地球脉动--前所未见的自然之美  第一章 地球一览

第一章:(1)

从月球上回望,我们能看见一颗孤零零的蓝色星球包裹在层层白云之中。透过云层,可以瞥见陆地上的些许绿色。我们都知道,绿是生命的颜色,我们的星球在太阳系中是独一无二的。因为生命只存在于地球上。(下图:从月球上看到的地球。)

幸运的地球

地球在形成初期,便从其自身分化出许多不同的层面。地球中心的放射性物质经过自然衰变,产生了巨大的热量,将大多数岩石熔化,形成了液态的“地幔”,地幔表面又形成了温度较低的坚硬地壳。因此时至今日,熔岩还是会定期地从“薄薄”的地壳之下喷涌出来。熔岩喷发伴随着氮气和二氧化碳等气体的释放,这些气体是地球大气层的形成基础。水蒸气伴随着这些气体:大量排出,当它冷凝之后,就形成了海洋。

(下图:夏威夷基拉韦厄火山的滚滚岩浆持续不断地流入大海。基拉韦厄火山位于地球浅薄地幔上的活跃点,是最活跃的火山之一。)

据我们所知,太阳系里还没有第二个星球存在生命。水星没有大气层,金星太过炎热,火星太过寒冷。而地球和太阳之间的距离却恰到好处,适宜生命存在。地球距离太阳 1.496 亿千米,大气层厚度中等,二氧化碳含量适中,这些都有助于将地球的表面平均温度维持在完美的 17 摄氏度。
(下图:宽干谷温泉的硫黄矿床和酸池,位于埃塞俄比亚达纳吉尔凹地的火山口。达纳吉尔在海平面以下,位于东非大裂谷的北端,曾经是红海的一部分。这里是地球上火山运动最为活跃的地区之一。

源自月球的生命
     月球是生命进化的设计师,如果没有它,也许就没有了今日的我们。月球是所有卫星中占母星(地球)体积最大的卫星,月球对地球的引力使得地轴保持在一个稳定的倾角。如果没有月球,地轴倾角将会混乱无序,地球的生态环境将会截然不同,不会这样适宜生命存在。月球是地球至关重要的气候调节器,它为物种进化提供了稳定的生存环境。

(下图:在北半球,从北方森林中缓缓升起的一轮满月。)

阳光和水,生命之源

地球上所有的生物归根结底都靠两个关键要素---太阳能和液态水。长久以来,这一观点被广泛接受。直到 1977 年,深海探险家在海底灼热的火山口周围发现了一种全新的动物生态系统。海底 3 000 米的地方一片漆黑,但这一群落却像最富饶的珊瑚礁一样多产,当时没有人知道它们是如何获取能量的。最终有人发现,这种特殊的细菌是从火山口喷发出的硫化物中摄取自身所需的能量的。

(下图:水是地球生命的另一个必要元素。一头加州海狮在巨藻丛林里嬉戏玩耍。由于阳光充足,营养物质丰盈,海藻长得十分巨大。)

陆地上可以被生物所利用的水资源分布十分复杂,但即便如此,其很大程度上还是受太阳的影响。地球上 90%的淡水都来自海洋的蒸发,其中大部分来自近赤道的温暖的热带海洋,其余 10%则来自江河湖泊的表面蒸发或是由植物释放。

(下图:热带上空,海水蒸发形成的云。降落到陆地上的淡水有 90%都来自海洋生成的云。)

海洋生物的种类和数量主要取决于太阳辐射能量的多少。太阳光能够照射到海面以下大约 100 米的深度,在这一深度以上,生存着 90%的海洋生物。海洋生物群落的形成,关键取决于重要养分尤其是磷和氮的多少,并不取决于水源。尽管热带海洋接收的太阳辐射最多,但除了珊瑚礁和海草群落之外,大部分海域仍不富饶。这是因为这里的海水过于平静,大部分营养物质都沉于海底。海洋中物产最丰富的地方最有可能存在于波涛汹涌的温带海域,或是可以提供丰富营养物质的上升流海域。

(下图:海洋生物群落)

富饶的赤道,贫瘠的两极

由于全年阳光充足,淡水资源丰沛,赤道附近的热带地区自然而然地拥有地球上最多产的生态系统。热带雨林孕育着非常丰富的生物资源,与其他生态环境相比,这里的植物生长最为繁盛。这里有得天独厚的植物生长条件,全年气温保持在 20 ~ 28 摄氏度,气候温暖,雨量充沛,年平均降水量 2500 毫米。

(下图:热带雨林的黎明,婆罗洲。赤道地区终年温暖多雨,形成了地球上最多产的生态系统。)

珊瑚礁只能生长在同样的热带地区,被称为“海洋中的热带雨林”,鉴于其高效的生产率,这种说法可谓名副其实。每平方米珊瑚礁每年可产出 1500~ 3700 克碳。考虑到珊瑚礁生长在热带浅海海域,像氮和磷这样的重要营养元素含量非常低,这个数字已经是相当惊人了。在该生态系统中共同生长的珊瑚礁和其他动物,凭借其所需养分的高效循环,最终实现了生态系统的高效生产率。

(下图:环绕布纳肯岛的硬珊瑚花园,印度尼西亚海域---这里或许是地球上最富饶的海域。珊瑚礁被称为“海洋中的热带雨林”。尽管营养物质匮乏,但是这一复杂多产的生态系统依然通过生态循环得以发展壮大。)

如果从赤道出发,分别向南北半球的热带地区前进,气候会发生明显变化。尽管阳光依旧充足,气温依旧常年温暖,但雨量却没有那么充沛了。一年之中干湿季分明,植物生长不得不适应这种气候变化。生长在印度北部和东南亚的季雨林就是典型的例子。热带雨林特有的常青树被柚木、乌木这样的落叶树种所取代,它们通过每年落叶来减少水分流失。这些树都很矮小,但地域分布广泛,和热带雨林的树种相比,根系更为发达。(下图:柚木林)