Biosfera este mediul vieții noastre, aceasta este natura care ne înconjoară, despre care vorbim în limba vorbită. O persoană - în primul rând - cu respirația sa, manifestarea funcțiilor sale, este indisolubil legată de această „natură”, chiar dacă locuiește într-un oraș sau într-o casă retrasă.

V. I. Vernadsky

Biosferă(bios greacă - viață, sferă - minge, sferă) - învelișul exterior complex al Pământului, locuit de organisme care alcătuiesc împreună materia vie a planetei. Aceasta este una dintre cele mai importante geosfere ale Pământului, care este componenta principală a mediului natural din jurul oamenilor.

Termenul „biosferă” a fost introdus pentru prima dată în știință de către geologul austriac Eduard Suess în 1875. El a înțeles biosfera ca pe o peliculă subțire de viață pe suprafața pământului. Rolul și importanța biosferei pentru dezvoltarea vieții pe planeta noastră s-au dovedit a fi atât de mari încât deja în prima treime a secolului al XX-lea. a apărut o nouă direcție științifică fundamentală în știința naturii - doctrina biosferei , al cărui fondator este marele om de știință rus V.I.

Pământul și mediul său s-au format ca urmare a dezvoltării naturale a întregului sistemul solar. Cu aproximativ 4,7 miliarde de ani în urmă, planeta Pământ s-a format din materii de gaz și praf împrăștiate în sistemul protosolar. Ca și alte planete, Pământul primește energie de la Soare, ajungând la suprafața pământului sub formă radiatii electromagnetice. Căldura solară este una dintre componentele principale ale climei Pământului, baza pentru dezvoltarea multor procese geologice. Un flux imens de căldură vine din adâncurile Pământului.

Conform celor mai recente date, masa Pământului este de 6x10 21 tone, volum - 1,083x10 12 km 3, suprafață - 510,2 milioane km 2. Dimensiunea și, prin urmare, toate resursele naturale ale planetei noastre sunt limitate.

Planeta noastră are o structură eterogenă și este formată din învelișuri concentrice (geosfere) - interne și externe. Cele interne includ miezul, mantaua, iar cele externe includ litosfera (crusta terestră), hidrosfera, atmosfera și învelișul complex al Pământului - biosfera.

Litosferă(„lithos” grecesc - piatră) - învelișul de piatră a Pământului, inclusiv scoarța terestră cu o grosime (grosime) de la 6 (sub oceane) la 80 km (sisteme montane). Scoarța terestră este compusă din roci. Ponderea diferitelor roci în scoarța terestră nu este aceeași - mai mult de 70% sunt bazalt, granit și alte roci magmatice, aproximativ 17% sunt roci transformate de presiune și temperatură ridicată și doar puțin mai mult de 12% sunt sedimentare.

Scoarța terestră este cea mai importantă resursă pentru umanitate. Conține minerale combustibile (cărbune, petrol, șisturi bituminoase), minereu (fier, aluminiu, cupru, staniu etc.) și minerale nemetalice (fosforite, apatite etc.), minerale naturale. materiale de constructii(calcar, nisip, pietriș etc.).

Hidrosferă(greacă „gidorah” - apă) - învelișul apos al Pământului. Este împărțit în suprafață și subteran.

Hidrosfera de suprafață- învelișul de apă al părții de suprafață a Pământului. Cuprinde apele oceanelor, mărilor, lacurilor, râurilor, rezervoarelor, mlaștinilor, ghețarilor, straturilor de zăpadă etc. Toate aceste ape sunt situate permanent sau temporar pe suprafața pământului și se numesc ape de suprafață.

Hidrosfera de suprafață nu formează un strat continuu și acoperă intermitent suprafața pământului cu 70,8%.

Hidrosfera subterană- include apele situate în partea superioară a scoarței terestre. Se numesc subteran. Hidrosfera subterană este limitată de sus de suprafața pământului; limita sa inferioară nu poate fi urmărită, deoarece hidrosfera pătrunde foarte adânc în grosimea scoarței terestre.

În raport cu volumul globului, volumul total al hidrosferei nu depășește 0,13%. Partea principală a hidrosferei (96,53%) este Oceanul Mondial. Apele subterane reprezintă 23,4 milioane km 2, sau 1,69% din volumul total al hidrosferei, restul este apă din râuri, lacuri și ghețari.

Peste 98% din toate resursele de apă ale Pământului sunt ape sărate ale oceanelor, mărilor etc. Volumul total de apă dulce de pe Pământ este de 28,25 milioane km 3, sau aproximativ 2% din volumul total al hidrosferei. Cea mai mare parte a apei proaspete este concentrată în ghețari, ale căror ape sunt încă folosite foarte puțin. Restul apelor dulci adecvate pentru alimentarea cu apă reprezintă 4,2 milioane km3 de apă, sau doar 0,3% din volumul hidrosferei.

Hidrosfera joacă un rol uriaș în modelarea mediului natural al planetei noastre. De asemenea, influențează foarte activ procesele atmosferice (încălzirea și răcirea maselor de aer, saturarea acestora cu umiditate etc.).

Atmosferă(„atmos” grecesc - abur) - învelișul gazos al Pământului, constând dintr-un amestec de diferite gaze, vapori de apă și praf. Masa totală a atmosferei este de 5,15-10 15 tone La o altitudine de 10 până la 50 km, cu o concentrație maximă la o altitudine de 20-25 km, există un strat de ozon care protejează Pământul de iradierea ultravioletă excesivă. care este fatal pentru organisme.

Atmosfera afectează fizic, chimic și mecanic litosfera, reglând distribuția căldurii și umidității. Vremea și clima de pe Pământ depind de distribuția căldurii, presiunii și conținutului de vapori de apă în atmosferă. Vaporii de apă absoarbe radiația solară, crește densitatea aerului și este sursa tuturor precipitațiilor. Atmosfera este favorabilă diverse forme viata pe Pamant.

În formarea mediului natural al Pământului, rolul troposferei (stratul inferior al atmosferei până la o înălțime de 8-10 km în latitudini polare, 10-12 km în latitudini temperate și 16-18 km în latitudini tropicale) și, într-o măsură mai mică, stratosfera, o regiune de aer uscat rece rarefiat cu o grosime de aproximativ 20 km. Praful de meteorit cade continuu prin stratosferă, praful vulcanic este aruncat în ea și, în trecut, produsele exploziilor nucleare din atmosferă.

În troposferă, au loc mișcări globale verticale și orizontale ale maselor de aer, care determină în mare măsură ciclul apei, schimbul de căldură și transportul transfrontalier al particulelor de praf și al poluării.

Procesele atmosferice sunt strâns legate de procesele care au loc în litosferă și învelișul de apă.

Fenomenele atmosferice includ: precipitații, nori, ceață, furtună, gheață, furtună de praf (nisip), furtună, viscol, ger, rouă, brumă, gheață, aurora etc.

Atmosfera, hidrosfera și litosfera interacționează strâns între ele. Aproape toate procesele geologice exogene de suprafață sunt cauzate de această interacțiune și au loc de obicei în biosferă.

Biosferă- învelișul exterior al Pământului, care cuprinde o parte din atmosferă până la o înălțime de 25-30 km (până la stratul de ozon), aproape întreaga hidrosferă și partea superioară a litosferei până la o adâncime de aproximativ 3 km. Particularitatea acestor părți este că sunt locuite de organisme vii care alcătuiesc materia vie a planetei. Interacțiunea părții abiotice a biosferei - aer, apă și roci și materie organică - biota a determinat formarea solurilor și a rocilor sedimentare. Acestea din urmă, conform lui V.I Vernadsky, poartă urme ale activității biosferelor antice care au existat în erele geologice trecute.

Ce este biosfera și cum diferă ea de alte straturi ale Pământului?

Totalitatea tuturor biogeocenozelor (ecosistemelor) Pământului reprezintă un sistem ecologic mare - biosfera. Biogeocenoza este structura elementară a biosferei. Biosfera este formată din componente vii și nevii. Totalitatea tuturor organismelor vii de pe planeta noastră formează materia vie a biosferei. Cea mai mare parte a organismelor vii este concentrată la limita celor trei învelișuri geologice ale Pământului: gazoasă (atmosferă), lichidă (hidrosferă) și solidă (litosferă). Componentele nevii includ acea parte a atmosferei, litosferei și hidrosferei care este conectată prin procese complexe de migrare a substanțelor și energiei cu materia vie a biosferei. Granițele vieții de pe planetă sunt în același timp granițele biosferei. Astfel, biosfera este o parte a învelișurilor geologice ale Pământului populate de organisme vii.

Termenul „biosferă” a fost introdus în 1875 de către geologul E. Suess. Creatorul acestei doctrine este naturalistul domestic V.I. Vernadsky. El a arătat că biosfera diferă de alte sfere ale Pământului prin faptul că în limitele sale se manifestă activitatea geologică a tuturor organismelor vii. Organismele vii, care transformă energia solară, sunt o forță puternică care influențează procesele geologice. O caracteristică specifică a biosferei ca înveliș special al Pământului este ciclul continuu al substanțelor din ea, reglementat de activitățile organismelor vii. Deoarece biosfera primește energie din exterior - de la Soare, este un sistem deschis. Etapa inițială migrarea substanțelor și energiei în biosferă - conversia energiei radiațiilor solare de către organismele autotrofe în procesul de fotosinteză. Prin urmare, conform învățăturilor lui V.I. Vernadsky, organismele vii care trăiesc pe Pământ reprezintă un sistem complex de transformare a energiei razelor solare în energia proceselor geochimice. Organismele vii, care reglează ciclul substanțelor, servesc ca un factor geologic puternic care transformă suprafața planetei noastre. Această definiție a biosferei reflectă o teză importantă: planeta noastră Pământ este ceea ce este astăzi doar pentru că pe ea există viață.

Astfel, Biosfera este o parte din spațiul pământului acoperit de viață cu manifestarea sa chimică activă. În biosferă, existența organismelor în orice concentrație posibilă este posibilă - de la bacterii unice și spori în 1 cm3 de aer atmosferic până la păduri tropicale puternice din zona ecuatorială și urme de viață în adâncurile Oceanului Mondial. În funcție de cerințele lor pentru condițiile de mediu, organismele se stabilesc în diferite orizonturi superioare ale Pământului: în atmosfera inferioară, în hidrosferă, în soluri, în adâncurile litosferei, saturate cu ape naturale și câmpuri petroliere. Toată materia vie în masa sa ocupă o fracțiune nesemnificativă în comparație cu oricare dintre învelișurile superioare ale globului. Conform estimărilor probabilistice moderne, cantitatea totală de masă a materiei vii în epoca modernă este de aproximativ 2420 miliarde de tone. Astfel, toată materia vie de pe planeta noastră reprezintă ~1/10.000.000 din masa scoarței terestre. Cu toate acestea, din punct de vedere calitativ, materia vie este partea cea mai bine organizată a materiei Pământului. În ceea ce privește impactul său activ asupra mediului, materia vie ocupă loc specialși calitativ diferă puternic de alte învelișuri ale globului, la fel cum materia vie diferă de materia moartă. O evaluare a compoziției chimice medii a materiei vii a fost făcută de A.P. Vinogradov. Componentele principale ale materiei vii sunt elementele care sunt larg răspândite în natură: în atmosferă, hidrosferă, litosferă și spațiu. Compoziția elementară medie a materiei vii diferă de compoziția scoarței terestre prin conținutul ridicat de carbon. În ceea ce privește conținutul altor elemente, organismele nu repetă compoziția habitatului lor. Ei absorb selectiv elementele necesare pentru a-și construi țesuturile. În procesul vieții, organismele folosesc cei mai accesibili atomi capabili să se formeze stabili legături chimice. Atomii de carbon au capacitatea de a forma lanțuri lungi de compuși cu alți atomi, ceea ce duce la construirea a nenumărați polimeri și a altor compuși organici complecși cu molecule înalte.

Materia vie a biosferei, în general, ocupă o cantitate nesemnificativă de spațiu la scara întregului glob. Utilizarea pe scară largă a termenului „materie vie” este asociată cu lucrările lui V.I. Vernadsky. El a arătat că toate organismele vii de pe Pământ formează un singur întreg - materia vie a planetei. Viața pe Pământ este cel mai remarcabil proces de pe suprafața sa, primind energia dătătoare de viață a Soarelui și punând în mișcare aproape toate elementele chimice ale tabelului periodic.

Vernadsky a demonstrat că organismele vii joacă un rol foarte important în procesele geologice care modelează fața Pământului. Compoziția chimică atmosfera si hidrosfera moderne cauzate de activitatea vitala a organismelor. Mare valoare au organisme pentru formarea litosferei - majoritatea rocilor, și nu numai cele sedimentare, ci și granitele, sunt într-un fel sau altul legate prin originea lor cu biosfera.

Materia minerală inertă este procesată de viață și transformată într-o nouă calitate. Organismele vii nu numai că se adaptează la condițiile de mediu, ci și le schimbă în mod activ. Astfel, materia vie și cea nevie de pe Pământ formează un întreg armonios, care, de fapt, se numește biosferă. Potrivit declarației figurative a geologului rus M. Vassoevich, „biosfera sunt locuitorii, casa și noi în ea”.

Biosfera este înțeleasă ca totalitatea tuturor organismelor vii de pe planetă. Ei locuiesc în fiecare colț al Pământului: de la adâncurile oceanelor, intestinele planetei până la spațiul aerian, motiv pentru care mulți oameni de știință numesc această coajă sfera vieții. Rasa umană însăși trăiește în ea.

Compoziția biosferei

Biosfera este considerată cel mai global ecosistem de pe planeta noastră. Este format din mai multe sfere. Acesta include, adică toate resursele de apă și rezervoarele Pământului. Acestea sunt Oceanul Mondial, apele subterane și de suprafață. Apa este atât spațiul de viață al multor ființe vii, cât și substanta esentiala pe viata. Acesta asigură fluxul multor procese.

Biosfera conține o atmosferă. Sunt diverse organismeși el însuși este saturat cu diverse gaze. O valoare deosebită este oxigenul, care este necesar pentru viață pentru toate organismele. Atmosfera joacă, de asemenea, un rol vital în natură, influențând vremea și clima.

Litosfera, și anume stratul superior al scoarței terestre, face parte din biosfera. Este locuit de organisme vii. Astfel, insectele, rozătoarele și alte animale trăiesc în adâncurile Pământului, plantele cresc, iar oamenii trăiesc la suprafață.

Lumea și sunt cei mai importanți locuitori ai biosferei. Ele ocupă un spațiu imens nu numai pe sol, ci și puțin adânc în subsol, locuiesc în corpuri de apă și se găsesc în atmosferă. Formele plantelor variază: de la mușchi, licheni și ierburi până la arbuști și copaci. În ceea ce privește animalele, cei mai mici reprezentanți sunt microbii și bacteriile unicelulare, iar cei mai mari sunt vietățile terestre și marine (elefanți, urși, rinoceri, balene). Toate au o mare varietate și fiecare specie este importantă pentru planeta noastră.

Importanța biosferei

Biosfera a fost studiată de diverși oameni de știință în toate epocile istorice. V.I a acordat foarte multă atenție acestei carapace. Vernadsky. El credea că biosfera este definită de granițele în care trăiește materia vie. Este demn de remarcat faptul că toate componentele sale sunt interconectate, iar modificările într-o zonă vor duce la modificări în toate carcasele. Biosfera joacă un rol vital în distribuția fluxurilor de energie pe planetă.

Astfel, biosfera este spațiul de viață al oamenilor, animalelor și plantelor. Conține substanțe esențiale și resurse naturale precum apa, oxigenul, pământul și altele. Oamenii au o influență semnificativă asupra ei. În biosferă există un ciclu de elemente în natură, viața este în plină desfășurare și se desfășoară cele mai importante procese.

Influența omului asupra biosferei

Influența umană asupra biosferei este ambiguă. Cu fiecare secol, activitățile antropice devin mai intense, distructive și pe scară largă, astfel încât oamenii contribuie la apariția nu numai a problemelor locale de mediu, ci și a celor globale.

Unul dintre rezultatele influenței umane asupra biosferei este reducerea numărului de flore și faune de pe planetă, precum și dispariția multor specii de pe fața pământului. De exemplu, gamele de plante se micșorează din cauza activităților agricole și defrișărilor. Mulți copaci, arbuști și ierburi sunt secundare, adică au fost plantate specii noi în locul acoperirii vegetației primare. La rândul lor, populațiile de animale sunt distruse de vânători nu numai pentru hrană, ci și în scopul vânzării de piei valoroase, oase, aripioare de rechin, colți de elefant, coarne de rinocer și diverse părți ale corpului pe piața neagră.

Activitatea antropică influențează destul de puternic procesul de formare a solului. Astfel, câmpurile de arat duce la eroziunea eoliană și a apei. O modificare a compoziției acoperirii vegetale duce la faptul că alte specii participă la procesul de formare a solului și, prin urmare, se formează un alt tip de sol. Datorită utilizării diferitelor îngrășăminte în agricultură și a deversării deșeurilor solide și lichide în pământ, compoziția fizică și chimică a solului se modifică.

Procesele demografice au un impact negativ asupra biosferei:

• populația planetei este în creștere, consumând tot mai multe resurse naturale;
• scara producției industriale este în creștere;
• sunt mai multe deșeuri;
• Suprafața terenului agricol este în creștere.

Este demn de remarcat faptul că oamenii contribuie la poluarea tuturor straturilor biosferei. Există o mare varietate de surse de poluare astăzi:

• gaze de evacuare a vehiculelor;
• particule eliberate în timpul arderii combustibilului;
• substanțe radioactive;
• produse petroliere;
• eliberări de compuși chimici în aer;
• deșeuri solide municipale;
• pesticide, îngrășăminte mineraleși agrochimie;
• ape uzate murdare de la întreprinderile industriale și municipale;
• dispozitive electromagnetice;
• combustibil nuclear;
• viruși, bacterii și microorganisme străine.

Toate acestea duc nu numai la schimbări ale ecosistemelor și o reducere a biodiversității pe pământ, ci și la schimbările climatice. Datorită influenței rasei umane asupra biosferei, se produc topirea ghețarilor și modificări ale nivelului oceanelor și mărilor, precipitații acide etc.

În timp, biosfera devine din ce în ce mai instabilă, ceea ce duce la distrugerea multor ecosisteme de pe planetă. Mulți oameni de știință și personalități publice susțin reducerea impactului comunității umane asupra naturii, pentru a păstra biosfera Pământului de la distrugere.

Compoziția materială a biosferei

Compoziția biosferei poate fi privită din diverse puncte de vedere. Dacă vorbim despre compoziția materialului, atunci acesta include șapte părți diferite:

• Materia vie este totalitatea ființelor vii care locuiesc pe planeta noastră. Au o compoziție elementară, iar în comparație cu alte cochilii au o masă mică, se hrănesc cu energia solară, distribuind-o în mediul lor. Toate organismele constituie o forță geochimică puternică, distribuită neuniform pe suprafața pământului.
• Substanță biogenă. Acestea sunt acele componente mineralo-organice și pur organice care au fost create de ființele vii, și anume combustibilii fosili.
• Substanță inertă. Acestea sunt resurse anorganice care se formează fără participarea ființelor vii, pe cont propriu, adică nisip de cuarț, diverse argile, precum și resurse de apă.
• Substanță bioinertă obținută prin interacțiunea componentelor vii și inerte. Acestea sunt solul și rocile de origine sedimentară, atmosfera, râurile, lacurile și alte ape de suprafață.
• Substanțe radioactive precum elementele uraniu, radiu, toriu.
• Atomi împrăștiați. Ele se formează din substanțe de origine terestră atunci când sunt influențate de radiația cosmică.
• Materia cosmică. Corpuri și substanțe formate în spațiul cosmic. Acestea pot fi fie meteoriți, fie fragmente de praf cosmic.

Straturi ale biosferei

Este demn de remarcat faptul că toate învelișurile biosferei sunt în interacțiune constantă, așa că uneori este dificil să distingem limitele unui anumit strat. Una dintre cele mai importante obuze este aerosfera. Ajunge la un nivel de aproximativ 22 km deasupra solului, unde mai există ființe vii. În general, acesta este spațiul aerian în care trăiesc toate organismele vii. Acest înveliș conține umiditate, energie solară și gaze atmosferice:

• oxigen;
• ozon;
• argon;
• azot;
• vapori de apă

Numărul gazelor atmosferice și compoziția lor depinde de influența ființelor vii.

Geosfera este o parte integrantă a biosferei, ea include totalitatea ființelor vii care locuiesc pe suprafața pământului. Această sferă include litosfera, lumea florei și faunei, apele subterane și învelișul de gaz al pământului.

Un strat semnificativ al biosferei este hidrosfera, adică toate corpurile de apă fără apă subterană. Acest înveliș include Oceanul Mondial, apele de suprafață, umiditatea atmosferică și ghețarii. Întreaga sferă acvatică este locuită de ființe vii - de la microorganisme la alge, pești și animale.

Dacă vorbim mai în detaliu despre învelișul solid al Pământului, acesta este format din sol, roci și minerale. În funcție de mediul de amplasare, există diferite tipuri de sol, care diferă în compoziția chimică și organică și depind de factori mediu(vegetație, corpuri de apă, faună, influență antropică). Litosfera este formată dintr-un număr mare de minerale și roci, care sunt prezente în cantități inegale pe pământ. În acest moment, au fost descoperite peste 6 mii de minerale, dar doar 100-150 de specii sunt cele mai comune pe planetă:

• cuarţ;
• feldspat;
• olivină;
• apatite;
• gips;
• carnalită;
• calcit;
• fosforiti;
• silvinita etc.

În funcție de cantitatea de roci și de utilizarea lor economică, unele dintre ele sunt valoroase, în special combustibilii fosili, minereurile metalice și pietrele prețioase.

În ceea ce privește lumea florei și faunei, aceasta este o coajă care include diverse surse de la 7 la 10 milioane de specii. Se presupune că aproximativ 2,2 milioane de specii trăiesc în apele Oceanului Mondial, iar aproximativ 6,5 milioane trăiesc pe uscat. Există aproximativ 7,8 milioane de reprezentanți ai lumii animale pe planetă și aproximativ 1 milion de plante specii cunoscute nu au fost descrise mai mult de 15% dintre ființele vii, așa că omenirii va dura sute de ani pentru a explora și descrie totul specii existente pe planetă.

Legătura biosferei cu alte învelișuri ale Pământului

Toate componentele biosferei sunt în strânsă relație cu alte învelișuri ale Pământului. Această manifestare poate fi observată în ciclul biologic, când animalele și oamenii eliberează dioxid de carbon, acesta este absorbit de plante, care eliberează oxigen în timpul fotosintezei. Astfel, aceste două gaze sunt reglate constant în atmosferă datorită interrelațiilor dintre diferite sfere.

Un exemplu este solul - rezultatul interacțiunii biosferei cu alte scoici. La acest proces iau parte ființe vii (insecte, rozătoare, reptile, microorganisme), plantele, apa (apele subterane, precipitații, rezervoare), masa de aer (vânt), rocile formatoare de sol, energia solară, clima. Toate aceste componente interacționează lent între ele, ceea ce contribuie la formarea solului cu o rată medie de 2 milimetri pe an.

Când componentele biosferei interacționează cu scoici vii, se formează roci. Ca urmare a influenței ființelor vii asupra litosferei, se formează depozite de cărbune, cretă, turbă și calcar. În timpul influenței reciproce a ființelor vii, a hidrosferei, a sărurilor și a mineralelor, și la o anumită temperatură, se formează corali, iar din aceștia, la rândul lor, apar recife și insule de corali. Acest lucru face posibilă și reglarea compoziției de sare a apelor Oceanului Mondial.

Diverse tipuri de relief sunt rezultatul direct al legăturii biosferei cu alte straturi ale pământului: atmosfera, hidrosfera și litosfera. Cutare sau cutare formă de relief este influențată de regimul apei din zonă și precipitații, natura maselor de aer, radiația solară, temperatura aerului, ce tipuri de floră cresc aici, ce animale locuiesc pe acest teritoriu.

Importanța biosferei în natură

Importanța biosferei ca ecosistem global al planetei nu poate fi supraestimată. Pe baza funcțiilor învelișului tuturor viețuitoarelor, se poate înțelege semnificația acesteia:

• Energie. Plantele sunt intermediari între Soare și Pământ și, primind energie, o parte din aceasta este distribuită între toate elementele biosferei, iar o parte este folosită pentru a forma nutrienți.
• Gaz. Reglează cantitatea diferitelor gaze din biosferă, distribuția, transformarea și migrarea acestora.
• Concentraţie. Toate creaturile extrag selectiv componente biogene, astfel încât acestea pot fi atât benefice, cât și periculoase.
• Distructiv. Aceasta este distrugerea mineralelor și a rocilor, substanțe organice, care contribuie la o nouă rotație a elementelor în natură, în timpul căreia apar noi substanțe vii și nevii.
• Formarea mediului. Afectează condițiile de mediu, compoziția gazelor atmosferice, rocile de origine sedimentară și stratul de sol, calitatea mediului acvatic, precum și echilibrul substanțelor de pe planetă.

Pentru o lungă perioadă de timp, rolul biosferei a fost subestimat, deoarece în comparație cu alte sfere masa materiei vii de pe planetă este foarte mică. În ciuda acestui fapt, ființele vii sunt o forță puternică a naturii, fără de care multe procese, precum și viața însăși, ar fi imposibile. În procesul activității ființelor vii, se formează interacțiunile lor între ele și influența lor asupra materiei neînsuflețite, lumea naturală în sine și aspectul planetei.

Rolul lui Vernadsky în studiul biosferei

Teoria biosferei a fost dezvoltată pentru prima dată de Vladimir Ivanovici Vernadsky. El a izolat această cochilie de alte sfere pământești, i-a actualizat sensul și a prezentat că este o sferă foarte activă care schimbă și influențează toate ecosistemele. Omul de știință a devenit fondatorul unei noi discipline - biogeochimia, pe baza căreia a fost fundamentată doctrina biosferei.

Studiind materia vie, Vernadsky a concluzionat că toate formele de relief, clima, atmosfera, rocile de origine sedimentară sunt rezultatul activității tuturor organismelor vii. Unul dintre rolurile cheie în acest sens este acordat persoanelor care au influență uriașă pe parcursul multor procese pământești, fiind un anumit element care posedă o anumită forță care poate schimba fața planetei.

Vladimir Ivanovici a prezentat teoria tuturor viețuitoarelor în lucrarea sa „Biosfera” (1926), care a contribuit la apariția unei noi industria stiintifica. În lucrarea sa, academicianul a prezentat biosfera ca un sistem integral, și-a arătat componentele și relațiile lor, precum și rolul oamenilor. Atunci când materia vie interacționează cu materia inertă, sunt afectate o serie de procese:

• geochimic;
• biologic;
• biogene;
• geologice;
• migrarea atomilor.

Vernadsky a subliniat că granițele biosferei sunt câmpul existenței vieții. Dezvoltarea sa este influențată de temperatura oxigenului și a aerului, a apei și a elementelor minerale, a solului și a energiei solare. Omul de știință a identificat, de asemenea, principalele componente ale biosferei, discutate mai sus, și a identificat-o pe cea principală - materia vie. El a formulat, de asemenea, toate funcțiile biosferei.

Printre principalele prevederi ale predării lui Vernadsky despre mediul de viață, se pot distinge următoarele teze:

• biosfera acoperă întregul mediu acvatic până la adâncimea oceanului, include stratul de suprafață al pământului până la 3 kilometri și spațiul aerian până la limita troposferei;
• a arătat diferența dintre biosferă și alte cochilii prin dinamismul său și activitatea constantă a tuturor organismelor vii;
• specificul acestei cochilii constă în circulația continuă a elementelor naturii vii și neînsuflețite;
• activitatea materiei vii a dus la schimbări semnificative pe toată planeta;
• Existența biosferei este determinată de poziția astronomică a Pământului (distanța față de Soare, înclinarea axei planetei), care determină clima și cursul ciclurilor de viață pe planetă;
• Energia solară este sursa vieții pentru toate creaturile din biosferă.

Poate că acestea sunt conceptele cheie despre mediul de viață pe care Vernadsky le-a stabilit în predarea sa, deși lucrările sale sunt globale și necesită o înțelegere suplimentară, ele sunt încă relevante până în prezent. Ele au devenit baza cercetărilor altor oameni de știință.

Concluzie

Pentru a rezuma, este de remarcat faptul că viața în biosferă este distribuită diferit și inegal. Un număr mare de organisme vii trăiesc pe suprafața pământului, fie el acvatic sau terestră. Toate ființele intră în contact cu apa, mineralele și atmosfera, fiind în continuă comunicare cu acestea. Acesta este ceea ce oferă condiții optime pentru viață (oxigen, apă, lumină, căldură, nutrienți). Cu cât este mai adânc în apa oceanului sau sub pământ, cu atât viața este mai monotonă. Materia vie se răspândește și pe o zonă și merită remarcată diversitatea formelor de viață de pe suprafața pământului. Pentru a înțelege această viață, vom avea nevoie de mai mult de o duzină de ani, sau chiar sute, dar trebuie să prețuim biosfera și să o protejăm de influența noastră dăunătoare umană de astăzi.

Planeta Pământ este uimitoare și unică. Este format din mai multe învelișuri: atmosferă, hidrosferă, biosferă, litosferă, pirosferă și centrosferă. Spre deosebire de alte planete, Pământul este locuit de plante, animale, oameni, microorganisme etc. Toate organismele vii formează biosfera. Acest înveliș include o parte din atmosferă și litosferă, precum și întreaga hidrosferă. În acest articol vom lua în considerare ce este biosfera, care sunt componentele și funcțiile ei.

Definiția conceptului

În ciuda faptului că astăzi aproape toată lumea știe ce este biosfera, definiția acestui concept a fost introdusă în circulația științifică abia în 1875 de către geologul austriac Eduard Suess (lucrarea „Fața Pământului”). Cu toate acestea, pentru următoarea jumătate de secol, acest termen a fost folosit doar în cercuri înguste.

În 1926, celebrul om de știință rus V.I Vernadsky a publicat cartea „Biosfera”. În această lucrare, el a fundamentat rolul organismelor vii în procesele geologice. V.I Vernadsky a fost primul care a determinat ce este biosfera și cum diferă ea de alte învelișuri ale Pământului. El a arătat că este un sistem dinamic, activ, locuit și controlat de ființe vii.

Astăzi, în știință, există o singură definiție general acceptată a conceptului „biosferă”. Aceasta este învelișul planetei Pământ, care este locuită de organisme vii. Biosfera ocupă un loc aparte în raport cu alte geosfere. Acest lucru se datorează faptului că numai în limitele acestei învelișuri se manifestă activitatea geologică a tuturor ființelor vii.

Limitele biosferei

Biosfera acoperă regiunea superioară (aproximativ 7,5 km) a litosferei, limita inferioară a atmosferei (15-20 km) și întreaga hidrosferă.

Litosfera este învelișul dur al planetei noastre. Acoperă întreaga scoarță terestră și o parte a mantalei superioare. Majoritatea organismelor vii se găsesc în sol la o adâncime de până la 1 m. Cu toate acestea, unele bacterii pot pătrunde adânc în litosferă (până la 4 km).

Hidrosfera este învelișul apos al planetei Pământ. Ea reprezintă totalitatea tuturor oceanelor, mărilor, râurilor, lacurilor și altor corpuri de apă. Această coajă este complet dezvoltată și populată de organisme vii. Cele mai multe dintre ele trăiesc la adâncimi de până la 200 m. Cu toate acestea, unele specii trăiesc chiar și pe fundul Oceanului Mondial (aproximativ 12 km).

Atmosfera este învelișul gazos al planetei noastre. Este format din azot, oxigen, ozon și dioxid de carbon. Biosfera include doar cele mai joase straturi ale atmosferei. Acest lucru se datorează faptului că specii individuale insectele și păsările se pot ridica la o înălțime de până la 5 km deasupra suprafeței pământului.

Componentele biosferei

Biosfera este formată din 4 componente (clasificare propusă de V.I. Vernadsky):

• Materia vie. Cantitatea sa este de aproximativ 0,25% din masa biosferei. Această substanță reprezintă totalitatea tuturor organismelor vii de pe planetă. Ele sunt grupate în 4 regate: bacterii, plante, ciuperci și animale. Materia vie se caracterizează printr-o energie semnificativă, se caracterizează prin mobilitate și alternanță continuă a generațiilor, datorită căreia toate componentele sale sunt în mod constant reînnoite.
• Substanță biogenă. Acesta este tot ceea ce se formează în timpul vieții organismelor și constă din reziduuri animale și vegetale (calcare, petrol, gaze atmosferice, turbă etc.). Toate componentele biogene servesc sursă puternică energie.
• Substanță inertă. Acestea sunt elemente la formarea cărora nu iau parte ființele vii și microorganismele (roci, lavă etc.).
• Substanță bioinertă. Acestea sunt componente ale biosferei care sunt create prin activitatea comună a organismelor vii și procese abiogene (sol, argilă, roci sedimentare, crustă de intemperii, apă etc.).

Caracteristicile și funcțiile biosferei

Biosfera, ca și alte sisteme naturale importante, are o serie de funcții. Să ne uităm la cele mai importante dintre ele.

• Integritate. Biosfera este un sistem centralizat, al cărui element principal este materia vie. Toate componentele sale sunt strâns interconectate și interacționează în mod constant. Ca urmare, o schimbare a unui element duce la o restructurare a întregului sistem.
• Auto-reglare. Biosfera este caracterizată printr-un proces numit homeostază. Permite sistemului să-și mențină și să-și regleze starea în mod independent.
• Sustenabilitate. Capacitatea biosferei de a-și menține proprietățile și caracteristicile sub influența factorilor externi. Această funcție permite sistemului să-și mențină starea actuală și să revină la starea inițială după șocuri.

Una dintre principalele trăsături și caracteristici ale biosferei este diversitatea. Datorită existenței diferitelor specii biologice în sistem, există întotdeauna o atmosferă de competiție, care oferă protecție împotriva influențelor externe.

Funcțiile materiei vii

Astăzi știința știe cu siguranță ce este biosfera. În biologie, componenta sa principală - materia vie - este cea mai importantă categorie. Să luăm în considerare funcțiile acestui element care formează un sistem al biosferei.

• Gaz. Această funcție este strâns legată de procesul de metabolism și respirație. În timpul acestor reacții gazoase se absorb și se eliberează oxigenul, dioxidul de carbon etc. Datorită acestei funcții s-a format compoziția modernă a aerului.
• Energie. Această funcție se bazează pe procesul de fotosinteză - absorbția energiei solare de către materia vie și transmiterea acesteia.
• Redox. Această funcție trebuie schimbată proprietăți chimice substanţe care conţin atomi cu diferite niveluri oxidare. Astfel de reacții stau la baza metabolismului biologic.
• Funcția de distrugere. Acesta este procesul de descompunere a organismelor la minerale după ce mor.
• Concentraţie. Acesta este procesul de acumulare și mișcare a atomilor.

Sensul materiei vii

• Acumularea energiei solare și transformarea acesteia (în chimică, mecanică, termică, electrică etc.).
• Formarea majorității mineralelor și rocilor este rezultatul activității vitale a organismelor vii.
• Acumulare elemente chimice. Organismele vii se acumulează componente importante(fier, magneziu, cupru, sodiu) în țesuturile corpului și în mediu.
• Majoritatea elementelor chimice circulă prin biosferă.
• Influență uriașă asupra compoziției solului, atmosferei și hidrosferei.
• Unele componente și compuși chimici pot exista doar în organismele vii.

§ 44. Ce este biosfera și cum funcționează

Ține minte

• Cum diferă corpurile vii de cele nevii? Prin ce sunt diferite plantele de animale? Ce este stratul de ozon? La ce altitudine este?

Planeta noastră este singura dintre toate corpurile cosmice ale Sistemului Solar care este locuită de organisme vii. Zona așezării lor formează biosfera (din grecescul „bios” - viață și „sferă” - minge).

Biosfera este învelișul exterior al Pământului, locuit de organisme vii și transformat de acestea.

În prezent, organismele vii populează troposfera, suprafața terestră, partea superioară a scoarței terestre și hidrosfera (Fig. 156). Prin urmare, limita superioară a biosferei este trasată la nivelul stratului de ozon, cea inferioară - în scoarța terestră la o adâncime de aproximativ 5 km.

Cu toate acestea, limitele biosferei nu au fost întotdeauna așa. S-au schimbat de-a lungul timpului. Viața de pe planeta noastră a apărut în apă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă. Cu aproximativ 500 de milioane de ani în urmă s-a răspândit pe uscat și apoi în atmosferă. Odată cu dezvoltarea Pământului, condițiile de existență a organismelor s-au schimbat. Unii s-au stins, alții s-au adaptat la noile condiții. Dar numărul total de specii era în continuă creștere. O etapă importantă în dezvoltarea biosferei este asociată cu apariția și așezarea oamenilor pe Pământ.

Biosfera modernă găzduiește aproximativ 2,5 milioane de specii de plante și animale, precum și ciuperci și bacterii. Toate se formează materie vie planete. În ceea ce privește masa, este dominată de organisme microscopice, iar printre formele mari - plante.

Orez. 156. Distribuția organismelor în biosferă

Tot ceea ce înconjoară un organism viu se numește habitatul său. Acestea sunt corpuri ale naturii vii și neînsuflețite: roci, apă, aer și alte organisme vii. Organismele interacționează cu mediul lor. Ei iau de acolo substanțele necesare vieții, le prelucrează și le excretă pe cele inutile. În consecință, organismele fac schimb de substanțe cu mediul lor. În același timp, viața se adaptează atât la mediu, cât și îl schimbă și îl transformă.

Întrebări și sarcini

1. Ce este biosfera și cum diferă ea de alte straturi ale Pământului?
2. Unde sunt limitele superioare și inferioare ale biosferei?
3. Ce este materia vie și în ce constă ea?