Биосфера – живая оболочка Земли

1. Понятие «биосфера».
2. Пределы биосферы.
3. Географическая оболочка и биосфера.
4. Функции живого вещества в биосфере.
5. Круговорот веществ в биосфере

1. Понятие «биосфера».

Средой обитания живых организмов является биосфера. В 1875 г. австрийский геолог Э.Зюсс ввел понятие об оболочках земной коры: водную оболочку он назвал гидросферой, твердую — лито­сферой, а биосферой — область земной коры, охваченную жизнью.

Биосфера — оболочка Земли, где распространена жизнь, су­ществует «живое вещество», определяющее химический состав и энергетические процессы в атмосфере, гидросфере, верхнем слое литосферы и в почвенном покрове. Иначе говоря, биосфера — единая динамическая система на поверхности Земли, созданная и регулируемая жизнью.

Биосферная концепция В.И.Вернадского, изложенная им в книге «Биосфера» (1926), получила всеобщее признание потому, что в ней научно обоснованы и раскрыты механизмы функциони­рования биосферы, в силу чего она стала жизненно необходимой человечеству. Только на ее основе было осознано, что в современ­ную эпоху крупномасштабного преобразования окружающей сре­ды человеком все ресурсы биосферы ограничены, исчерпаемы, а мировое сообщество несет ответственность за сохранение среды обитания и, следовательно, обеспечение условий жизни для бу­дущих поколений.

1. Пределы биосферы.

Биосфера как специфическая земная оболочка включает: ниж­нюю часть воздушной оболочки (атмосферы), так называемую тропосферу, где активная жизнь может существовать до высоты 10 — 15 км; покоящиеся зачатки жизни могут достигать высоты 20 км и выше, т.е. проникать в стратосферу; всю водную оболочку (гид­росферу), в которой жизнь проникает до наибольших глубин Мирового океана, превышающих 11 км; верхнюю часть твердой оболочки (литосферы) — кору выветривания, имеющую мощность обычно 30 — 60, иногда 100 — 200 м и более (рис. 1).

В пределах биосферы есть области, где активная жизнь невоз­можна. Например, в верхних слоях тропосферы, а также в наибо­лее холодных, жарких и сухих районах земного шара организмы могут находиться лишь в покоящемся состоянии. Совокупность этих областей биосферы называется парабиосферой. Но и в тех об­ластях биосферы, в которых организмы могут существовать в ак­тивном состоянии, жизнь распределена неравномерно.

Непрерывный слой живого вещества, как называл его В. И. Вер­надский, занимает водную толщу и узкой полосой простирается по границе литосферы и тропосферы, где он включает почву и подпочву с находящимися в них корнями растений, грибами, микроорганизмами и почвенными животными, и приземную часть тропосферы, в которой располагаются надземные части растений и переносится основная масса их пыльцы, спор и семян. Этот слой В.Б.Сочава (1944) назвал фитосферой, а Е.М.Лавренко (1949) фитогеосферой, так как в нем основными накопителями энергии являются растения. Мощность фитосферы велика только в области океанов, где она достигает несколько более 11 км, на суше она измеряется метрами или десятками метров, лишь в отдельньгх небольших по размерам регионах возрастает до 100—150 м. При этом в литосфере и гидросфере, а также на границах с тропосфе­рой организмы осуществляют весь цикл развития, в то время как в тропосфере, в отрыве от жидкой и твердой оболочек, живые существа могут находиться лишь временно, поскольку некоторые функции, например размножение, не могут быть здесь осуществ­лены.

Нередко для обозначения наиболее насыщенного современной жизнью слоя на планете используют термин «экосфера» — слой биосферы, где биогенная миграция атомов биогенов количественно преобладает над их переносом физическими факторами. Экосфера имеет мощность всего лишь несколько десятков метров и занима­ет примерно у земной поверхности.