. Spermatofyten (zaadplanten) voeren hun seksuele voortplanting uit door de versmelting van de stuifmeelkorrel en de zaadknop.

Stuifmeelkorrels. Bron: Electron Microscope Facility van Dartmouth College

Om dit te laten gebeuren, moet de stuifmeelkorrel (mannelijke gameet) naar de eicel (vrouwelijke gameet) reizen. Dit proces vindt plaats door de wind, door dieren of door water.

In het geval van bestuiving door wind (anemofiel) of door vliegende dieren (zooidiophilic), wordt stuifmeel een tijdelijk onderdeel van het luchtecosysteem. Hetzelfde gebeurt met de sporen die de voortplantingsstructuur van varens en andere pitloze planten vormen.

Dieren

Er is een groot aantal dieren die zich hebben aangepast om het ecosysteem in de lucht binnen te gaan. Hiertoe behoren vliegende vogels, vliegende insecten, vliegende zoogdieren, vliegende reptielen en zelfs vliegende vissen.

Typen ecosystemen in de lucht

Benaderingen van het luchtmilieu als ecosysteem zijn schaars en in die zin zijn er geen classificaties die verschillende soorten luchtecosystemen onderscheiden. In de context van de troposfeer zijn er echter verschillen tussen regio's, zowel in de breedte- en lengterichting als in verticale richting.

Latitudinale zonering

Het antenne-ecosysteem varieert in hoogte, druk en temperatuur tussen de evenaar en de polen. Evenzo varieert het afhankelijk van of de luchtkolom zich over het land of over de zee bevindt.

Daarom variëren de levende wezens die door het luchtecosysteem gaan, afhankelijk van de regio waar de luchtkolom zich bevindt.

Verticale zonering

Terwijl je opstijgt in de troposfeer, variëren de abiotische omstandigheden van het luchtecosysteem ook; de temperatuur neemt af, evenals de dichtheid van de lucht. In de eerste 5.000 meter boven zeeniveau heeft het luchtecosysteem de invasie van vogels en enkele insecten.

Van hun kant hebben de rest van de dieren alleen interactie in dit ecosysteem ter hoogte van boomtoppen. Bovendien worden bacteriën en schimmelsporen gevonden in het luchtecosysteem boven 5.000 meter boven zeeniveau.

Tegelijkertijd manifesteert zich een territoriale zonering, waarbij wordt vastgesteld dat soorten terrestrische bacteriën de overhand hebben op het land en mariene bacteriën op zee.

Dieren van het luchtecosysteem

Er zijn verschillende diergroepen die kunnen vliegen of op zijn minst kunnen zweven om zich door de lucht te wagen. Hoewel sommigen wel maanden vliegen, moeten ze allemaal op een gegeven moment dit ecosysteem verlaten om zich te voeden, te rusten of zich voort te planten.

- Vogels

Er zijn ongeveer 18.000 soorten vogels in de wereld, waarvan de meeste kunnen vliegen. Vogels bewegen niet alleen door de lucht, velen jagen op hun prooi tijdens de vlucht en vervullen zelfs een deel van hun voortplantingscyclus.

Koning Swift (

Deze soort kan maandenlang in de vlucht blijven en volgens een uitgevoerd onderzoek kan hij tot 200 dagen achtereen in de lucht blijven.

King Swift (Tachymarptis melba) tijdens de vlucht. Bron: Birdwatching Barcelona

Er zijn onderzoeken gaande om te bepalen hoe deze vogel zo lang in de lucht kan blijven en vooral of hij tijdens de vlucht kan slapen. De koning gierzwaluw hoeft niet te stoppen om te eten, omdat hij zich voedt met insecten die hij tijdens de vlucht vangt.

Albatros (Diomedeidae)

Albatros. Bron: Duncan Wright

Ze zijn een familie van zeevogels die zeer efficiënt zijn in zweefvluchten, die wijd verspreid zijn over de hele wereld. Een van de soorten is de reizende of dolende albatros (Diomedea exulans), die een gemiddelde spanwijdte van 3 m bereikt.

Grijskopalbatrossen (Thalassarche chrysostoma) vliegen 950 km per dag vanuit het zuiden van Georgië en cirkelen rond Antarctica. Deze vogels hebben 46 dagen nodig om hun reis te voltooien.

- Insecten

Insecten vormen de grootste diergroep die er bestaat, zowel qua soort als qua populatiegrootte. Veel soorten insecten vliegen, waaronder bijen, wespen, vliegen, muggen, kevers, kreeften en anderen.

De bij (Anthophila)

Bee bezoekende bloem (Bron: pixabay.com/)

Bijen zijn zeer gewaardeerde insecten vanwege hun honingproductie en hun rol bij bestuivende planten. De meest voorkomende soort in de bijenteelt (honingproductie) is Apis mellifera.

Het zijn sociale insecten en de arbeiders maken constant lange reizen op zoek naar stuifmeel en nectar. Bijensoorten hebben verschillende vluchtbereiken, dat wil zeggen de maximale afstand vanwaar ze erin slagen terug te keren naar hun nest.

In Melipona sp. de maximum geregistreerde afstand is 2,1 km, voor Bombus terrestris 9,8 km en voor Apis mellifera 13,5 km. Het geregistreerde maximum is echter 23 km, bereikt door de soort Euplusia surinamensis.

De kreeft (Acrididae)

Deze insectenfamilie omvat ongeveer 7.000 migrerende soorten die uiteindelijk enorme populaties vormen en ongedierte worden. Ze reizen vele kilometers in grote zwermen en verslinden de gewassen en andere planten die ze op hun pad vinden.

- Zoogdieren

Onder de zoogdieren die het luchtecosysteem binnendringen, vallen de vleermuizen (Chiroptera) op. Dit zijn de enige zoogdieren die een actieve vlucht uitvoeren (met de impuls van hun vleugels).

Er zijn andere passieve vluchtende of glijdende zoogdieren zoals de Siberische vliegende eekhoorn (Pteromys volans) of de Midden-Amerikaanse eekhoorn (Glaucomys volans).

Onder de knaagdieren bevinden zich ook zweefvliegtuigen zoals die van het geslacht Idiurus en in andere groepen zoals de dermoptera of colugos (placenta zoogdieren) en de petaurids (buideldieren).

- Reptielen

Sommige Aziatische soorten die het vermogen hebben ontwikkeld om vluchtig door het luchtecosysteem te vluchten. Ze doen dit door uit bomen te springen en hun lichaam plat te drukken tot twee keer hun normale breedte en ze slagen erin om nog beter te glijden dan vliegende eekhoorns.

- Vissen

Er is een groep zogenaamde vliegende vissen (Exocoetidae) die tijdelijk het luchtecosysteem kunnen binnendringen om aan hun roofdieren te ontsnappen. Het zijn ongeveer 70 soorten die voldoende staartvinnen hebben om ze uit het water te drijven.

Vliegende vis (Cheilopogon melanurus). Bron: Patrick Coin (Patrick Coin)

Vanaf dit momentum kunnen deze vissen een afstand van ongeveer 50 m afleggen en snelheden tot 60 km / u bereiken. Dit vermogen om te glijden is te danken aan hun ongewoon grote borstvinnen.

Referenties

1. Calow, P. (Ed.) (1998). De encyclopedie van ecologie en milieubeheer.
2. Greensmith, A. (1994). Vogels van de wereld. Omega-edities.
3. Ludwig-Jiménez, LP (2006). Observatie van vlieggebieden van Bombus atratus (Hymenoptera: Apidae) in stedelijke omgevingen. Colombiaans biologisch record.
4. Lutgens, FK, Tarbuck, EJ, Herman, R. en Tasa, DG (2018). De atmosfeer. Een inleiding tot Meteorologie.
5. Margalef, R. (1974). Ecologie. Omega-edities.
6. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH en Heller, HC (2001). Leven. De wetenschap van biologie.