4. Характеристика геосфер Землі.

Літосфера

Основна маса живих організмів літосфери зосереджена в ґрунтах, на глибині не більш декілька метрів. Ґрунти - придатний для життя рослин, багатьох тварин і мікроорганізмів прошарок земної кори. Ґрунту характерна закономірна будова вертикального профілю, хімічний склад, фізичні і біологічні властивості, а також специфічний характер перетворення речовини й енергії. Характерна властивість ґрунтів - родючість. Родючість ґрунтів визначається сполученням багатьох фізичних та хімічних властивостей. Вона залежить від кількості в ґрунтах гумусу, від наявності біогенних макро- та мікроелементів, від вологості ґрунту, від його кислотності і т. п. Ґрунти відіграють величезну роль у кругообігу води, речовин і вуглекислого газу. Роль літосфери зумовлена тим, що вона є зосередженням усіх мінеральних ресурсів, необхідних для життя й господарської діяльності.

Атмосфера

Попри те, що маса атмосфери становить лише одну мільйонну частку маси Землі, вона відіграє вирішальну роль у різних природних циклах (кругообігу води, вуглецевому циклі і азотному циклі). Атмосфера забезпечує: фотосинтез та дихання; перенесення тепла і вологи; 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 згубного впливу космічних променів, ударів метеоритів, через неї здійснюється фотосинтез і обмін енергії - головні процеси біосфери.

Гідросфера

Вода, як елемент глобальної екосистеми, виконує дуже важливі функції:

– вода — це основна складова частина всіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70 % складається з води, а деякі організми, такі як медуза або огірок, на 98—99 %);

– з участю води здійснюються численні процеси в екосистемах (наприклад, обмін речовин, тепла);

– води Світового океану — основний кліматоутворюючий фактор, головний акумулятор сонячної енергії й «кухня» погоди для всієї планети;

– вода — один із найважливіших видів мінеральної сировини, основний природний ресурс, що споживається людством (сьогодні води використовується в тисячі разів більше, ніж нафти чи вугілля).

Величезну роль відіграє гідросфера у формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, ерозія, карст тощо), в перенесенні хімічних речовин, у тому числі й забруднювачів довкілля. Для багатьох організмів вода — це середовище їхнього життя.

5. Поняття «біосфера». Склад і особливості біосфери.

Біосфера (грец. «біос» – життя, «сфера» – сфера, куля) – уявна оболонка Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами. З усіх сфер Землі літосфера і гідросфера найтісніше пов’язані з життям. Біосфера охоплює верхню частину літосфери, всю гідросферу і нижню частину атмосфери – тропосферу. Нижня межа життя проходить по літосфері на глибині 2-3 км, верхня – на верхній частині тропосфери – 20-22 км. Важливою причиною нерівномірного розміщення живих організмів в атмосфері є наявність сил гравітації та космічне випромінювання. Існуванню живих організмів на великих глибинах літосфери заважає висока температура земних надр. У гідросфері живі організми зустрічаються і на максимальних глибинах.

Центральною ланкою біосфери виступають живі організми, включаючи людину. Перші уявлення про біосферу як «зону життя» належать французькому натуралісту Ж. Б. Ламарку (1802). Термін «біосфера» вперше запропонував у 1875 р. австрійський геолог Е. Зюсс. Науково обґрунтував учення про біосферу в 1926 р. видатний український учений України В. І. Вернадський. Він довів, що живі організми мають вирішальний вплив на всі геологічні процеси, які формують обличчя Землі. Саме життєдіяльністю живих організмів зумовлюється хімічний склад атмосфери, концентрація солей у гідросфері, утворення й руйнування гірських порід, утворення ґрунтів тощо. Живі організми не тільки пристосовуються до умов зовнішнього середовища, а й активно їх змінюють.

Усю сукупність живих організмів у біосфері В. І. Вернадський назвав «живою речовиною», яка складає єдину термодинамічну систему та в якій зосереджується життя і відбувається постійна взаємодія всього живого з абіотичними умовами середовища. Як основні характеристики живої речовини він розглядав масу (біомасу), хімічний склад і енергію.

Основними компонентами біосфери є:

1)жива речовина – рослини, тварини та мікроорганізми;

2)біогенна речовина – органічні та органомінеральні продукти, створені живими організмами впродовж геологічної історії: кам’яне вугілля, горючі сланці, торф, нафта та ін.;

3)нежива (косна) речовина – гірські породи неорганічного походження і вода, які являють собою субстрат або середовище для проживання живих організмів;

4)біокосна речовина – результат синтезу живої та неживої речовин: осадові породи, кора вивітрювання, ґрунти, мули (підводні ґрунти);

5)радіоактивне, електромагнітне та інші види випромінювання; космічна речовина (метеорити та ін.).

Важливою властивістю біосфери є наявність у ній механізмів, які забезпечують колообіг речовин і пов’язану з ним невичерпність окремих хімічних елементів та їхніх сполук. Якби не було колообігу, за короткий проміжок часу був би вичерпаний основний «будівельний матеріал» – вуглець. Тільки завдяки колообігам та постійному притоку сонячної енергії забезпечується безперервність процесів у біосфері.

В. І. Вернадський сформулював основний закон константності біосфери: «Кількість живої речовини є планетною константою з часів архейської ери, тобто за весь геологічний час».