В.И. Вернадский и учение о биосфере

Миллиарды лет Солнце дарит Земле свою энергию. Долгие годы эффект от этого был сравнительно небольшим – энергия бесследно исчезала в бескрайнем космосе. И только с появлением жизни на Земле часть солнечной энергии стала использоваться живыми организмами на строительство своего тела и на преобразование окружающей среды. Те живые организмы, которые около 3 млрд. лет назад начали использовать для жизни энергию химических реакций и Солнца, настолько преобразовали нашу планету, что трудно найти место, где бы не ощущалось влияние живых существ. Оно распространяется и на атмосферу – ее газовый состав, концентрация кислорода и углекислого газа, наличие аэропланктона (бактерий, спор растений и грибов, мелких беспозвоночных)определяется всеми растениями и животными планеты (биотой). Отложения известняков и гранитов, сланцев и каменного угля – это следы деятельности живых организмов за многие миллионы лет. Около 10 километров вверх и примерно столько же вниз – вот вам и вертикальные пределы деятельности животных и растений на Земле. А вместе все это дает представление о биосфере. Наряду с гидросферой, атмосферой и литосферой она образует оболочку нашей планеты, определяемую как сферу обитания и жизнедеятельности живых организмов.

Впервые о биосфере как «области жизни» писал Ж.-Б. Ламарк. Собственно термин «биосфера» в 1875 г. Предложил австрийский ученый Э. Зюсс.

Биосфера – это особая наружная оболочка Земли, чей состав, структура и энергетический потенциал определяются совместной деятельностью живых организмов, т.е. это область распространения жизни.

Биосфера включает:

· живое вещество – совокупность всех живых организмов (микроорганизмов, грибов, растений, животных);

· биогенное вещество – минеральные или органические вещества, созданные в результате жизнедеятельности живых организмов (газ, нефть, каменный уголь, известняки и т.д.);

· косное вещество – формируется без участия живых организмов (вулканизм, геотектонические процессы, метеориты ит.д.);

· биокосное вещество – создается живыми организмами вместе с неживой природой (почвы).

Косное вещество биосферы

– включает в себя три основные оболочки Земли: атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Границы биосферы определяются абиотическими факторами, которые ограничивают существование живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и зависит от озонового слоя, который задерживает ультрафиолетовое излучение. В гидросфере жизнь обнаружена на всех глубинах Мирового океана. В литосфере живые организмы встречаются до глубины 3,5 – 7,5 км, это зависит от температуры земной коры и от уровня проникновения жидкой воды.

Атмосфера, или газовая оболочка Земли, состоит из смеси газов: азота, кислорода, углекислого газа, озона и инертных газов. Атмосфера оказывает огромное влияние на физико-химические и биологические процессы на поверхности земли и в водной среде. Для дыхания всем живым организмам необходим кислород; углекислый газ – источник углерода при фотосинтезе и хемосинтезе; азот в результате деятельности азотофиксирующих бактерий переходит в форму нитратов, усваиваемых растениями.

Гидросфера, или водная оболочка Земли, составляет около 70% поверхности Земного шара. Наибольшие запасы воды сосредоточены в Мировом океане (до 95%), остальные 5% приходятся на пресные водоемы (озера, реки и т.д.). В воде обитает огромное количество живых организмов, причем их типовое разнообразие значительно выше, чем на суше. Состояние гидросферы – важнейший фактор, определяющий климатические условия различных географических областей.

Литосфера – это твердая оболочка Земли, включает в себя земную кору и верхнюю часть мантии. Жизнь в литосфере главным образом сосредоточена в ее верхнем, плодородном слое – почве, глубина которого не превышает нескольких метров. В строении почвы выделяют несколько горизонтов (сверху вниз): верхний, называемый опадом, далее следует гумусовый слой, обеспечивающий плодородие почв, и третий, состоящий в основном из смеси песка и глины.

Толщина коры под континентами составляет, в среднем, 35–40 км. Там, где на суше расположены молодые высокие горы, она часто превышает 50 км (например, под Гималаями достигает 90 км). Под океанами кора более тонкая – в среднем около 7–10 км, а в некоторых районах Тихого океана – всего 5 км. Границы земной коры определяются по скорости распространения сейсмических волн. Сейсмические волны дают информацию и о свойствах мантии. Установлено, что верхняя мантия состоит, главным образом, из силикатов магния и железа. Состав нижней мантии остается загадкой, однако высказывается предположение, что она содержит оксиды магния и кремния. Заключения о составе земного ядра были сделаны на основании не только анализа сейсмических волн, но и расчетов плотности и изучения состава метеоритов. Считается, что внутреннее ядро представляет собой твердый сплав железа и никеля. Внешнее ядро, по-видимому, жидкое и имеет несколько меньшую плотность. Некоторые специалисты считают, что оно содержит до 14% серы.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6


Другое по экологии

Сравнительная эффективность деструкции нефтепродуктов различными биопрепаратами при разных уровнях загрязнения торфогрунтов
Современный микробиологический метод рекультивации, основанный на применении высокоэффективных штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов, выделенных из загрязненных природных объектов, широко применяется в мировой практике рекультивационных мероприятий [I]. Важнейшим ...