6. Биосфера, ее роль и значение

Самой большой экологической системой нашей планеты, занимающей всю ее поверхность, является биосфера. Термин биосфера в 1875 году предложил Э.Зюсс, а в 1926 году В.И.Вернадский опубликовал учение о биосфере, где определяет биосферу как оболочку жизни Земли или область обитания живых организмов на планете. Глобальная экосистема (экосфера), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части.

При общем рассмотрении биосферы, как планетарной экосистемы, особое значение приобретает представление о ее живом веществе как о некой общей живой массе планеты.

Под живым веществом или биотой В. И. Вернадский (автор учения о биосфере) понимает совокупность всех живых организмов планеты как единое целое. Его химический состав подтверждает единство природы — он состоит из тех же элементов, что неживая природа, только соотношение этих элементов различное и строение молекул иное. Живое вещество образует ничтожно тонкий слой в общей массе геосфер Земли. По подсчетам ученых, его масса составляет 2420 млрд т, что более чем в две тысячи раз меньше массы самой легкой оболочки Земли — атмосферы. Но эта ничтожная масса живого вещества встречается практически повсюду — в настоящее время живые существа отсутствуют лишь в области обширных оледенений и в кратерах действующих вулканов. Однако, несмотря на относительно незначительное количество, живое вещество, в соответствии с учением Вернадского, в биосфере выполняет важнейшие функции:

газовая — основные газы атмосферы Земли азот и кислород имеют биогенное происхождение, как и все подземные газы, являющиеся продуктами разложения отмершей органики;

концентрационная — организмы накапливают в своих телах многие химические элементы, среди которых на первом месте стоит углерод, среди металлов - кальций, концентраторами кремния являются диатомовые водоросли, йода — водоросли (ламинария), фосфора — скелеты позвоночных животных;

окислительно-восстановительная — организмы, обитающие в водоемах, регулируют кислородный режим и создают условия для растворения или же осаждения ряда металлов (V, Mn, Fe) и неметаллов (S) с переменной валентностью;

биохимическая — размножение, рост и перемещение в пространстве («расползание») живого вещества;

биогеохимическая деятельность человека — охватывает все разрастающееся количество веществ земной коры, в том числе таких концентраторов углерода, как уголь, нефть, газ и др., для хозяйственных и бытовых нужд человека.

На Земле имеется лишь один процесс, который не тратит, а, наоборот, связывает солнечную энергию и даже накапливает ее. Это процесс создания органического вещества в результате фотосинтеза, поэтому в связывании и запасании солнечной энергии и заключается основная планетарная функция живого вещества на Земле.

Человек тоже является компонентом биосферы. Однако, человечество достигло такого развития, что может уже оказывать существенное воздействие на биосферу, нарушая при этом и круговорот веществ, и стабильность биосферы. К такому воздействию относится активная добыча человеком природных ресурсов, их эксплуатация и переработка и насыщение биосферы веществами, которые не участвуют в круговороте веществ, а линейно накапливаются в биосфере, приводя к ее загрязнению. Сейчас проблема рационализации воздействия человека на окружающую среду находится в центре внимания комплекса дисциплин, занимающихся охраной природы.

Абиотическая часть представлена: 1) почвой и подстилающими ее породами до глубины, где в них еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физи­ческой средой перового пространства; 2) атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни; 3) водной средой океанов, рек, озер и т.. п.

Биотическая часть состоит из сочетания всех живых организмов планеты: растений, животных, грибов, микроорганизмов. Они осуществляют важнейшую функцию биосферы ‑ благодаря своему дыханию, питанию и размножению, обеспечивают обмен веществ и энергии между всеми частями биосферы

Биосфера, как целостная система, имеет определенные границы. В состав биосферы входит вся суша планеты Земля, поверхность и глубины морей океанов и пресных наземных водоемов, полярные и высокогорные ледники. В состав биосферы также входит часть атмосферы – тропосфера и нижняя часть стратосферы до озонового слоя (20-25 км от поверхности Земли), поскольку только до озонового слоя могут существовать живые организмы. В более высоких слоях все живое уничтожается ультрафиолетовой радиацией, которая рассеивается озоновым слоем. Нижняя граница биосферы распространяется до глубины 4,5 ‑ 6 км под поверхность земли, где располагаются нефтеносные залежи. На такой глубине в нефтяных водах были выявлены микроорганизмы.

12