Лекция 6. Биосфера и ее влияние на геологические процессы

План

1. Биосфера и ее влияние на геологические процессы.

2. Современные представления о происхождении и развитии жизни на Земле.

3. Человек как геологический фактор. Понятие о ноосфере. Охрана недр и окружающей среды.

Биосфера и ее влияние на геологические процессы

Существует (по Ю.М. Малиновскому) два понимания биосферы: 1 - биосфера – совокупность живых организмов, т.е. живое вещество; 2 – по образному выражению Н. Б. Вассоевича «биосфера – это и обитатели, и дом, и все что в нем».

Термин биосфера предложил Эдуард Зюсс в 1875 г. В современном понимании она представляет собой глобальную открытую динамическую систему со свойствами саморегуляции (гомеостаза). Согласно учению В.И. Вернадского о биосфере, ее пределы определены прежде всего полем существования жизни, в котором условия позволяют организму давать потомство и увеличивать живую массу, в отличие от поля устойчивости жизни, в условиях которого организм имеет возможность только выжить (микроорганизмы обнаружены на высотах до 85 км). Нижний предел на континентах достигает 2-3 км, а под океанами 0,5-1 км от их дна. Естественной верхней границей биосферы, по В.И. Вернадскому, служит озоновый экран.

Сухая масса живого вещества составляет 2-3 трлн. т, в тысячу раз меньше массы тропосферы, в десять миллионов раз – земной коры.

Биосфера существует более 3,8 млрд. лет. Обновление всего живого вещества Земли осуществляется в среднем за восемь лет. В Мировом океане вся его масса обновляется за 33 дня, а фитомасса – каждый день. На суше этот процесс происходит примерно за 14 лет. «Виноваты» в этом долгоживущие деревья. Количество палеобиомассы за все время существования Земли в сыром виде оценивается в 6,5·10²¹т.

Если учесть обмен веществ организмов с окружающей средой, то мы придем к выводу, что все химические элементы земной коры были многократно использованы жизнью, а вся вода гидросферы сотни тысяч раз входила в состав живого вещества.

Чрезвычайно велика роль организмов в создании осадков, процесс накопления которых на дне морей и океанов приводит к росту осадочного слоя земной коры. Ведущая роль в этом процессе принадлежит в океанах планктону. Микроскопические одноклеточные водоросли диатомеи, поглощая из морской воды SiO₂, накапливают его в своих оболочках. Из скорлупок диатомей формируются горные породы – диатомиты, трепел, опоки. Другие одноклеточные растения – кокколитофориды накапливают в своих оболочках углекислый кальций. Из мельчайших пластинок кокколитофорид состоит мел и некоторые известняки. В формировании известковых осадков принимают участие также и многие бентонные организмы – известковые водоросли, кораллы, мшанки, моллюски, брахиоподы и т.д.

Организмы играют большую роль в накоплении некоторых элементов, например, железа, марганца, алюминия, магния, бария, стронция, фосфора, серы, йода, цинка, меди, иттрия, железа и марганца, марганец, например, выделяется из морской воды под влиянием особых железных и марганцевых бактерий, окисляющих и концентрирующих эти элементы. Биохимическим путем возникли многие месторождения фосфора.

Основная масса живого вещества на суше сосредоточена в виде растительности, после отмирания которой образуются горючие полезные ископаемые – торф, бурые и каменные угли, горючие сланцы. За счет органического вещества – залежи нефти.