Характеристика биосферы

Впервые о биосфере, как области жизни, писал Ламарк. Термин биосфера в 1875 году предложил австрийский ученый Зюсс. Учение о биосфере как оболочке Земли, населенной живыми организмами, создал академик В.И. Вернадский. Биосфера – это особая наружная оболочка Земли, чей состав, структура и энергетический потенциал определяются совместной деятельностью живых организмов, то есть это область распространения жизни.

Биосфера включает в себя:

1. Живое вещество – это совокупность всех живых организмов.

2. Биогенное вещество – это минеральное и органические вещества, созданные в результате жизнедеятельности живых организмов (газ, нефть, каменный уголь, известняк).

3. Косное вещество – формируется без участия живых организмов (вулканизм, геотектонические процессы, метеориты и т.д.)

4. Биокосное вещество – создается живыми организмами вместе с неживой природой (почва).

Биосфера включает в себя три основные оболочки Земли:

1. Атмосфера

2. Гидросфера

3. Верхняя часть литосферы

Границы биосферы определяются абиотическими факторами, которые ограничивают существование жизни. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и зависит от О₃, который задерживает ультрафиолетовое излучение. В гидросфере жизнь обнаружена на всех глубинах мирового океана – до 1 км основная масса. В литосфере живые организмы встречаются до глубины 3.5-7.5 км, это зависит от температуры земной коры и от уровня проникновения воды.

Атмосфера или газовая оболочка земли состоит из смеси газов: N₂ (78%), O₂ (20.9%), CО₂ (0.03%), О₃ и инертных газов (1%).

Толщина озонового слоя 5 км.

Атмосфера оказывает огромное влияние на физико-химические и биологические процессы на поверхности Земли и в воде. Для дыхания всем живым организмам необходим О₂, СО₂ - источник углерода при фотосинтезе и хемосинтезе, N₂ в результате деятельности азотфиксирующих бактерий переходит в форму нитратов усваиваемых растениями.

Гидросфера или водная оболочка Земли составляет 70% поверхности земного шара, наибольшие запасы воды сосредоточены в мировом океане до 95%, остальные 5% приходятся на пресные водоёмы – 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 областей.

Литосфера – это твердая оболочка Земли включает в себя земную кору и верхнюю часть мантии. Жизнь в литосфере сосредоточена главным образом в её верхнем плодородном слое – почве, глубина которого не превышает нескольких метров. В строение почвы выделяют несколько горизонтов (сверху вниз):

1. Верхний – опад

2. Гумус – обеспечивающий плодородие почв

3. Состоящий из смеси песка и глины.

Живое вещество – это по определению Вернадского- главное вещество биосферы.

В пределах границ биосферы живое вещество распределено очень не равномерно. В высоких слоях атмосферы, в глубине гидросферы и литосферы живые организмы встречаются редко. Жизнь сосредоточена главным образом на границе трех сред. Биомасса организмов обитающих на суше на 99.2% представлена растениями и 0.8% это грибы, животные и микроорганизмы. В мировом океане это соотношение меняется: на долю растений происходит 6.3%, а на долю животных и микроорганизмов 93.7%.

Масса живого вещества составляет 0.01% - 0.02% от косного, однако живые существа играют ведущую роль в геохимических процессах на Земле.