Биосфера

• это совокупность тех слоев Земли, которые на протяжении ее геологической истории подвергались воздействию организмов.

Понятие Биосфера было введено в науку в 1875 году австрийским геологом Эдуардом Зюссом. Через 50 лет в 1926 были опубликованы две лекции русского минералога В.И. Вернадского, в которых были опубликованы основные положения концепции о биосфере, и которые мы принимаем и сейчас.

Для биосферы характерно:

1. значительное количество жидкой воды,

2. Получает большой поток энергии от Солнца,

3. Существуют поверхности раздела между веществами находящимися в твердом, жидком и газообразном состояниях.

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ БИОСФЕРЫ,

СВЯЗАНЫЕ С ИСТОРИЙ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ:

1. зарождение жизни в виде простейших одноклеточных организмов около 3,5 млрд. лет назад,

2. появление обильной растительности уже в карбоновом периоде (275-225 млн. лет назад) за период около 3 млрд. лет,

3. возникновение сложного круговорота веществ в биосфере в мезозое 185 млн. лет назад,

4. экологический кризис мелового периода (95-105 млн. лет назад) – формирование современной растительности, вымирание древней флоры и фауны, продолжительность кризиса примерно 20 млн. лет,

5. формирование современной флоры и фауны 30 млн. лет назад (неоген).

Биосфера состоит из:

1. живое вещество (организмы)

2. биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные организмами) – каменный уголь, торф, гумус почвы и пр.

3. Биокостное вещество – создано живыми организмами при участии неживой природы – приземная атмосфера, осадочные породы, вода.

Биосфера – открытая термодинамическая система в нее поступает энергия из вне – из космоса – от Солнца. Толщина биосферы около 20 км. Биосфера состоит из:

1. атмосфера (верхняя граница озонный слой до 20 км.),

2. гидросфера,

3. литосфера (нижняя часть биосферы 2-3 км в глубь земли, 1-2 км ниже дна океана),

4. флора,

5. фауна.

Возраст земли 5-6 млрд. лет. Жизнь на земле возникла около 3,5 млрд. лет назад. Обильная растительность возникла в карбоновой эре -–275 млн. лет назад. Современные растительность и животные (млекопитающие) возникли около 30 млн. лет назад.

Функции биосферы земли

1. связывание углекислоты, выделяемой животными и образующийся в ходе химических превращений в неживой природе (сжигание топлива и пр.);

2. выделение кислорода в ходе фотосинтеза наземными и водными растениями. Например, зеленая масса насаждений на площади 1 га производит до 70 тонн кислорода за вегетативный период;

3. перевод в простые химические вещества огромной массы постоянно образующихся трупов организмов и их выделений;

4. образование и восстановление почв;

5. очищение воды и атмосферы от загрязнения;

6. перемещение по планете (суша, море, реки) массы разнообразных химических элементов и веществ;

7. участие в образовании горных пород (известняк, каменный уголь, нефть и т.д.);

8. аккумуляция и трансформация солнечной энергии;

9. обеспечение необходимыми веществами и энергией животных;

Основой науки о биосфере является изучение круговоротов химических элементов, особенно кислорода и углерода.

Важнейшей и основной источник всей биомассы земли и ее органических полезных ископаемых – фотосинтез.

При фотосинтезе энергия солнца концентрируется растениями, а все остальные процессы являются процессом расходом энергии. За год для приращения органического вещества используется всего около 2 % энергии солнца достигающей земли, в пустынях 0,1-0,2%, в степях 1%, в лесах 1,2%. За год прирастает 10 % от общих запасов биомассы в биосфере. Например, для образования 1 кг массы корова поедает 70-90 кг травы.