Загальна географія

Біосфера, її склад та межі

Біосфера - оболонка життя, до складу якої входять живі істоти та середовище їхнього існування. Засновником вчення про біосферу є наш співвітчизник академік Володимир Вернадський.

Усі сучасні та вимерлі організми об'єднують у чотири царства живої природи:

1)рослини (близько 500 тис. видів),

2)тварини (близько 1,5 млн видів),

3)гриби (понад 100 тис. видів),

4)дроб'янки (мікроскопічні, часто одноклітинні організми).

Живі істоти, що належать до різних царств, тісно взаємозв'язані. Рослини здатні створювати органічні речовини з неорганічних (тобто є автотрофами), виділяючи при цьому кисень як побічний продукт. Цей процес називається фотосинтезом. Тва­рини не здатні самі створювати органічні речовини і дістають їх, з'їдаючи рослини (травоїдні) чи інших тварин (хижаки). Вони є гетеротрофами, тобто споживають готові органічні сполуки.

Кисень, що виділяється рослинами, всі живі організми використовують для ди­хання, а вуглекислий газ, який вони видихають, необхідний рослинам для фотосинте­зу. Залишки відмерлих рослин і тварин розкладають бактерії ґрунту, перетворюючи їх у прості неорганічні речовини, які поглинаються новими поколіннями рослин. Якби не санітарна робота бактерій, то залишки відмерлих тварин і рослин вкрили б Землю шаром у кілька десятків метрів.

На відміну від інших оболонок Землі, біосфера не має власних меж, а розмішується в межах інших оболонок

Значному поширенню живих організмів сприяє їхня здатність пристосовуватися до різноманітних умов. Так, нижчі організми були виявлені в ісландських гейзерах з температурою води +93 °С. Спори окремих бактерій зберігають життєздатність за температури -253 °С.

Більшості живих істот для дихання необхідний кисень, та трапляються бактерії (анаероби), здатні жити глибоко під землею без нього. Мешканці океанічних глибин витримують величезний тиск товщі води. Знаючи це, визначимо межі біосфери в інших оболонках Землі.

Найвища точка нашої планети Джомолунгма має висоту 8848 м. Птахи, що перелітають через неї, вимушені підніматися майже до дев'ятикілометрової висоти. Можливо, це верхня межа біосфери. Але до позначки 14-20 км вітер може заносити пилок рослин та спори бактерій. Проте зрозуміло, що

вище озонового шару живих організмів не може бути. Отже, верхня межа біосфери закінчується тропосферою, оскільки вище умови виникнення і підтримання життєвих процесів неможливі.

Уся гідросфера заселена живими організмами. Навіть на величезних глибинах виявлені живі істоти. Тваринний світ Океану багатий і різноманітний.

У літосфері межі біосфери вчені визначають по-різному: від кількох сот метрів (ближче до поверхні трапляються личинки комах, у печерах - кажани, у підземних річках - сліпі риби) до кількох кілометрів - межі життя бактерій, здатних існувати без повітря, а також шар осадових гірських порід, який є результатом життєдіяльності організмів біосфер минулих геологічних епох.

Отже, до біосфери належать шари атмосфери, вся гідросфера та верхні частини земної кори. Найсприятливіші умови для життя - в місцях зіткнення всіх оболонок Землі.

В останні десятиліття межі біосфери розширились внаслідок діяльності людини, яка відправляє в політ штучні супутники Землі й космічні кораблі, де проводяться досліди з різними живими організмами. Усе глибше проникають у надра Землі бурові інструменти геологів, а з ними - й мікроорганізми. Це вже штучні межі біосфери, яку людство називає техносферою. З діяльністю людини і її дальшим проникненням у космос та глибини Землі межі техносфери будуть розширюватися постійно.

П оширення живих організмів на Землі дуже нерівномірне. До полюсів кількість їхніх видів постійно зменшується. Це залежить від клімату.

У приекваторіальній зоні суходолу, з високими температурами та великою кількістю опадів протягом усього року, розвивається розкішна рослинність. Височенні дерева вологих екваторіальних лісів оповиті ліанами. На стовбурах і гіллях дерев осе­ляються інші рослини, які засвоюють вологу з повітря. Рослинність настільки густа, що ліси майже не прохідні. Дуже багато тварин і птахів маскуються серед квіток та листя цього вічнозеленого лісу, типовими представниками якого є мавпи.

На північ і південь від екватора,

в зоні тропіків, де температури високі, а опадів мало, клімат посушливий. Рослинність бідна, тварин мало. Багато з них зариваються в пісок або живуть у норах (змії, ящірки, дрібні ссавці). Інші можуть тривалий час не пити воду (верблюди) або пробігати великі відстані в її пошуках (антилопи).

У помірних широтах, де температура змінюється за се­зонами, а опадів буває достат­ньо, ростуть широколистяні, мішані та хвойні ліси.

Біля полюсів в умовах низьких температур рос­лин майже немає. У товщі снігу і льоду живуть тільки бактерії та деякі одноклітинні водорості. Серед тварин най­поширенішими є білі ведмеді (Арктика) та пінгвіни (Антар­ктида), яких налічується кіль­ка видів.

Отже, склад біосфери змі­нюється від екватора до полю­сів. Найбагатші рослинність і тваринний світ у при екваторіальних та помірних широтах.

Взаємозв'язок біосфери з іншими оболонками Землі

Взаємозв'язок біосфери й атмосфери підтримується завдяки процесам фотосин­тезу та дихання. Живі організми - регулятори вмісту газів у повітрі. Крім того, росли­ни, тварини і особливо людина впливають на чистоту атмосфери.

Взаємодія біосфери і літосфери найактивніше відбувається у верхній частині літосфери - земній корі. Рослини корінням, яке проникає в тріщини, а також бактерії та лишайники продуктами своєї життєдіяльності, руйнують тверді гірські породи і пе­ретворюють їх у пухкі, осадові. У земній корі накопичуються залишки скелетів тварин, які осідають на дно водойм, утворюючи товщі осадових порід: крейди, вапняку - черепашнику тощо. З рослинних залишків складається кам'яне вугілля, буре вугілля, торф.

Взаємодія біосфери і гідросфери дуже значна. Вода - це життя. Без неї не можуть існувати організми, але й вони мають вплив на склад води в гідросфері. Спеціалісти вважають, що за останні 200 млн. років майже не змінилася солоність океанічної води. Солі, накопичені в морській воді, використовуються живими організмами для своєї життєдіяльності. Наприклад кальцій - складова частина їхніх скелетів, черепашок, панцирів. Таким чином, завдяки процесам життєдіяльності організми підтримують сталість складу вод гідросфери.

Як результат взаємодії всіх зовнішніх оболонок нашої планети при визначальній ролі біосфери на Землі утворилося особливе природне тіло - ґрунти. Вони є наслідком взаємодії живих організмів та їхніх решток з пухкими гірськими породами з участю повітря і води.

Ґрунт - верхній пухкий шар землі, що має родючість.

Родючість ґрунту є його основною властивістю.

Ґрунти почали формуватися на поверхні Землі на початку зародження життя. Процес цей дуже повільний: за 100 років товща ґрунту в різних районах планети збільшується від 0,5 до 2 см. Під впливом енергії Сонця в ґрунті відбуваються фізичні, хімічні та біологічні процеси.

Фізичні процеси - руйнування мінералів і гірських порід внаслідок вивітрювання.

Хімічні процеси пов'язані з розчиненням різних речовин у воді та відкладанням їх у ґрунті,

біологічні - з розкладом (гниттям) решток тварин і рослин під впливом життєдіяльності мікроорганізмів та інших живих істот (черв'яків, личинок, кротів тощо).

Оскільки процес утворення ґрунтів проходить за різних умов, це призводить до виникнення різних типів ґрунтів. Найбільш родючими в світі вважаються чорноземи, які займають в Україні значні площі.

Ґрунт складається з кількох частин: твердої, рідкої і газоподібної.

Тверда вміщує в собі подрібнені мінерали та гірські породи, а також перегній (гумус) – продукти розкладу мікроорганізмами залишків відмерлих рослин і тварин. У ній містяться мінеральні солі, які можуть засвоювати рослини.

Рідкі частини - це вода, що перено­сить у ґрунті розчинені в ній поживні речовини, якими живляться рослини. У ґрунті є також і повітря, що утворює його газоподібну частину. Через нестачу кисню, який необхідний для життєдіяльності мікроорганізмів, родючість ґрунту різко знижується. Тільки взаємодія всіх складових частин ґрунту визначає його родючість.

Особливий вплив на біосферу здійснює людина. І, на жаль, часто цей вплив має негативні наслідки. Вплив людини на живу природу може бути

прямим: браконьєрство, надмірний вилов риби, неконтрольована вирубка лісів тощо; та

опосередкованим: знищення організмів внаслідок зміни умов їхнього життя (наприклад, вирубка лісу веде до вимирання лісових тварин). Усе це призводить до повного знищення або до різкого скорочення кількості тварин і рослин.

З вини людини зникли деякі тварини. Останній європейський тур - предок свійських корів - був убитий людиною в 1627 р. Дикий предок свійського коня - тар­пан, що водився ще на початку XIX ст. в степах України, був знищений наприкінці XIX ст. Таких прикладів чимало.

Обробляючи ґрунти, вносячи добрива, зрошуючи й осушуючи території, люди­на змінює процес ґрунтоутворення. Через неправильний обробіток ґрунти зазнають прискореної водної та вітрової ерозії, а надмірне внесення добрив і отрутохімікатів забруднює їх, знижує родючість. У зоні катастрофи на Чорнобильській АЕС внаслідок радіоактивного забруднення було знято й захоронено ґрунтовий шар, оскільки він став небезпечним для здоров'я людини. Цей район надовго залишиться пустелею.

Намагаючись загладити свою вину, людина вживає заходи для охорони рослинності і тваринного світу: створює заповідні території, відновлює ліси тощо. Та цього поки що недостатньо.

Турбуючись про свої потреби, людина завжди впливала на видовий склад тварин і рослин, виводячи культурні сорти рослин і свійські породи тварин.

Географічна оболонка - найбільший природний комплекс Землі

Усі зовнішні оболонки Землі - літосфера, гідросфера, атмосфера, біосфера - тісно пов'язані одна з одною і в складі кожної з оболонок можна бачити речо­вини з інших сфер. На земній поверхні і в глибинах літосфери знаходяться води гідросфери. Рослини, тварини, мікроорганізми живуть на поверхні і на невеликих глибинах у земній корі. Гідросфера розчиняє в собі окремі речовини літосфери, вуглекислий газ і кисень атмосфери. У всій її товщі поширені живі організми. Во­дяна пара гідросфери, пилові частинки літосфери, спори деяких рослин розміщені в нижній частині атмосфери.

Усі живі організми біосфери частково складаються з води й мінеральних речо­вин. Відмираючи, вони утворюють відклади на дні морів, океанів та на материках.

Географічна оболонка (ГО) = оболонка, в межах якої стикаються, проникають одна в одну і взаємодіють верхні шари літосфери, вся гідросфера, біосфера і нижні шари атмосфери, називається.

Першоджерелом усіх процесів взаємодії оболонок є сонячна енергія. Нагріваючи земну поверхню, вона викликає взаємозв'язки між оболонками: випаровування води, переміщення повітряних і водних мас, руйнування гірських порід, дає життя організмам.

Другим джерелом енергії, що підтримує існування географічної оболон­ки є внутрішнє тепло Землі.

Географічна оболонка є найбільшим природним комплексом планети. Слово «ком­плекс» у перекладі з латинської означає «зв'язок, поєднання». Природний комплекс - сполучення компонентів (складових частин) природи. Компонентами географічної оболонки є зовнішні оболонки Землі. В її межах вони проникають і взаємодіють одна з одною.

Серед учених немає єдиної думки щодо верхньої і нижньої меж географічної оболонки. Але більшість з них визнає, що потужність географічної оболонки не перевищує 55 км.

Географічна оболонка має певні властивості та закономірності розвитку.

До вла­стивостей ГО належать:

1)Наявність життя,

2)Існування речовин у трьох агрегатних ста­нах

3)Кругообіги речовин.

1)З появою життя на Землі організми швидко заселили всі сфери географічної обо­лонки, їхня життєдіяльність істотно вплинула на склад атмосфери (утворення кисню), літосфери (біологічне вивітрювання, утворення порід органічного походження) та гідросфери (наявність мікроорганізмів тощо). Отже, живі організми стали важливими невід'ємними компонентами географічної оболонки.

2)Усі компоненти географічної оболонки зв'язані між собою завдяки кругообігу речовин. Кругообіг речовин та енергії - це найважливіший механізм природних процесів і явищ.

Важливе значення для всіх процесів, що відбуваються в географічній оболонці, має наявність речовин у трьох станах: твердому, рідкому та газоподібному.

3)Під час кругообігів здійснюється обмін речовиною і енергією між різними обо­лонками Землі. Розрізняють:

1)Кругообіги води, повітря в атмосфері,

2)Речовин у земній корі,

3)Біологічні кругообіги.

1)Завдяки здатності досить легко переходити з рідкого в газоподібний або твер­дий стан вода характеризується значною рухливістю і може прискорювати природні процеси. Наприклад, брати участь у вивітрюванні гірських порід, впливати на фор­мування певного типу ґрунтів та рослинного покриву даної території. Кругообіг води пов'язує всі компоненти природи між собою і є важливим чинником формування географічної оболонки.

Кругообіг повітря охоплює всю систему горизонтального та вертикального руху повітря в тропосфері. Саме завдяки руху повітряних мас можливий світовий кругообіг води.

2)Гірські породи і мінерали в результаті процесів вивітрювання та під дією внутрішніх сил Землі постійно змінюють свої властивості. Так, вивержені гірські по­роди під впливом зовнішніх сил Землі перетворюються в осадові породи. Ці породи занурюються на великі глибини і знову повертаються в стан магми.

3)Завдяки біологічному кругообігу зелені рослини утворюють з елементів неживої природи органічні речовини, які, в свою чергу, є основою для живлення більшості тва­рин. А після відмирання рослин і тварин органічні рештки розкладаються бактеріями до мінеральних речовин, які знову можуть поглинатися зеленими рослинами.

Звичайно, всі кругообіги взаємопов'язані між собою. Кругообіги речовин та енергії охоплюють і з'єднують

всі компоненти природи та впливають на розвиток географічної оболонки в цілому.

Для географічної оболонки властиві такі загальні закономірності її розвитку:

1)цілісність,

2)Ритмічність

3)Неоднорідність.

1)Цілісність географічної оболонки це - взаємозв'язок та взаємозалежність її компонентів: рельєфу, атмосферного повітря, вод, ґрунтів, органічного світу. Зміна будь-якого компонента природи поступово впливає на весь природний комплекс. Природні зміни в географічній оболонці відбувалися постійно. Без цього неможли­вий її розвиток. Але з розвитком людського суспільства небезпечним стає втручання людини у природні процеси та явища.

Так, під час видобутку корисних копалин відкритим способом на значних територіях змінюється рельєф, знищуються ґрунти, зникають рослинний покрив і тваринний світ, змінюється рівень підземних вод. Навіть під час осушення боліт у результаті штучного зниження рівня ґрунтових вод досить швидко відбуваються зміни всіх компонентів природного комплексу, що сформувався в умовах надмірного зволоження. Зникає болотна рослинність разом з притаманними їй видами тварин, змінюються структура ґрунту та місцеві кліматичні умови, мілішають річки та озера на прилеглих територіях.

2)Ритмічність - це періодичність і повторюваність природних процесів та явищ у часі. Обертання Землі навколо своєї осі спричинює добові зміни температури, вологості, розвитку рослин і тварин. Наприклад, усі тварини мають чітко визначені періоди відносного спокою та активної дії. Причому одні з них активні вдень, інші, навпаки, вночі. Обертання Землі навколо Сонця зумовлює річні (сезонні) ритми при­родних процесів. Особливо яскраво сезонні ритми спостерігаються в перетворенні рослинності помірних широт.

3)Географічна оболонка цілісна, але не є однорідною. Завдяки нерівномірному надходженню сонячної енергії на земну поверхню з широтою змінюються важливі компоненти природи:

кліматичні умови, ґрунти, рослинність й тваринний світ. Це свідчить про те, що географічна оболонка має чітко виражені зональні відмінності. Так, у районі екватора, де земна поверхня одержує значну кількість тепла й вологи, природа відрізняється багатством органічного світу та більш динамічним проходженням природних процесів. А полярні області внаслідок суворих кліматичних умов мають значну тривалість проходження природних процесів і бідне органічне життя.

Природні комплекси Землі

До складу географічної оболонки входять різні за розмірами природні комплек­си.

Природний комплекс - це ділянка земної поверхні, яка відрізняється особливо­стями прояву компонентів природи, що перебувають у складній взаємодії. Природні комплекси розрізняють за їхніми розмірами та умовами утворення. Кожний природ­ний комплекс має свої межі поширення, відрізняється єдністю і зовнішнім виглядом.

Ландшафт (з німецької - краєвид). = частина природного комплексу, за якою можна легко спостерігати зовні, У загальному значенні ландшаф­том називають будь-яку територію разом із наявними компонентами природи. Назва ландшафтів найчастіше відображає пануючий тип рослинності.

Природні комплекси Землі можна поділити на дві основні групи:

1)зональні - це ті, що сформувалися внаслідок закономірної зміни компонентів природи від екватора до полюсів,

2)азональні - ті, що утворилися з порушенням зональної закономірності в результаті відмінностей у будові земної кори та у рельєфі.

Залежно від особливостей місцевих умов (гірських порід, зволоження, висоти над рівнем моря) виділяють, наприклад, такі азональні комплекси, як оазиси в пусте­лях, заплавні луки в долинах річок тощо.

Найбільшими азональними природними комплексами в межах географічної обо­лонки є: