Воздух как среда обитания.

Основные среды жизни организмов.

Из-за наличия силы тяжести на Земле, а также низкой плотности воздуха, обусловливающей его малую опорность, жизнь во взвешенном состоянии в воздушной среде невозможна. Однако множество микроорганизмов и животных регулярно присутствуют в воздухе, используя его низкую сопротивляемость и наличие воздушных потоков для передвижения. Так, ~ 75 % наземных видов животных (насекомые, птицы, летучие мыши) приспособлены к активному полету.

У многих видов организмов развилась способность к пассивному полету, так называемая анемохория – расселение с помощью воздушных потоков. Это возможно либо за счет малых размеров (споры, пыльца и др.), либо за счет придатков, увеличивающих способность к планированию (зонтики, лепестки, пух и др.). В расселении этих организмов большое значение имеют конвективные (вертикальные) и ветровые (горизонтальные) потоки воздуха.

Важную роль в жизнедеятельности организмов играет атмосферное давление, составляющее в норме 101325 Па (760 мм. рт. ст.), которое, уменьшаясь с высотой, ограничивает распространение видов в горах. Для большинства позвоночных верхняя граница жизни составляет ~ 6000 м, где атмосферное давление составляет ~ 50 % от нормального, что ведёт к уменьшению парциального давления кислорода и, как следствие, к увеличению частоты дыхания и влагопотерь.

Для наземных организмов кроме физических свойств воздуха чрезвычайно важным является его химический состав. Воздух в приземном слое атмосферы состоит из следующих веществ (% масс.): азот (N₂) – 78; кислород (О₂) – 20,95; диоксид углерода (СО₂) – 0,03; остальное – аргон (Ar), метан (CH₄), водород (Н₂), озон (О₃) и др. газы. Кроме того, в атмосферу поступают из различных источников другие вещества (газы, пары, пыль и т.п.), имеющие существенное экологическое значение.

Высокое содержание кислорода в воздухе не является фактором, лимитирующим жизнь в наземно-воздушной среде. Содержание СО₂ в приземном слое воздуха может изменяться в широком диапазоне, что может значительно влиять на жизнедеятельность организмов. Основным источником диоксида углерода является почва, в которой живут и при «дыхании» выделяют его микроорганизмы. Например, почва леса выделяет до 20 кг/(га·час), а песчаная всего 2 кг/(га·час).

Заметную роль в изменении содержания СО₂ в приземном слое воздуха играет деятельность человека. Так, в крупных городах в безветрие концентрация СО₂ в воздухе возрастает в десятки раз. Содержание СО₂ лимитирует процесс фотосинтеза в растениях. При больших концентрациях (> 0,5 % об.) диоксид углерода токсичен для живых организмов.

Азот воздуха фиксируется рядом микроорганизмов (клубеньковые бактерии, сине-зеленые водоросли и др.) и является необходимым элементом для синтеза некоторых органических веществ, например, белка.

Вещества, поступающие в воздух за счет деятельности человека и естественных факторов, часто являются токсичными для организмов (СО, NO+NO₂, SO₂ и др.). Так, например, диоксид серы (SO₂) чрезвычайно ядовит для растений даже в миллионных долях по отношению к объему воздуха. В результате этого вокруг промышленных центров, загрязняющих атмосферу этим газом, почти вся растительность погибает. Особенно чувствительны к SO₂ лишайники, наличие которых в конкретной местности говорит о чистоте воздуха.

В воздухе формируется климат местности – многолетний режим погоды, а также микроклимат в отдельных зонах местности. Оба фактора влияют на географическое распределение организмов по Земле.

В атмосферном воздухе формируются необходимые условия для выпадения осадков. Осадки, кроме изменения влажности воздуха, поставляют пресную воду для питья, оказывают механическое действие на организмы (ливень, град), защищают их от влияния низких температур (снежный покров), а также оказывают другие экологические воздействия.