ძირითადი მასალა

კურსი: ბიოლოგია > თემა 23

გაკვეთილი 8: ბიოგეოგრაფია

კლიმატი

გლობალური, რეგიონული და ლოკალური ფაქტორები, რომლებიც ზემოქმედებენ კლიმატზე. როგორ ზემოქმედებს კლიმატი სახეობათა გავრცელებაზე.

საკვანძო საკითხები:

თითოეულ სახეობას აქვს თავისი უნიკალური არეალი, ანუ, წყება იმ ლოკაციებისა, რომლებზეც ამ სახეობის წარმომადგენლები არიან გავრცელებულნი დედამიწის მასშტაბით.
სახეობის არეალი დამოკიდებულია იმ ბიოტურ (ცოცხალ) და აბიოტურ (არაცოცხალ) პირობებზე, რომლებიც მას სჭირდება გადარჩენისთვის, და გეოგრაფიაზე.
სახეობათა არეალებსა და ბიომების (ეკოსისტემათა ტიპების) განაწილებას კლიმატი განაპირობებს.
ადგილის კლიმატია დამოკიდებულია მზის სინათლის შემომავლობის გლობალურ კანონზომიერებებსა და ჰაერის ნაკადზე, აგრეთვე ისეთ მახასიათებლებზე, როგორებიცაა მთები და წყალსატევები.

შესავალი

მოდით, დავიწყოთ შეკითხვით: სად ბინადრობს თეთრი დათვი?

ალბათ, ჩემსავით თქვენც დაგავიწყდათ, თეთრი დათვები ჩრდილოეთ პოლუსზე ცხოვრობენ თუ სამხრეთზე (გადავამოწმე: პასუხია ჩრდილოეთ პოლუსზე!). ამის მიუხედავადაც, ალბათ, მათ ძებნას არ დაიწყებთ, ვთქვათ, წვიმიან ტყეში ან უდაბნოში.

მოდით, დავფიქრდეთ, რატომ არის ეს ასე. თეთრ დათვებს საარსებოდ გარკვეული პირობები სჭირდებათ, რაც დამოკიდებულია მათი სხეულების აგებულებასა და ფუნქციონირებაზე. ეს პირობები მხოლოდ განსაზღვრულ ადგილებში გვხვდება. მაგალითად, ბეწვის სქელი საფარველი, რომელიც თეთრ დათვს სიცივესთან გამკლავებაში ეხმარება, უსარგებლო (და საზიანოც კი) იქნება უდაბნოს ცხელ დღეს.

ეს ეკოლოგიის ზოგადი კანონია: თითოეული სახეობა გვხვდება დედამიწაზე არსებულ მრავალ ჰაბიტატთაგან მხოლოდ რამდენიმეში. ერთი სახეობის მიერ დასახლებულ ამ რეგიონებს სახეობის გავრცელების არეალი ეწოდება. ზოგიერთ ორგანიზმს სხვებზე უფრო ფართო გავრცელების არეალი აქვს, მაგრამ არცერთი სახეობა არ ბინადრობს ყველგან. ასე იმიტომაა, რომ განსხვავებულ სახეობებს განსხვავებული საჭიროებები აქვთ, აგრეთვე დისპერსიის, ანუ ერთი ადგილიდან მეორეზე გავრცელების, განსხვავებული ისტორიები.

სახეობათა არეალების განმსაზღვრელი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია ფაქტორია კლიმატი, ანუ ხანგრძლივი, დამახასიათებელი მეტეოროლოგიური პირობები (ამინდი). ამ სტატიაში განვიხილავთ ბიოგეოგრაფიას (მეცნიერებას იმის შესახებ, თუ რატომ გვხვდებიან განსხვავებული ორგანიზმები განსაზღვრულ ადგილებში, განსაზღვრული რაოდენობით) და იმას, თუ როგორ ზემოქმედებს კლიმატი სახეობათა გავრცელების არეალზე.

თითოეულ სახეობას აქვს გავრცელების არეალი

სახეობის არეალი არის წყება იმ ლოკაციებისა, რომლებზეც გავრცელებულია მოცემული სახეობა დედამიწის მასშტაბით. მაგალითად, ქვემოთ მოცემული დიაგრამა გვიჩვენებს თეთრი დათვების გავრცელების არეალს (დედამიწა დანახულია ჩრდილოეთ პოლუსის ზემოდან):

რა განსაზღვრავს სახეობის გავრცელების არეალს? ამაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ისტორიული შემთხვევითობები და გეოგრაფიული ბარიერები. მაგალითად, შესაძლოა, თეთრ დათვებს, ჩრდილოეთი პოლუსის მსგავსად, სამხრეთ პოლუსზეც მოეხერხებინათ გადარჩენა, თუმცა ისინი არასდროს აღმოჩენილან სამხრეთ პოლუსზე და მათ არ შეეძლოთ პოლუსებს შორის არსებულ ოკეანეებზე გავრცელება.

როდესაც სახეობა განსაზღვრულ გარემოში აღმოჩნდება, მას იქ გადარჩენა მხოლოდ მაშინ შეუძლია, თუკი ამ გარემოში მას შესაფერისი პირობები ექნება. „შესაფერის“ პირობათაგან ზოგიერთი აუცილებლად უნდა იყოს ბიოტური, ანუ, უშუალოდ უნდა უკავშირდებოდეს ცოცხალ ორგანიზმებს. მაგალითად, სახეობა ფეხს ვერ მოიკიდებს მოცემულ გარემოში მაშინ, როცა იქ უკვე არის კონკურენტი სახეობა, მტაცებელი ან პათოგენი, ან იმიტომ, რომ არაა ხელმისაწვდომი საკვები.

აგრეთვე მრავალი ფაქტორი, რომლებიც განსაზღვრავს, შეუძლია თუ არა სახეობას მოცემულ გარემოში სიცოცხლე, აბიოტურია, ანუ არაცოცხალი. მნიშვნელოვან აბიოტურ ფაქტორებს შორისაა ტემპერატურა, მზის სინათლე და ტენიანობა. ეს ფაქტორები ზოგჯერ უშუალოდ განსაზღვრავს, შეუძლია თუ არა სახეობას მოცემულ გარემოში არსებობა. მაგალითად, მცენარეული სახეობა მხოლოდ მაშინ გაიდგამს ფესვებს განსაზღვრულ გარემოში, როდესაც იქ იგი მოახერხებს საკმარისი მზის სინათლისა და წყლის მიღებას.

მიუხედავად ამისა, აბიოტური ფაქტორები სახეობათა განაწილებაზე უფრო ნაკლებად პირდაპირი გზებითაც ზემოქმედებს. მაგალითად, კლიმატი და ნიადაგის ხარისხი უშუალოდ ზემოქმედებს მცენარეთა იმ ტიპებსა და რაოდენობაზე, რომლებსაც შეუძლიათ მოცემულ გარემოში ამოსვლა. ვინაიდან ენერგია ეკოსისტემებში მცენარეებისა და სხვა პირველადი პროდუცენტების, მეშვეობით შედის, კლიმატი და ნიადაგის ხარისხი არაპიდრაპირ განსაზღვრავს, თუ ტროფიკულობის რომელი დონეების, ანუ „კვებითი ჯაჭვის რომელი რგოლების“, არსებობაა შესაძლებელი ეკოსისტემაში.

ბიომების გლობალური განაწილება

აბიოტური ფაქტორები ქმნიან ცალკეული სახეობების (მაგალითად, ჩვენი თეთრი დათვის მსგავსის) არეალებს. თუმცა, უფრო შორიდან თუ დავაკვირდებით, ისინი აგრეთვე განსაზღვრავენ, თუ როგორაა განაწილებული სხვადასხვა ტიპის ბიომები დედამიწაზე.

ზუსტად რა არის ბიომი? არსებითად, ეს არის ეკოსისტემის ტიპი თუ კატეგორია. ამის ერთ-ერთი, ჩვენთვის კარგად ნაცნობი მაგალითია უდაბნო. თითოეული უდაბნო განსხვავებულ ადგილასაა და მათ მცენარეებისა და ცხოველების უნიკალური შემადგენლობა აქვთ. და მაინც, უდაბნოებს საერთო მახასიათებლები აქვთ და მათი „უდაბნოობა“ ყოველთვის აშკარაა ხოლმე. როგორც წესი, უდაბნოებს ახასიათებთ მცირე წვიმიანობა, მაღალი ტემპერატურები დღისით და მეჩხრად განაწილებული მცენარეები, რომლებიც მკაცრ გარემო პირობებთან შეგუებულები არიან.

კლიმატი საკვანძო აბიოტური ფაქტორია, რომელიც ხმელეთის ბიომების ადგილმდებარეობას განსაზღვრავს. თითოეულ ბიომს აქვს მისთვის დამახასიათებელი ტემპერატურის საზღვრები და ნალექიანობის (წვიმიანობის და/ან თოვლიანობის) დონე. თუკი ვიცით, როგორი ტემპერატურა და ნალექიანობა ახასიათებს ლოკაციას, ხშირად შეგვიძლია, ვიწინასწარმეტყველოთ, თუ რა ტიპის ბიომი იქნება იქ.

ამ დიაგრამაზე მოცემულია რვა ძირითადი სახმელეთო ბიომი, ასევე მთები და პოლარული ყინული (რომლებიც ოფიციალურად არ მიიჩნევიან ბიომებად). სურათის წყარო: ბიომები: სურათი 2, ოპენსტაქსის კოლეჯი, ბიოლოგია, CC BY 4,0

ზოგიერთი ტიპის ბიომები დედამიწის ჩრდილო-სამხრეთი ღერძის გაყოლებაზე წარმოქმნიან უხეშ ზოლებს. მაგალითად, ტროპიკული ტყეების დიდი ზოლია გარშემორტყმული (მწვანედაა შეფერილი ზემოთ მოცემულ დიაგრამაზე) დედამიწის შუახაზს, ანუ ეკვატორს, მათ შორის ცენტრალური და სამხრეთი ამერიკების, აფრიკისა და სამხრეთ-აღმოსავლეთი აზიის ნაწილებს. მიუხედავად ამისა, დედამიწის ბიომების „ზოლიანობა“ არ არის ზუსტი, როგორც ამას შეამჩნევდით რუკაზე გამოსახული უსწორმასწორო ფორმებით.

ზოლების მთავარი კანონზომიერებისა და მისგან გადახრის ახსნა შეგვიძლია კლიმატზე ზემოქმედი სხვადასხვა ფაქტორის განხილვით.

რა არის კლიმატი?

კლიმატი, უბრალოდ, ამინდია, არა? ნუ...დაახლოებით. ეკოლოგიაში (ყოველდღიურობისგან განსხვავებით) ამ ტერმინს ცოტათი განსხვავებული მნიშვნელობები აქვს:

კლიმატი აღნიშნავს მოცემული არეალის ხანგრძლივ, დამახასიათებელ ატმოსფერულ პირობებს, მაგალითად, ტემპერატურასა და ნალექებს. „დალასში ზაფხულში, როგორც წესი, ცხელა ხოლმე“ კლიმატზე ითქმის.
ამინდი იმავე ტიპის პირობებს გულისხმობს, თუმცა უფრო მოკლე პერიოდში. მაგალითად, „გუშინ დალასში $100$ ‍ $^{o}$ ‍ $F$ ‍ ტემპერატურა იყო“ ამინდს აღწერს და არა — კლიმატს.

არსობრივად, შეგიძლიათ, კლიმატი ადგილის „საშუალო“ ამინდად მიიჩნიოთ.

მაგალითად, წარმოიდგინეთ, რომ ღიაცისქვეშა ღონისძიებას გეგმავთ უისკონსინში (სადაც ძალიან ცივი და თოვლიანი ზამთარი იცის). კლიმატზე ფიქრისას, სავარაუდოდ, ღონისძიებას ზაფხულში დაგეგმავთ და არა — ზამთარში, რადგან იცით, რომ, ზოგადად, ზაფხულის ნებისმიერი დღე უფრო შესაფერისი იქნება ღიაცისქვეშა ღონისძიებისთვის, ვიდრე ზამთრისა.

მიუხედავად ამისა, ზუსტი თარიღის შერჩევა გაცილებით უფრო რთულია. მაგალითად, რომელი უფრო კარგი იქნება ღიაცისქვეშა ღონისძიებისთვის: ივლისის პირველი პარასკევი თუ მომდევნო? რამდენიმე თვით ადრე თუ ვგეგმავთ, ამ კითხვაზე პასუხი ჯერ არ გვეცოდინება, რადგან, როგორც ვიცით, რთულია ამინდის ასე წინასწარ პრონოზირება.

როგორ იცვლება კლიმატი განედთან ერთად

ზოგადად, დედამიწის ზედაპირზე ტემპერატურა ეცემა, როდესაც ეკვატორიდან პოლუსებისკენ ვმოძრაობთ. ეს გასაკვირი სულაც არაა და ასეც წარმოგვიდგენია, რომ არქტიკა უფრო სუსხიანია, ვიდრე ტროპიკები! მაგრამ რატომ?

ძირითადი პასუხი ისაა, რომ ეკვატორი მეტ ინსოლაციას - მზის სინათლეს ფართობის ერთ ერთეულზე დროის ერთ ერთეულში - იღებს, ვიდრე პოლუსები. სინათლის სხივები დედამიწაზე ეკვატორის მახლობლად პირდაპირ ეცემა, პოლუსებთან ახლოს კი — კუთხით, ამიტომ პოლარულ რეგიონებში ენერგიის ერთი და იგივე ოდენობა ვრცელდება უფრო მეტ ფართობზე, როგორც ამას ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზე ხედავთ:

სახეცვლილი სურათის წყაროა ირიბი სხივები, პიტერ ჰალაში CC BY-SA 2,5. სახეცვლილი სურათი ვრცელდება CC BY-SA 2,5 ლიცენზიით

აგრეთვე, პოლუსებზე მზის სინათლე უფრო მეტ მანძილს გადის ატმოსფეროში, სანამ ზედაპირს მიაღწევს. ეს ნიშნავს, რომ პოლუსებთან ატმოსფეროს ნაწილაკები უფრო მეტ სინათლეს ირეკლევან და აბრუნებენ კოსმოსში, ვიდრე ეკვატორთან

^{1}

ეკვატორის ძლიერი (და პოლუსების სუსტი) ინსოლაციის გამო ტროპიკები უფრო თბილია, ვიდრე არქტიკა. არა მხოლოდ ეს, მაგრამ მზის სინათლის შემომავლობაც ქმნის ჰაერის ცირკულაციის მნიშვნელოვან გლობალურ კანონზომიერებებს. ვინაიდან ჰაერი მზის მიერ უფრო მეტად თბება ეკვატორთან, იქ იგი უფრო მეტადაა მიდრეკილი ზემოთ ასვლისკენ. ეკვატორთან ჰაერის ზემოთ ასვლა განაპირობებს ჰაერის ნაკადისა და ნალექიანობის მსხვილმასშტაბიან კანონზომიერებებს.

როგორ გამოიყურება ეს მსხვილმასშტაბიანი კანონზომიერებები? დედამიწის ატმოსფერო შედგება ჰაერის ექვსი მბრუნავი უჯრედისგან (მათგან სამი ეკვატორის ჩრდილოეთით, სამი კი — სამხრეთით). ამ უჯრედთაგან თითოეული დედამიწისაა გარშემორტყმული გიგანტური „ჰაერის დონატივით“, როგორც ეს ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზეა ნაჩვენები.

თეთრი ისრებით ნაჩვენებია ქარების ძირითადი ტრაექტორიები (ზედაპირზე ჰაერის ნაკადის კანონზომიერებები უჯრედებში ჰაერის ცირკულაციის გამო). დედამიწის ბრუნვასთან ერთად ქარებიც იცვლის მიმართულებას. სახეცვლილი სურათის წყაროა დედამიწის გლობალური ცირკულაცია, Kaidor, CC BY-SA 3,0. სახეცვლილი სურათი ვრცელდება CC BY-SA 3,0 ლიცენზიით

ჰაერის დინების ექვსუჯრედიან მოდელში ჰაერი დაბალწნევიან ზონებში ადის მაღლა: ერთი ეკვატორთან (ძლიერი ეკვატორული მზის გავლენით) და კიდევ ორი

60^{o}

ჩ რ დ .

და

ს ა მ ხ .

განედებზე. მაღლა ასვლისას ჰაერი ცივდება და მისი ტენის დიდი ნაწილი დედამიწას ეცემა წვიმისა თუ თოვლის სახით. ამგვარად, წარმოიქმნება მაღალი პრეციპიტაციის (წვიმიანობის ან თოვლიანობის) მქონე რეგიონები ეკვატორთან და

60^{o}

ჩ რ დ .

და

ს ა მ ხ .

განედებზე.

ტენისგან დაცლის შემდეგ ჰაერი, რომელიც მაღალწნევიან ზონებში ავიდა მაღლა, მშრალია, როდესაც იგი პოლუსებისკენ მიდის (მაღლა ადის ატმოსფეროში). როდესაც იგი ისევ დაბლა ეშვება მაღალწნევიან ზონებში (რომლებიც გვხვდება

30^{o}

ჩ რ დ .

და

ს ა მ ხ .

განედებზე და პოლუსებზე), მშრალი ჰაერი ზედაპირიდან ისრუტავს ტენს, რის შედეგადაც

30^{o}

ჩ რ დ .

და

ს ა მ ხ .

განედებზე და ჩრდილოეთი და სამხრეთი პოლუსების მშრალ რეგიონებში უდაბნოთა ზოლები წარმოიქმნება.

წლის განმავლობაში დედამიწის განსხვავებული ნაწილები იხრება მზისკენ უფრო ახლოს, შესაბამისად, იღებს ინსოლაციას. ასე იმიტომაა, რომ დედამიწის ბრუნვის ღერძი არ არის პერპენდიკულარული იმ სიბრტყის მიმართ, რომელზეც იგი მზის გარშემო მოძრაობს. ნაცვლად ამისა, იგი ამ სიბრტყის მიმართ

23

°

-ითაა დახრილი.

მაგალითად, დეკემბერში სამხრეთი ნახევარსფერო მზისკენაა დახრილი, რის გამოც აქ ზაფხულია, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში კი — ზამთარი. პირიქით ხდება ივნისში, როდესაც ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ზაფხულია, სამხრეთში კი — ზამთარი.

სახეცვლილი სურათის წყაროებია დედამიწის განათება ზამთრის ნაბუნიობა და დედამიწის განათება ზაფხულის ნაბუნიობა ავტორი Przemyslaw Idzkiewicz CC BY 2,0. სახეცვლილი სურათი ვრცელდება ლიცენზიით CC BY 2,0

მზის ენერგიის შემომავლობის პიკის პოზიციის სეზონური ცვლილებები იწვევს ჰაერის ცირკულაციის კანონზომიერებების ცვლილებასა და კლიმატური ზოლების გადაადგილებას. მაგალითად, ეკვატორის მახლობლად არსებული დაბალწნევიანი ზონა (რომელსაც კონვერგენციის ინტერტროპიკული ზონა ეწოდება) იცვლის პოზიციას წლის განმავლობაში დედამიწის ორიენტაციის ცვლილებების შესაბამისად, რაც ეკვატორის მახლობლად არსებულ რეგიონებში წვიმიან და მშრალ სეზონებს იწვევს

^{2}

მთები, სიმაღლე და კლიმატი

გეოგრაფიული განედის მოდელი გვაძლევს ფართომასშტაბიან კანონზომიერებებს, როგორიცაა განსხვავებულ განედებში უდაბნოთა ზოლები და უხვნალექიანობა, მაგრამ, როგორც უკვე მიხვდებოდით, საქმე ასე მარტივად არაა. სხვა თუ არაფერი, ერთსა და იმავე განედზე არსებულ ყველა ლოკაციას სულაც არ ახასიათებს ერთი და იგივე კლიმატი ან ბიომის ერთი და იგივე ტიპი!

სიმაღლე ზღვის დონიდან ერთ-ერთი საკვანძო ფაქტორია, რომელიც კლიმატს განაპირობებს. ცხოვრებისეული მაგალითი რომ მოვიყვანოთ, როდესაც ბავშვი ვიყავი, ჩემი სკოლა დიდი გორაკის მწვერვალზე იყო. მე და ჩემს კლასებეს ზოგჯერ თოვლიანი დღე გვიწევდა (და სკოლაში დასვენების დღე გვქონდა), სხვებს კი — არა. რატომ? ასე იმიტომ იყო, რომ გორაკის თავზე უფრო ციოდა, ვიდრე ზღვის დონეზე, ამიტომ, ჩვენი სკოლის შემოგარენში ზოგჯერ თოვდა, უფრო ქვემოთ მდებარე უბნებში კი წვიმა იყო.

ეს იდეა უფრო ზოგადად რომ წარმოვიდგინოთ, ზღვის დონიდან უფრო დიდი სიმაღლის მქონე ადგილებში უფრო ცივი კლიმატია, ვიდრე ახლომდებარე, მაგრამ ზღვის დონიდან უფრო დაბალ ადგილებში. ზოგადად, ყოველ

1000

მეტრზე ასვლისას (მაგალითად, მთაზე ასვლისას) ჰაერის ტემპერატურა საშუალოდ

6

^{o} C

-ით ეცემა

^{3}

ვინაიდან ტემპერატურა სიმაღლესთან ერთად იცვლება (აგრეთვე ტენიანობა და ნიადაგის ტიპი), მთებს განსხვავებული ბიომები აქვთ განსხვავებულ სიმაღლეებზე. მაგალითად, მაღალი მთა შეიძლება, ბალახნარით იყოს დაფარული ქვედა კალთებზე, მაგრამ ზღვის დონიდან უფრო დიდ სიმაღლეებზე გვხვდებოდეს ალპური ტუნდრა (რომელიც ჩრდილოეთ პოლუსის მახლობლად მდებარე არქტიკული ტუნდრის ბიომს ჰგავს)

^{4, 5}

მთები აგრეთვე ზემოქმედებენ ნალექიანობაზე, როგორც საკუთარი კალთების ნალექიანობაზე, ისე — ახლომდებარე უბნებისაზე. წარმოიდგინეთ შემთხვევა, როცა მთას განსაზღვრული მიმართულებიდან — მაგალითად, ოკეანიდან — მომავალი ქარები ეჯახება. განსაკუთრებით, თუ ეს ქარები ნესტიანია, ქარპირა (ქარის წინააღმდეგ მიმართული) კალთები და ახლომდებარე უბნები უხვნალექიანი იქნება.

სახეცვლილი სურათის წყაროა „ოროგრაფიული ეფექტი“, მეგ სტიუარტი (CC BY-SA 2,0). სახეცვლილი სურათი ვრცელდება CC BY-SA 2,0 ლიცენზიით.

რატომ ხდება ასე? კალთებზე მაღლა ასვლისას ჰაერი წყლის შეკავების უნარს კარგავს, თანდათანობით ცივდება და ჭარბ ტენს წვიმის სახით ათავისუფლებს. ჰაერი, რომელიც მთას გასცდება, მშრალია, ამიტომ მთის მეორე მხარეს (ქარზურგა მხარეს), როგორც წესი, უდაბნოს მსგავსი კლიმატია. ქარზურგა მხარის ამ მშრალ რეგიონს წვიმის ჩრდილს უწოდებენ.

წვიმის ჩრდილის დიდებული მაგალითია ჩემი მშობლიური შტატი ვაშინგტონი. ნაპირის სიგრძეზე ტენიანი ჰაერი წყნარი ოკეანიდან მოდის და ეჯახება კასკადოვანი მთების ქედს.

როდესაც ტენიანი ჰაერი ზემოთ ადის, იგი საკუთარ ტენს წვიმის სახით ათავისუფლებს, რისი მეშვეობითაც სიეტლი (რომელიც ამ მთებსა და ოკეანეს შორისაა) თავის სახელგანთქმულ წვიმიან კლიმატს იძენს. მთების მეორე მხარეს წვიმის ჩრდილი წარმოიქმნება, რის გამოც აღმოსავლეთ ვაშინგტონში მშრალი კლიმატია.

ტბები, ოკეანეები და კლიმატი

როგორც ზემოთ მოყვანილი მაგალითი გვიჩვენებს, წყალსატევები (განსაკუთრებით დიდები, როგორებიცაა ოკეანეები და ტბები) ზემოქმედებს გარშემომყოფი რეგიონების კლიმატზე. მეტიც, წყალსატევები კლიმატზე მრავალმხრივ ახდენს გავლენას მაშინაც კი, როცა მთები ამაში არ მონაწილეობს.

საბაზო დონეზე, ტბები, ოკეანეები და დინებები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ კლიმატურ პროცესებში, რადგან ისინი წარმოადგენენ რეზერვუარებს წყლისა, რომელიც ზედაპირიდან ორთქლდება და შემდეგ წვიმის ან თოვლის სახით ეცემა. ამ პროცესის შესახებ მეტის გასაგებად წაიკითხეთ სტატია წყლის წრებრუნვის შესახებ

წყალსატევები ასევე ამცირებენ ცვლილებებს ახლომდებარე მიწის მონაკვეთების ტემპერატურაში. ეს ნიშნავს, რომ მაღალი ტემპერატურები არ მატულობს და დაბალი ტემპერატურები არ იკლებს ისე, როგორც ჩვეულებრივ მოხდებოდა. იმის გასაგებად, თუ როგორაა ეს შესაძლებელი წყლის უნიკალური თვისებებიდან გამომდინარე, იხილეთ ვიდეო წყლის კუთრი თბოტებადობის შესახებ.

დაბოლოს, ოკეანის დინებებმა (რომლებსაც წყალი ერთი ადგილიდან მეორეზე გადააქვს) შეიძლება, ძლიერ იმოქმედოს ახლომდებარე მიწის კლიმატზე. რუკაზე ნაჩვენებია დედამიწის რამდენიმე მთავარი დინება:

დიაგრამაზე თბილი დინებები წითელი ისრებითაა ნაჩვენები, ცივი დინებები — ლურჯად, ხოლო ნეიტრალურები — შავად. სახეცვლილი სურათის წყაროა „Corrientes oceanicas", Popadius (საჯარო დომენი).

იმის სანახავად, თუ როგორ ზემოქმედებს დინებები კლიმატზე, მოდით, ერთმანეთს შევადაროთ ორი ქალაქი, რომელიც დაახლოებით ერთსა და იმავე განედზე მდებარეობს: ლონდონი (ინგლისი) და კალგარი (კანადა)

^{6}

. ზამთარში ლონდონში ტემპერატურა მხოლოდ დაახლოებით

40

^{o} F

-მდე ეცემა. კალგარიში კი, მეორე მხრივ, ტემპერატურა

10

^{o} F

-ზე დაბლა ჩამოდის — ანუ, იქ ზამთარში იმდენად ცივა, რომ ჩემს მეგობარს ქუთუთოები გაეყინა, როდესაც ამ ქალაქს ესტუმრა!

^{7, 8}

ლონდონსა და კალგარს შორის ამ სხვაობის მიზეზს წარმოადგენს დინება, სახელად გოლფსტრიმი. გოლფსტრიმი ეკვატორზე გახურებულ წყალს აშშ-ის აღმოსავლეთ სანაპიროზე მიატარებს ზემოთ, შემდეგ კი სხვა, ჩრდილო-ატლანტიკურ დინებას ერწყმის. ეს დინება თბილ წყალს ინგლისსა და ევროპის დასავლეთ სანაპიროს გადაატარებს, რის გამოც იქაური კლიმატი უფრო თბილია, ვიდრე სხვა შემთხვევაში იქნებოდა

^{9}

დინებათა კანონზომიერებები დიდწილად ქართა კანონზომიერებებითაა განპირობებული

^{10}

. მართალია, ეს დეტალურად არ განგვიხილავს, მაგრამ თუკი ზემოთ მოცემულ დედამიწის სურათს შეხედავთ, რომელზეც ჰაერის მბრუნავი უჯრედებია გამოსახული, დაინახავთ, რომ ეს მბრუნავი უჯრედები — დედამიწის ბრუნვასთან ერთად — ზედაპირულ ქარებს წარმოქმნის, რომლებიც განედთა განსაზღვრულ ზოლებში განსაზღვრული მიმართულებით მოძრაობს. ეს ქარები წყლის მოძრაობას განაპირობებს და, შესაბამისად, დინებებს წარმოქმნის.

რატომაა კლიმატი მნიშვნელოვანი?

კლიმატი საკვანძო ფაქტორია, რომელიც განაპირობებს, თუ სად შეუძლიათ განსხვავებულ სახეობებს ცხოვრება. ეს პრინციპი ჭეშმარიტია სიცოცხლის ხის მრავალ ტოტზე, დაწყებული ცხოველებით (მაგ., ჩვენი მეგობარი თეთრი დათვით), გაგრძელებული მცენარეებითა და დამთავრებული მიკრობებით. თითოეულ სახეობას გადასარჩენად პირობების განსაზღვრული წყება სჭირდება. ამ პირობათა დიდი ნაწილი პირდაპირ ან ირიბად უკავშირდება კლიმატს.

თუკი განსაზღვრულ არეალში კლიმატური პირობები იცვლება, შესაძლოა, იქ მცხოვრები სახეობებიც შეიცვალოს. მაგალითად, რეგიონში ნალექიანობის კლება შეიძლება, იმას ნიშნავდეს, რომ ამ რეგიონს აღარ შეუძლია, შეინარჩუნოს მცენარეთა ის სახეობები, რომლებიც მანამდე გააჩნდა, რის გამოც იგი უფრო მეტად უდაბნოს მსგავსი ხდება. ასეთ ცვლილებებს ზოგჯერ კასკადური ეფექტი აქვს ეკოლოგიურ ქსელებზე: იგი იწყება მცენარეთა თანასაზოგადოებების ცვლილებით, რაც ზემოქმედებს მათზე დამოკიდებულ ყველა ცხოველეზე.

ეს პრინციპი ჭეშმარიტია კლიმატის ნებისმიერი ტიპის ცვლილებისთვის განურჩევლად იმისა, რამდენად პატარა ან დიდ არეალზე ზემოქმედებს იგი. მიუხედავად ამისა, ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ამჟამად მიმდინარე გლობალური კლიმატური ცვლილების ფონზე. ადამიანთა აქტივობების შედეგად მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ

2100

წლისთვის საშუალო ტემპერატურა გაიზრდება

1

-

5

°

C

-ით

^{11}

. იმ სახეობებისთვის, რომლებიც ტემპერატურის მცირე ცვლილებებისადმი არიან მგრძნობიარენი, ეს ცვლილება გამანადგურებელი იქნება.

გლობალური კლიმატური ცვლილებისა და სახეობათა არეალებსა და ბიომრავალფეროვნებაზე მისი ზემოქმედების შესახებ მეტის გასაგებად იხილეთ კალიფორნიის მეცნიერებათა აკადემიის ვიდეო „კლიმატის ცვლილება და ბიომრავალფეროვნება“.

ატრიბუცია:

მოდიფიცირებული სტატიის თავდაპირველი ვერსიებია:

„ბიომები", Principles of Biology, რობერტ ბირი, დევიდ რინტული, ბრიუს სნაიდერი, მართა სმიტ-კალდასი, კრისტოფერ ჰერენი და ევა ჰორნი, CC BY 4,0. ჩამოტვირთეთ ორიგინალი სტატია უფასოდ აქ: http://cnx.org/contents/db89c8f8-a27c-4685-ad2a-19d11a2a7e2e@24,18.
„ბიოგეოგრაფია", Principles of Biology, რობერტ ბირი, დევიდ რინტული, ბრიუს სნაიდერი, მართა სმიტ-კალდასი, კრისტოფერ ჰერენი და ევა ჰორნი, CC BY 4,0. ჩამოტვირთეთ ორიგინალი სტატია უფასოდ აქ: http://cnx.org/contents/db89c8f8-a27c-4685-ad2a-19d11a2a7e2e@24,18.
„კლიმატი და მისი გლობალური ცვლილებების ეფექტები", რობერტ ბირი და დევიდ რინტული, CC BY 4,0. ჩამოტვირთეთ ორიგინალი სტატია უფასოდ აქ: http://cnx.org/contents/77713b38-a79e-4591-8481-2a98b8066e23@5.
„კლიმატური პროცესები; გარე და შიდა კონტროლები", ჯონათან ტომკინი, CC BY 3,0. ჩამოტვირთეთ ორიგინალი სტატია უფასოდ აქ: http://cnx.org/contents/e4ba899f-d471-40a9-a993-4b3872d86644@18.
„ბიომები", by CK-12 Foundation, CC BY-NC 3,0.

სახეცვლილი სტატია ვრცელდება CC BY-NC-SA 4,0 ლიცენზიით.

ციტირებული შრომები:

Halasz, Peter. (5 აპრილი, 2016). Why the polar regions are colder. მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, WikiMedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oblique_rays_04_Pengo.svg.
Purves, W. K., Sadava, D. E., Orians, G. H., and Heller, H.C. (2003). Ecology and biogeography. In Life: The science of biology (7th ed., pp. 1074-1075). Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Ricklefs, Robert E. (1990). Climate, topography, and the diversity of natural communities. In Ecology (3rd ed., pp. 149). New York, NY: W. H. Freeman and Company.
Ricklefs, Robert E. (1990). Climate, topography, and the diversity of natural communities. In Ecology (3rd ed., pp. 150). New York, NY: W. H. Freeman and Company.
Tundra. (18 აგვისტო, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Tundra.
List of cities by latitude. (16 სექტემბერი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_cities_by_latitude.
Calgary: Annual weather averages. (n.d.). მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://www.holiday-weather.com/calgary/averages/.
London: Annual weather averages. (n.d.). მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://www.holiday-weather.com/london/averages/.
Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. (2011). Earth's climate varies by latitude and season and is changing rapidly. In Campbell biology (10th ed., p. 1162). San Francisco, CA: Pearson.
Raven, Peter H., Johnson, George B., Mason, Kenneth A., Losos, Jonathan B., and Singer, Susan R. (2014). Ecosystem effects of sun, wind, and water. In Biology (10th ed., AP ed., pp. 1233). New York, NY: McGraw-Hill.
Intergovernmental Panel on Climate Change. (2014). SPM 2,2. Projected changes in the climate system. In climate change 2014 synthesis report summary for policymakers. წყარო: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/AR5_SYR_FINAL_SPM.pdf.
ტემპერატურის მოსალოდნელი ზრდის ზემოთ მოყვანილი ინტერვალი უკავშირდება 1986-2005 წლების ტემპერატურებს და შეესაბამება მოვლენათა განვითარების RCP4,5, RCP6,0 და RCP8,5 გეგმებს (უხეშად თუ ვიტყვით, ამჟამინდელი ტენდენციების შემსუბუქებას, გაგრძელებას ან გამწვავებას), თუმცა არა — RCP2,6 გეგმას (სათბურის აირების ატმოსფეროში გამოყოფის მნიშვნელოვან შემცირებას).

წყაროები:

Breed, G. A., Stichter, S., and Crone, E. E. (2012). Climate-driven changes in northeastern US butterfly communities. Nature Climate Change, 3, 142-145. http://dx.doi.org/10,1038/nclimate1663. წყარო: http://www.naba.org/chapters/nabambc/downloads/BreedStichterCrone2012.pdf.

Calgary: Annual weather averages. (n.d.). მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://www.holiday-weather.com/calgary/averages/.

Climate. (3 მარტი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 10 მარტი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Climate.

Gulf Stream. (16 სექტემბერი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Gulf_Stream.

Halasz, Peter. (5 აპრილი, 2016). Why the polar regions are colder. მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, WikiMedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oblique_rays_04_Pengo.svg.

Heating imbalances. (n.d.). In NASA Earth observatory. მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page3.php.

Intergovernmental Panel on Climate Change. (2014). SPM 2,2. Projected changes in the climate system. In climate change 2014 synthesis report summary for policymakers. წყარო: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/AR5_SYR_FINAL_SPM.pdf.

Intertropical convergence zone. (5 მარტი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 10 მარტი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Intertropical_Convergence_Zone.

Jakuboski, S. (29 სექტემბერი, 2012). Butterfly range shifts are a sign of global warming. In Green science: Musings of a young conservationist. წყარო: http://www.nature.com/scitable/blog/green-science/butterflies.

List of cities by latitude. (16 სექტემბერი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_cities_by_latitude.

London: Annual weather averages. (n.d.). მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://www.holiday-weather.com/london/averages/.

National Oceanic and Atmospheric Administration. (25 მარტი, 2008). Currents. In _NOAA ocean service education. წყარო: http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/05currents1.html.

North Atlantic Drift (Gulf Stream). (n.d.). In WeatherOnline. მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://www.weatheronline.co.uk/reports/wxfacts/North-Atlantic-Drift-Gulf-Stream.htm

Observe an animation of the Coriolis effect over Earth's surface. (n.d.). In Exploring earth. წყარო: http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm.

Parmesan, C. Ryrholm, N., Stefanescu, C., Hill, J. K., Thomas, C. D., Descimon, H., Huntley, B., Kaila, L., Kullberg, J., Tammaru, T. , Tennent, W. J., Thomas, J. A., and Warren, M. (1999). Poleward shifts in geographical ranges of butterfly species associated with regional warming. Nature, 399, 579-583. http://dx.doi.org/10,1038/21181. წყარო: http://www7.nau.edu/mpcer/direnet/publications/publications_p/files/Parmesan_1999.pdf.

Purves, W. K., Sadava, D. E., Orians, G. H., and Heller, H.C. (2003). Ecology and biogeography. In Life: The science of biology (7th ed., pp. 1074-1076). Sunderland, MA: Sinauer Associates.

Raven, Peter H., Johnson, George B., Mason, Kenneth A., Losos, Jonathan B., and Singer, Susan R. (2014). Ecosystem effects of sun, wind, and water. In Biology (10th ed., AP ed., pp. 1230-1235). New York, NY: McGraw-Hill.

Ricklefs, Robert E. (1990). Climate, topography, and the diversity of natural communities. In Ecology (3rd ed., pp. 140-169). New York, NY: W. H. Freeman and Company.

Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. (2011). Earth's climate varies by latitude and season and is changing rapidly. In Campbell biology (10th ed., pp. 1161-1164). San Francisco, CA: Pearson.

Snodgrass, E. (14 მაისი, 2012). Climate projections. In OpenStax CNX. წყარო: http://cnx.org/contents/e28fe097-1e9d-45ae-b730-9529b9c9a448@8/Climate_Projections.

Taylor, George. (n.d.). Precipitation, global distribution of. In Water encyclopedia: Science and issues. მოძიების თარიღია 18 სექტემბერი, 2016. წყარო: http://www.waterencyclopedia.com/Po-Re/Precipitation-Global-Distribution-of.html.

Tundra. (18 აგვისტო, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 18 სექტემბერი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Tundra.

Van Domelen, D. (1996). The Coriolis effect. წყარო: https://stratus.ssec.wisc.edu/courses/gg101/coriolis/coriolis.html.

Van Domelen, D. (13 იანვარი, 2008). A (hopefully) simple explanation of the Coriolis force. წყარო: http://www.dvandom.com/coriolis/.

Walther, G.-R., Post, E., Convey, P., Menzel, A., Parmesan, C., Beebee, T. J. C., Fromentin, J.-M., Hoegh-Guldberg, O., and Bairlein, F. (2002). Ecological responses to recent climate change. Nature, 416, 389-395. http://dx.doi.org/10,1038/416389a. წყარო: http://eebweb.arizona.edu/courses/Ecol206/Walther%20et%20al%20Nature%202002.pdf.

Westerlies. (21 თებერვალი, 2016). მოძიების თარიღი და ადგილია 10 მარტი, 2016, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Westerlies.

Spencer, Chrissy. (13 აგვისტო, 2015). Introduction to ecology: Major patterns in Earth's climate. In Biology 1510 biological principles. წყარო: http://bio1510.biology.gatech.edu/module-2-ecology/introduction-to-ecology-major-patterns-in-earths-climate/.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა

დავალაგოთ:

პოსტები ჯერ არ არის.

გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.