Биосфера.

Биосферный уровень – это совокупность всех живых организмов планеты, включая, человека и их среду обитания. Биосфера состоит из совокупности биогеоценозов. Биосфера – это область распространения и функционирования живых организмов, охватывающая нижнюю часть атмосферы (аэробиосфера), всю гидросферу (гидробиосфера), поверхность суши (террабиосфера) и верхние слои литосферы (литобиосфера). Термин «биосфера», введен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом, в 1875 г. Учение о биосфере создано академиком В.И. Вернадским, в 1926 г. Биосфера определяет «лик Земли». Она представляет собою тонкую пленку из живых существ на поверхности Земли. Границы биосферы, это границы распространения жизни на Земле, около 12 км над Землей и 12 км в глубь Земли.

Более 90% живого вещества биосферы состоит из углерода, кислорода, азота и водорода. Биомасса суши составляет около 98%, а воды – 2%. Общая масса биосферы, с учетом косного вещества равна 3∙10²⁴ г., а масса живого вещества (1,8 – 2,5)∙10¹⁸ г., т.е. около 7∙10^-5 % от общей массы.

Хотя масса живого вещества, по сравнению с общей массой биосферы, незначительна, Вернадский считает, что она является мощным геохимическим и энергетическим фактором планеты, и является ведущей силой развития. Источником энергии биохимических процессов биосферы является солнечная энергия, используемая в процессе фотосинтеза. Фотосинтез и дыхание зеленых растений поддерживают газовый состав атмосферы. Солнечная энергия, падающая на Землю, распределяется следующим образом: всего падающая энергия составляет 173000×10¹² Bm, отражается в космос - 52000×10¹² Bm, поглощают облака - 40000×10¹² Bm, переходят в тепло - 81000×10¹² Bm и расходуется на фотосинтез около 40×10¹² Bm.

В биосфере, в результате биохимических циклов происходит круговоротвещества и трансформации энергии. Некоторые организмы способны аккумулировать определенные химические элементы. Например, железобактерии – железо, фораминиферы - кальций, хвощи – кремний, губки – йод, асцидий – ванадий. Благодаря, живым веществам на планете образовалась почва и органоминеральное топливо. В настоящее время, деятельность человека по своим масштабам стала соизмеримой с геологическими процессами. В результате хозяйственной деятельности, преобразуются большие территории. Добыча полезных ископаемых, сжигание огромного количества топлива, создание веществ ранее не существующих в биосфере, изменяют состав и структуру биосферы. Антропогенные воздействия на биосферу, принявшие глобальный характер, ставят под угрозу возможность поддержания гомеостаза в биосфере.

Биосфера населена микроорганизмами, бактериями, инфузориями, одноклеточными и многоклеточными организмами, растениями, животными и людьми.Впервые Ж. Б. Ламарк заметил, что живые организмы меняют биосферу. Он писал: «все вещества, находящиеся на поверхности земного шара, сформировались, благодаря деятельности живых организмов». Живое вещество меняет облик нашей Земли. Вернадский в книге «Биосфера и ноосфера» отмечает, что «Биосфера - это единство живого и косного вещества Земли. Живые организмы, теснейшим образом материально и энергетически связаны с косным веществом, и являются огромной геологической силой. Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние – в ноосферу. Ноосфера является новым геологическим явлением на нашей планете. В ней человек впервые становится крупнейшей геологической силой».

Согласно, гипотезе Геи-Земли (ее автор английский ученый Лавлок), биосфера обладает механизмом самоконтроля и самоорганизации. Лавлок утверждает, что человечество уже нанесло биосфере непоправимый ущерб, и теперь человеку нужно быть готовым к выживанию в условиях «климатического ада».

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое биосфера?

2. Кто и когда ввел в науку термин «биосфера»?

3. Кто и когда создал учение о биосфере?

4. Как называют «тонкую плёнку» из живых существ на поверхности Земли?

5. Какую границу имеет биосфера, сколько км в глубь земли и сколько км над землей?

6. Сколько % биомассы суши и сколько % биомассы воды?

7. Сколько тонн биомассы Земли?

8. Откуда берётся энергия для протекания биохимических процессов биосферы?

9. Сколько Вт солнечной энергии падает на Землю?

10. Сколько Вт солнечной энергии расходуется на фотосинтез?

11. Какие химические элементы аккумулируют фораминиферы, хвощи и губки?

12. К чему приводит антропогенные воздействия на биосферу?

13. Кто впервые заметил, что живые организмы меняют биосферу?

14. Кто в книге «Биосфера и ноосфера» отмечает, что живые организмы являются огромной геологической силой?

15. В какую сферу превращается биосфера, в ходе эволюции и под влиянием человеческого труда?

16. Кто выдвинул гипотезу Геи-Земли?

17. Каким механизмом обладает Земля, согласно гипотезе Геи-Земли?

18. Кто утверждает, что человечество будет жить, в условиях «климатического ада»?