Глава 58. Геологічні оболонки планети

Географічна оболонка складається з атмосфери, літосфери, гідросфери і біосфери. В цій оболонці відбуваються різноманітні процеси з неорганічними і органічними речовинами; матерія зазнала складної еволюції, внаслідок чого з'явились різноманітні форми життя, вищою з яких є людське суспільство.

Найважливіші характеристики складових географічної оболонки

Літосфера (гр. lithos — камінь + sphaira — куля) — верхня тверда оболонка земної кулі, до складу якої входять земна кора та верхня частина мантії. Вона сформувалась близько 5 млрд. років тому. Внаслідок впливу атмосфери та живих організмів на літосферу виник родючий поверхневий шар земної кори — грунт, який широко використовується людиною в практичній діяльності, сільськогосподарському виробництві. Дія людини спрямована і на глибокі шари літосфери — надра, які необхідні для забезпечення сировиною різних галузей промисловості.

Атмосфера (гр. atmos — пар + sphaira — куля) — це газоподібна оболонка Землі. Майже 75% маси атмосфери зосереджено у нижньому 10-кілометровому шарі, тобто у межах біосфери. Маса атмосфери становить одну мільйонну частину маси Землі. Атмосферне повітря складається з молекулярного азоту (78,1%), кисню (20,93%), аргону (0,98%), вуглекислого газу (0,03%) та інших газів (0,005%).

Гідросфера (гр. hydor — вода + sphaira — куля) — це сукупність вод планети, переривчаста водна оболонка Землі між атмосферою і земною корою. Океани, моря, озера, річки, підземні води та льодові покриви вкривають майже 71% земної поверхні. Водні ресурси планети в рідкому, газоподібному і твердому станах становлять 1,6 млрд. куб. км. Це 1/800 об'єму Землі. Гідросфера є досить рухливим елементом географічної оболонки. Вода в природі переходить з одного стану в інший і здійснює кругообіг та циркуляцію.

Вода выполняет четыре очень важных экологических функции: а) есть важнейшим минеральным сырьем, главным природным ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз большее, чем угля или нефти); б) есть основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в екосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы); в) есть главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов; г) есть основной составной частью всех живых организмов.

Для огромного количества живых организмов, в особенности на ранних этапах развития биосферы, вода была средой зарождения и развития.

Огромную роль сыграют воды в формировании поверхности Земли, ее ландшафтов, в развития экзогенных процессов (схилових, карстовых), переносе химических веществ у глубь Земли и на ее поверхности, транспортировании загрянителей окружающей среды.

Водяной пар в атмосфере выполняет функцию мощного фильтра солнечной радиации, а на Земле — нейтрализатора экстремальных температур, регулятора климата.

Подсчитано, что приблизительно за 2 млн лет вся вода на планете проходит через живые организмы, средняя продолжительность общего цикла обмена воды, привлеченной в биологический кругооборот, составляет 300—400 лет. Приблизительно 37 раз на год (то есть каждые десять дней) изменяется вся влага в атмосфере.

Біосфера (гр. bios — життя + sphaira — куля) — це сфера існування живої речовини, найскладніша природна підсистема географічної оболонки. Термін "біосфера" вперше застосував австрійський геолог Є.Зюсс (1875), називаючи ним окрему оболонку Землі, наповнену життям. Детально вчення про біосферу розробив В.І.Вернадський — перший президент Української Академії наук. У його наукових працях термін "біосфера" вперше з'явився у 1911 p. Неодноразово В.І.Вернадський використовував цей термін у 20-ті роки, коли читав лекції в Сорбоні. У 1926 p. він видав книгу "Біосфера", в якій виклав вчення про біосферу як особливу сферу Землі, що включає сферу поширення живої речовини. Товщина біосфери на полюсах Землі близько 10 км, на екваторі — 28 км. Вона охоплює нижні шари атмосфери, всю гідросферу і літосферу — до глибини 3-11 км на суші й 0,5-1,0 км під дном океану. Таким чином, у біосферу включають ту частину географічної оболонки, де існують живі істоти. Маса біосфери — близько 0,05% маси Землі.

За даними науки, життя на нашій планеті зародилось в океані 2,5-3 млрд. років тому. З появою життя на Землі між органічним світом і неорганічною матерією встановився тісний взаємозв'язок, основу якого становило одержання організмами поживних речовин з неживої речовини. Живі організми справляли активний вплив на всі оболонки планети, склад атмосфери, гідросфери і літосфери, що сприяло накопиченню органічного матеріалу і створенню родючого поверхневого шару. Таким чином, біосфера формувалась і перетворювалась під впливом живої речовини.