ПОНЯТИЕ, РАЗМЕРЫ, СТРУКТУРА И СОСТАВ БИОСФЕРЫ

Биосфера – одно из наиболее важных понятий экологии. Термин “биосфера” впервые был предложен в 1873 году австрийским геологом Эдвардом Зюссом для обозначения области существования живых орга-низмов на Земле. В начале прошлого столетия учение о биосфере было развито и преобразовано выдающимся русским и советским естествоис-пытателем академиком В.И. Вернадским.

В современном понимании биосфера – это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Совокупность всего живого на Земле вместе с окружением и ре-сурсами называют экосферой. Экосфера – глобальная система, объеди-няющая все современные экосистемы Земли.

Вернадский В.И. впервые подчеркнул исключительно важную роль живых организмов в образовании биосферы. По его определению, биосфера – структурная оболочка Земли, созданная жизнью, где не только живут, но которая преобразована живыми организмами и связана с их жизнедеятельностью. Таким образом, биосфера – это, с одной сто-роны, среда жизни, с другой, - результат жизнедеятельности организ-мов.

Отличительной чертой биосферы является участие во всех про-цессах “живого вещества”, то есть совокупности всех организмов на планете (растительный и животный мир, микроорганизмы) . Суммарная биомасса живого вещества биосферы составляет 2 – 3 трлн. т, причем 98 % ее – это биомасса наземных растений. Биосферу населяют около 1,5 млн. видов животных и 500 тыс. видов растений.

В.И. Вернадский доказал, что живое вещество планеты выступает как мощнейший геологический фактор, способный изменять поверх-ность планеты и формировать экосистемы, благоприятные для его раз-вития. Живое вещество обладает способностью захватывать энергию Солнца и создавать химические соединения, распад которых сопровож-дается выделением энергии, производящей химическую и физическую работу.

РАЗМЕРЫ БИОСФЕРЫ.По учению В.И.Вернадского,биосфера–это область нашей планеты, в которой существует или когда-либо суще-ствовала жизнь и которая постоянно подвергается воздействию живых организмов. Поэтому биосфера представляет собой область существо-вания не только современных , но и былых экосистем и простирается да-леко за пределы современной экосферы, включая области, где находятся биогенные вещества.

Биогенные вещества –совокупность веществ,возникших в ре-зультате жизнедеятельности организмов. Почти весь кислород атмосфе-ры имеет биогенное происхождение. Биогенными являются также мно-гие полезные ископаемые, например, нефть, уголь, торф, мел и др.

Благодаря такому подходу В.И. Вернадский существенно расши-рил границы биосферы, включив в нее гидросферу (глубиной до 11 км), нижние слои атмосферы (до озонового слоя, высотой 25 – 35 км), где сосредоточен практически весь кислород, и часть литосферы до глубины залегания полезных ископаемых биогенного происхождения

(8 – 10 м, реже 3 км).

СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ.Биосфера имеет иерархическую структу-ру, которая представлена на рисунке 3.1. Традиционно в структуре био-сферы выделяют атмосферу, гидросферу и литосферу. Атмосфера де-лится на слои в зависимости от температуры воздуха. Границей между слоями является изотерма 0 ^оС. Слой, имеющий температуру ниже 0 ^оС, называется альтобиосферой, выше 0 ^оС – тропобиосферой.

Гидросфера включает в себя океанобиосферу и аквабиосферу, т.е. солено- и пресноводную среду, а также делится на слои в зависимости от освещенности: фото-, дисфото- и афотосферы.

Гео(био) сфера состоит из террабиосферы (твердо-водной среды) и литобиосферы (твердо-воздушной среды). Выделенные подсферы включают экосистемы различного иерархического уровня.

СОСТАВ БИОСФЕРЫ.Состав биосферы включает7глубоко разно-родных частей:

живое вещество; биогенное вещество; косное вещество;

Рисунок 3.1 – Иерархия систем биосферы

биокосное вещество; вещество в радиоактивном распаде;

вещество рассеянных атомов, не связанных химическими реак-циями;

вещество космического происхождения.

Понятия живого и биогенного веществ приведены выше. Косное вещество –совокупность веществ,в образовании кото-

рых живые организмы не участвуют, т.е. горные породы магматическо-го, неорганического происхождения, вода.

Биокосное вещество –совокупность веществ,являющихся про-дуктами распада и переработки горных и осадочных пород живыми ор-ганизмами ( почва, природные воды).

В.И. Вернадский впервые показал, что химическое состояние на-ружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс – миграция химических элементов в био-сфере.