Расчёт интенсивности фотосинтеза, биомассы и биоразнообразия по широтным поясам

1. Широтные пояса и параметры:
— **Тропический пояс** (0−30°): высокая инсоляция, стабильная температура, влажность.
— **Умеренный пояс** (30−60°): сезонные колебания освещённости и температуры.
— **Полярный пояс** (60−90°): низкая инсоляция, короткий световой день, экстремальные температуры.

2. Интенсивность фотосинтеза.
Фотосинтез зависит от **солнечной радиации (кВт/м²/год)** и продолжительности вегетационного периода:
— **Тропики**: 2000 кВт/м²/год высокая интенсивность (90% от максимума).
— **Умеренный пояс**: 1200 кВт/м²/год сезонная активность (50%).
— **Полярный пояс**: 400 кВт/м²/год крайне низкая (10%, только летом).

3. Зависимость биомассы от солнца
Биомасса коррелирует с чистой первичной продукцией (NPP, гС/м²/год):
— **Тропики**: 1200−2500 гС/м²/год (леса Амазонии, экваториальные регионы).
— **Умеренный пояс**: 600−1200 гС/м²/год (лиственные леса, степи).
— **Полярный пояс**: 0−200 гС/м²/год (тундра, разреженная растительность).

4. Зависимость биоразнообразия
Количество видов на единицу площади:
— **Тропики**: 50−100 тыс. видов/регион (высокая нишевая дифференциация).
— **Умеренный пояс**: 10−30 тыс. видов (сезонная адаптация).
— **Полярный пояс**: 100−500 видов (экстремальные условия, доминирование лишайников, мхов).

5. Дефицит биоэнергии и тепловой энергии в северных широтах**
— **Биоэнергетический дефицит**:
Низкая продуктивность экосистем (NPP 200 гС/м²/год) недостаток пищи для поддержания крупных популяций.
Например, в тундре плотность животных в 10−20 раз ниже, чем в тропиках.

Тепловой дефицит:
Энергозатраты на обогрев:
- Человек в Арктике тратит **на 30−40% больше калорий** в сутки (до 4000 ккал).
- Расход топлива: 2−3 тонны угля/год на дом против 0.5 тонн в умеренном поясе.

Вывод: «Солнце не светит всем одинаково»

1. Энергетическая асимметрия:
Тропики получают в 5 раз больше солнечной энергии, чем полярные регионы. Это определяет гигантский разрыв в продуктивности экосистем и биоразнообразии.

2. Биомасса и жизнь:
На тропики приходится 70% мировой биомассы, тогда как на полярные зоны — менее 1%. В северных широтах дефицит энергии ограничивает не только растения, но и животных, и человека.

3. Адаптационные издержки:
Жизнь в высоких широтах требует дополнительных ресурсов для компенсации недостатка тепла и пищи. Это подтверждает, что неравномерное распределение солнечной энергии формирует глобальное неравенство условий для жизни.

Итог: Солнце действительно «не светит всем одинаково» — его лучи создают радикально разные миры, от буйства жизни в тропиках до энергетического дефицита на севере.