Глобальная экология (учение о биосфере)

1. Понятие биосферы. Экологические оболочки Земли.

Термин «биосфера» предложил в 1875г. австрийский биолог Зюсс, в связи с изучением им экологических оболочек Земли. Учение создал академик Вернадский.

Биосфера – область планеты Земля, населенная живыми организмами в настоящее время, либо в прошлом.

Протяженность биосферы в экологических оболочках Земли:

1) Атмосфера – воздушная оболочка, состоящая из 3 основных слоев – тропосферы, стратосферы и ионосферы. Биосфера сосредоточена в нижних слоях атмосферы – в тропосфере, до озонового слоя (находится на границе тропосферы и стратосферы). Толщина озонового слоя – от нескольких мм над полюсами до 3-4 см над экватором. Функция – задержка до 99% УФО (защита жизни от жесткого ионизирующего излучения).

2) Гидросфера – водная оболочка Земли. Жизнь сосредоточена по всей толще гидросферы, концентрируясь в ее верхних слоях – «пленка жизни» (Вернадский). Максимальная глубина сосредоточия жизни – до 11 тыс. м (Марианская впадина).

3) Литосфера – твердая оболочка Земли. Наиболее заселена ее верхняя часть – верхний плодородный слой – почва. На глубине 3-4 км найдены нефтебактерии.

Наибольшая плотность жизни – в зонах соприкосновения оболочек (атмосферы и литосферы, атмосферы и гидросферы и т.д.)

2. Типы веществ на Земле.

1) Живое вещество – совокупность всех живых организмов на Земле.

Живое вещество неоднородно заселяет различные среды жизни. Так, на суше преобладает растительное вещество (99%), общая биомасса животных – около 1%; в океанах больше по массе животного вещества – около 94%, растения же занимают всего 6% от всего живого вещества.

2) Биогенное вещество – вещество, рожденное жизнью (каменный уголь, нефть, торф, гумус, известняк и др.). Большинство из них обладает энергией.

3) Косное вещество (неживое) – самое большой по массе. Представлено 3 состояниями – жидким, твердым и газообразным.

4) Биокосное вещество – неживое вещество, преобразованное живым. Приземная атмосфера, природные воды, заселенные жизнью, почва.

5) Радиоактивное вещество – все природные радиоактивные изотопы (радон, плутоний, уран и др.), составляющие естественный радиационный фон (ЕРФ).

6) Вещество рассеянных атомов – инертные вещества, рассредоточенные в биосфере в атомарном состоянии (инертные газы атмосферы).

7) Космическое вещество – вещество, попавшее на Землю из космоса.

3. Живое вещество биосферы. Биогеохимические круговороты веществ и функции живого вещества.

Живое вещество – совокупность всех живых организмов планеты Земля.

Вернадский впервые предположил, что живое вещество не только находится под воздействием внешних факторов, но и само является мощной геологической силой, определяющей перемещение огромных по масштабам величин химических элементов – биогеохимические круговороты.

Вильямс выделил 2 типа круговоротов веществ на Земле:

1) Большой или геологический круговорот:

- круговорот веществ, происходящий без участия живых организмов.

Пример: круговорот воды – перемещение воды между мировым океаном и сушей, движущей силой которого является тепловая энергия Солнца. Заключается в испарении воды с поверхности мирового океана, выпадении ее на сушу в виде осадков и обратный сток в океан. Полный круговорот воды на Земле – 2 млн. лет.