3.2 Структура біосфери

3.2.1 Основні типи речовини у біосфері

Важливою особливістю біосфери є її злитість з іншими геосферами Землі. Біосфера розміщена в межах, атмосфери, гідросфери та частини літосфери. Загальна протяжність бісфери за радіусом Землі складає близько 40 км. Вона простягається від нижньої частини озонового екрану атмосфери, що розташований на висоті 20-25 км над рівнем моря до верхньої частини гірських порід та дна Світового океану. Нижня межа простягання біосфери лежить на 23 км вглиб суші та на 1-2 км нижче дна океану.

Основна маса живої речовини, наявність якої відрізняє біосферу від інших геосфер, зосереджена в порівняно невеликому прошарку - біостромі. Біострома лежить на поверхні суходолу та охоплює верхні шари водойомів. У цій зоні знаходиться 98% всієї живої речовини планети. Біосфера сформована з різних видів речовини. За В. І. Вернадським виділяють шість головних типів речовини біосфери.

1. Жива речовина, що представлена організмами різних видів.

2. Біогенна речовина, що є продуктом життєдіяльності організмів (наприклад кам’яне вугілля, торф).

3. Нежива речовина (косна), в утворенні якої живі організми не брали участі.

4. Біокосна речовина, що сформована за рахунок взаємодії живої та косної речовин. Основним видом біокосної речовини є грунт.

5. Радіоактивна речовина.

6. Космічна речовина (наприклад метеорит).

У структурному плані, основними складовими компанентами біосфери Землі є живі організми і середовище їхнього існування – атмосфера, гідросфера, і літосфера. Розглянемо ці компоненти більш детально.

3.2.2 Атмосфера

Атмосфера – газова оболонка Землі, що простирається у космічний простір приблизно на 3000 км.

Майже 50% усієї маси атмосфери зосереджено в нижньому 5 км прошарку, 75% - у 10 км, а 90% - у 16 км.

Живі організми зосередженні в прошарку нижче 12-18 км, тобто нижче озонового прошарку, хоча космонавтами були виявлені спори мікроорганізмів на висоті приблизно 85 км, причому вони знаходились в латентному (сплячому) стані. Атмосфера Землі формувалася впродовж тривалого періоду (» 3-4 млрд. років), але за останні 50 млн. років її склад стабілізувався. Сучасна атмосфера Землі складається, в основному, (на рівні моря) із: азоту – 78,09%; кисню – 20,94%; аргону – 0,93%; СО₂- 0,03%; водню – 0,01%.

З числа малих по кількості газів слід зазначити вуглекислий газ (СО₂) і азон, які роблять вирішальний вплив на життя. Крім того, в атмосфері завжди присутні водяні пари, а в нижній її частині присутні зважені частки – результат природної або антропогенної діяльності. Ці частки впливають на прозорість атмосфери, що у свою чергу, впливає на життя. СО₂ в атмосфері з’являється в результаті дихання рослин і тварин, діяльності вулканів, антропогенним шляхом. За останні роки утримання СО₂ в атмосфері збільшується за рахунок антропогенної діяльності. Так як СО₂ добре поглинає теплове випромінювання, що йде від Землі, то підвищення утримання СО₂ в атмосфері може призвести до так названого “парникового ефекту” і перегріву біосфери.

Важливою складовою атмосфери, що впливає на життя, є озоновий прошарок, максимальна щільність якого на висоті 16-12 км. Цей прошарок захищає все живе від ультрафіолетового випромінювання сонця. Руйнація озонового прошарку в результаті техногенного впливу, виникнення озонових дір – одна з глобальних проблем сучасності. З ультрафіолетовою радіацією вчені зв’язують збільшення онкологічних захворювань, виникнення мутацій (ультрафіолет руйнує молекули ДНК, а це вже генетичні зміни). Варто зауважити, що атмосфера має дуже важливу екологічне значення. Вона регулює клімат планети, відвертає її від надмірного нагрівання й охолодження, підтримуючи середню температуру Землі порядку 14°С. Атмосфера захищає всі живі організми Землі від пагубного впливу космічних променів, ударів метеоритів, через неї здійснюється фотосинтез і обмін енергії – головні процеси біосфери. Атмосфера впливає на характер і динаміку всіх екзогенних процесів, що здійснюється в літосфері. Розвиток гідросфери також у значній мірі залежить від атмосфери.

Сучасне промислове виробництво є джерелом все більш зростаючого забруднення атмосфери, яке переноситься повітряними потоками на величезні відстані і завдає величезної шкоди природному середовищу

.