6. Біосфера як глобальна екологічна система, структура та склад.

Межі розподілу життя в біосфері.

Біосфера - складна за генезою і будовою глобальна екологічна система. Тому важко визначити її сутність однозначно, в одному аспекті. В.І.Вернадський розглядав біосферу в багатьох ракурсах.

Тому в його роботах представлено не одне, а багато визначень того, що є біосфера.

Біосфера - особлива, охоплена житттям оболонка Землі.

Біосфера - поверхня нашої планети, її зовнішня область, яка відмежовує її від космічного середовища.

Біосфера - область земної кори, де трансформується космічне випромінювання в діяльну земну енергію (електричну, хімічну, механічну, теплову).

Межі біосфери. Межі атмосфери визначаються наявністю умов, необхідних для життя різних організмів.

Нижня межа біосфери обмежена температурою підземних вод та гірських порід, яка поступово зростає і на глибині 1.5-15 км (гейзери-материнська порода) вже переви­щує 100°С. Найбільша глибина, на якій в шарах земної кори знайдені бактерії становить 4 км. У нафтових родовищах на глибині 2-2.5 км бактерії реєструються в значній кількості. У океані - життя розповсюд­жується до більш значних глибин і зустрічається навіть на дні океанських западин (10-11 км від поверхні), де температура близько 0 °С.

Верхня межа життя в атмосфері обмежена інтенсивною концентрацією ультрафіолетової радіації. Фізичною межею поширення життя в атмосфері є озоновий екран, який на висоті 25-30 км поглинає більшу частину ультрафіолетового випромінювання Сонця, хоча основна частина живих істот концентрується на висоті 1-1.5 км.

На висоті 20-22 км, де ще спостерігається наявність живих організмів: бактерій, спор грибів, найпростіших. Під час запусків геофізичних ракет у стратосферу на висоті 85 км у пробах повітря було виявлено спори мікроорганізмів у латентному (сплячому) стані. У горах межарозповсюдження наземного життя сягає біля 6 км над рівнем моря.

Заселеними є найнеймовірніші місця існування: термальні джерела, температура у яких сягає до 100°С, вікові сніги Гімалаїв, де на висоті 8300 м існують дев'ять видів бактерій, безводні пустелі та надсолоні озера, де вирують ціанобактерії та один із видів креветок.

На поверхні Землі у наш час повністю відсутнє життя лише в областях значних зледенінь та у кратерах діючих вулканів.

Біосфера - загальнопланетна оболонка.

Структура біосфери: нижні шари атмосфери, гідросфера, верхні шари літосфери.

Склад і будова біосфери зумовлені сучасною і минулою життєдіяльністю всієї сукупності живих організмів.

Біосфра є наслідком взаємодії живих і неживих компонентів, акумуляції та перерозподілу в ній величезної кількості енергії.

Біосфера є термодинамічно відкритою, самоорганізованою, саморегульованою динамічно зрівноваженою, стійкою системою.

Межі біосфери: верхня межа - променева - зумовлена наявністю жорсткого короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. Від нього життя захищається озоновим шаром.

Нижня межа - термічна. В певних температурних режимах життя існувати не може.

Біосфера - не просто зовнішнє середовище існування людини. Ми маємо усвідомити, що це її домівка. Людина становилася за законами живого, біосфери. Тому і сьогодні вона має рахуватися з законами саме біосфери як сфери свого життя. Ігнорування або просто нерозуміння цих суттєвих особливостей людського існування привело до трагічних наслідків - глобальної екологічної кризи антропогенного походження. Проблематичним стає взагалі подальше існування людського роду. Усвідомлюючи ці складні обставини сучасного цивілізаційного розвитку, ЮНЕСКО як одну з комплексних програм, що потребують глибокого вивчення визначило проблему "Людина і біосфера". Такі дії є яскравою ознакою усвідомлення світовою спільнотою глобальності, всезагальності проблеми біосфери і особливостей людського буття в ній.

Втім, дійсне практичне розв"язання екологічних проблем має спиратися перш за все на професійне науково-екологічне дослідження. Воно не може обмежуватися рівнем вузько-прагматичного захоплення модною проблематикою з ціллю впливу на масову свідомість для реалізації власних цілей певних політичних або бізнесових кіл.

Таким чином, розв"язання екологічних проблем потребує глибокого науково-екологічного вивчення феномену біосфери, закономірностей її функціонування і розвитку, її історії, що триває як найменше 4 млрд. років. Вона породжує людину, але й людина творить біосферу. І тому "підсумкові" сьогоденні негативні впливи людини на біосферу не є лише результатом соціоекономічного, тобто - цивілізаційного розвитку. Вони є також наслідком особливостей еколого-еволюційного розвитку людини, тим типом адаптації, який притаманний роду людському в біосфері.

В сучасній науці біосфера є предметом детального вивчення. Як же розуміють сучасні вчені поняття біосфери?

Треба одразу зауважити, що оскільки різні вчені наслідували різні історичні наукові традиції, крім того, дослідники є представниками різних наук, єдиного визначення поняття біосфери немає, а існує багато різних визначень. Як правило, суттєвим в біосфері вважають певний аспект класичних уявлень про біосферу.

Так, певні автори (В.Ковда, А.Тюрюканов) підкреслюють, що біосфера - це оболонка Землі, склад, будова та енергетика якої зумовлені колишньою і сучасною діяльністю живих організмів. Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери.

Інші дослідники (А.Григорьев) визначаєють біосферу як сукупність живих істот на планеті. Дж.Хатчінсон розглядає біосферу як частину земної кулі, в межах якої існує життя.

М. Тимофєєв-Ресовський так структурує біосферу: біосфера в вузькому смислі слова, тобто сума живих організмів - "жива речовина" і область "колишніх біосфер", окреслена розрподілом на Землі біогенних осадових порід.

М.Вассаєвич розуміє біосферу як складну багатошарову оболонку Землі і позначає її терміном мегабіосфера. Вона склалася під впливом життєдіяльності організмів. Зверху відмежована атмосферою, знизу - геологічними покладами, в яких немає слідів життя. Мегабіосфера структурована наступним чином. Апобіосфера - частина біосфери, що знаходиться над шаром атмосфери, в якому перебувають живі форми в стані анабіозу. Парабіосфера - сфера анабіозних форм життя. Далі - власне біосфера. І потім - метабіосфера - глибокі оболонки Землі, котрі колись знаходились під впливом живої речовини.

Ю.Одум характеризує біосферу як найбільшу і найближчу за ознаками самозабезпечення до ідеалу екологічну систему. Біосфера включає всі живі організми Землі у взаємодії з фізичним середовищем, що забезпечує її цілісність та єдність. Одум також називає біосферу екосферою, підкреслюючи таким чином її екологічну сутність.

Такими є характерні точки зору і міркуваня про біосферу і її сутність. Вони демонструють різні сторони вивчення цієї складної екосистеми і відсутність єдиного її визначення.

Втім, характерним є те, що людина в її соціокультурній сутності, діяльність людини не включаються в наведені визначення біосфери, хоча ще В.Вернадський нагалошував, що діяльність людини - це потужна геологічна сила. Отже, переважають трактування сутності біосфери відповідно до вимог класичного типу наукової раціональності. Хоча, як ми вже розглядали в минулій темі, методологи екології наголошують на якісних змінах біосфери і потребі урахування в її існуванні суттєвого впливу людини.