Биосферу можно изобразить как часть планеты, которая включает совокупность живых существ и в которой возможна постоянная жизнь. Ф. Рамад

Однако, не вся земная поверхность одинаково благоприятная для существования живых организмов. Например, в кратерах действующих вулканов, на свежих лавовых потоках, в высоко минерализированих водах Мертвого моря или на дне Черного моря практически нет живых организмов; в полярных областях и в высокогорных районах нет растений, птицы могут появиться там только временно во время перелетов, а есть там только бактерии и грибы, т.е. рядом с биогенными ландшафтами существуют и абиогенные ландшафты (центральные части Антарктиды и Гренландии, высокогорные зоны). Подобные краевые зоны называются парабиосферными. Некоторые исследователи считают, что собственно биосфера, парабиосферные зоны, тропосфера + стратосфера и верхняя часть литосферы составляют экосферу. Ю. Одум говорил, что понятие «экосфера»

и «биосфера» - это синонимы.

Итак, БС можно изобразить как часть планеты, которая включает такие характеристики:

а) Численная характеристика:

• всегда и везде есть вода в жидком состоянии

• в БС постоянно проникает солнечная радиация, которая является собой единственный источник энергии.

б) Основные типы веществ БС по Вернадскому:

• живое вещество – растения, животные, микроорганизмы;

• биогенное вещество – органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории планеты;

• неживое (костное) вещество – горные породы неорганического происхождения вода, которые представляют субстрат или среду для обитания живых организмов;

• биокосное вещество – результат синтеза живого и костного вещества, соотношение между живыми и неорганическими компонентами в биокосном веществе варьирует в широких пределах

• радиоактивное вещество;

• космическое вещество – метеориты, космическая пыль.

в) По структуре БС представляет собой качественно разнородные и относительно качественного состава компонентов ассиметрическое образование.

Выделяют такие виды неоднородности БС:

• агрегатная (состоит из взаимодействия 3-х агрегатных состояний - твердого, жидкого и газообразного);

• пространственная (заключается в неравномерности разделения веществ и структур);

• энергитическая (выражается в неравномерном разделении по земной поверхности солнечной энергии и в неодинаковом соотношении веществ и энергии в телах БС);

• геохимическая (неравномерность распределения атомов различных химических элементов);

• зональная (неравномерное по широтным зонам расселение органических форм и отложения продуктов их жизнедеятельности).

Верхняя часть БС, туда куда проникает солнечный свет и где возможен фотосинтез называется фитосферой.

Ноосфера.

Рассматривая эволюцию БС, ее преобразование вследствие антропогенной деятельности, нужно остановиться на таком важном понятии, как «ноосфера». Термин «ноосфера» введен в науку в 1927 г. французскими учеными Э. Леруа и П. Тейаром де Шарденом. Теоретической основой их концепции послужили лекции В.И. Вернадского в Сорбонне в 1922-1923 гг., где он излагал свои взгляды на БС.

С возникновением человека и развитием ее производственной деятельности к человечеству начинает переходить роль основного геологического фактора. Этот тезис В.И. Вернадского положен в основу понимания ноосферы - целостной планетной оболочки, населенной людьми и рационально преобразованной ими согласно законам сохранения и поддержания жизни для гармонического сосуществования общества с окружающими природными условиями.

Ноосфера - это понятие, которые ориентирует человечество в оптимальном выборе пути дальнейшего развития и сохранение человеческого общества.

Хотя надо указать, что термин «ноосфера» трактуется неоднозначно. В связи с этим предлагаются и другие понятия.

«Антропосфера» - это поверхность планеты, заселенная людьми и качественно ими преобразованная.

«Техносфера» - понятие более широкое, чем «антропосфера», так как охватывает всю совокупность техногенных изменений на планете.

«Социосфера», в отличие от «техносферы», включает в себя всю совокупность социальных факторов, характерных для данного состояния общества и его взаимодействия с природой.

Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится наибольшей геологической силой. Она может и должна перестраивать своей работой и мысленным взором область своей жизни, перестраивать коренным образом в сравнении с тем, что было раньше. Ноосфера – последнее из многих состояний эволюции БС в геологической истории — состояние наших дней. В.И. Вернадский

И. Вернадский показал, что ноосфера является неминуемым и закономерным этапом природно-исторического развития БС, по достижению которого окружающая человека природная среда будет рационально преобразована коллективным умом и работой человечества для максимального удовлетворения его возрастающих материальных и духовных нужд, т.е. умного (оптимального) регулирование взаимоотношений природы и человека, исправление отрицательных антропогенных влияний.

Сформированная при определенном влиянии человечества новая естественная среда – биотехносфера (часть БС, преобразованная человеком на технические и техногенные объекты) - является следствием социального и научно-технического развития человека. Во многих случаях взаимоотношения между природой и человеком несбалансированны, они не удобные для окружающей природной среды и ведут к ее деградации. На этапе умного отношения к природе должно состояться постепенное превращение биотехносферы в сферу – ноосферу - сферу ума, биогенез (психогенез) должен перейти в ноогенез – развитие ума. В этом случае биотехносферу следует рассматривать как практически запертую регионально-глобальную будущую технологическую систему утилизации и реутилизации, которая привлекается к хозяйственному обращению природных ресурсов, рассчитанную на изоляцию хозяйственно-производственных циклов от естественного обмена вещества и потока энергии. В. И. Вернадский говорил о БС, как об «естественном теле», о «монолите», который вбирает в себя всю живую совокупность планеты.

Начало ноосферы отсчитывается В. И. Вернадским с момента появления ума, который отличает человека от других организованных существ: «С появлением на нашей планете одаренного умом живого существа, планета переходит в новую стадию своей истории. Биосфера переходит в ноосферу». Но это уже не «монолит», а двухкомпонентная система, которая объединена эволюцией природы и общества. Выражение «биосфера и человек» в таком случае некорректно, поскольку биосфера и есть единство человека и природы. Тем не менее, существует и другое понимание БС как всего живого, исключая человека (например, в социальной экологии). По определению М. А. Голубца (1997), социосфера - сфера научной и производственной деятельности человека.

Подчеркивая роль человека как «могущественного геологического фактора», В. И. Вернадский выдвинул концепцию, согласно которой БС (технобиосфера) постепенно превращается в ноосферу. Нельзя не признать, что мы еще не владеем достаточной прозорливостью, чтобы понимать последствия нашего вмешательства в природные среды. Мы пока не можем оперировать биосферной системой жизнеобеспечения и поддерживать ее в рабочем состоянии или полностью заменить искусственной системой. Апробированные естественные процессы достаточные и не всегда нуждаются в альтернативе. Тем не менее, без таких важных понятий как «ноосфера» и « ноогенез» нельзя рассматривать развитие БС в условиях интенсивных антропогенных влияний нашего времени.

Ноосфере, как и БС, присущи механические, физические, химические и биологические процессы, но они не определяют ее сути и своеобразности. Важнейшую роль здесь сыграют антропогенные процессы. Геохимическую деятельность человека академик О. Е. Ферсман назвал техногенезом. Техногенез имеет большое значение, особенно при формировании биотехносферы, во время рассмотрения вопросов загрязнения и охраны окружающей природной среды.

Для техногенеза, без которого уже немыслимо существование современного индустриализированного общества, человечество использует не только естественные виды энергии (солнечную, ветровую, водную и т.д.), но и энергию, накопленную в геологическом прошлом в недрах планеты (каустобиолиты, радиоактивные элементы). Все это увеличивает действующую энергию биотехносферы и приводит к еще большей неравновесности. Часть энергии, которая используется, проводит работу, часть - в соответствии со вторым законом термодинамики неизбежно обесценивается в виде тепла и приводит к разогреванию БС. В одних случаях человек использует естественные реакции, изменяя лишь их скорость (например, фотосинтез в агроэкосистемах), в других - действует вопреки природе, осуществляя процессы, не присущие БС (получение веществ, которые не существовали в природе - некоторые металлы в свободном состоянии, пластмассы, пестициды и т.д.). Человек не только ускоряет процессы миграции химических элементов в биосфере, но и добывает элементы, которые давно вышли из биологического кругооборота атомов.

Итак, одним из важных отличий БС от ноосферы (биотехносферы) является ускоренное развитие процессов миграции химических элементов под влиянием факторов техногенеза в последней.

Чтобы предотвратить все нежелательные последствия антропогенной деятельности, нужны средства, основанные на понимании законов биотехносферы. Необходимым условием создания ноосферы В.И. Вернадский считал научное и культурное объединения всего человечества, усовершенствование средств связи и обмена, открытие новых источников энергии, подъем благосостояния трудящихся масс, равенство всех людей и исключение войн: «В геологической истории БС перед человечеством приоткрывается большое будущее, если оно поймет это, и не будет применять свой ум на самоуничтожение».

Человечество еще недостаточно выучило современную стадию эволюции БС Земли. Концепция ноосферы только начинает разрабатываться. Возможно, что «сфера ума» и проблема ее оптимизации только начинают формироваться. Как справедливо заметил В. И. Вернадский:

«Сейчас мы переживаем новое геологическое эволюционное изменение БС. Мы входим в ноосферу».