Понятие биосферы. Структура и границы биосферы

Понятие биосферы. Структура и границы  биосферы.

 

 

 

Биосфера (от греч. bios - жизнь и sphaira - шар) - оболочка Земли, состав, структура  и свойства которой в той или  иной степени определяются настоящей  или прошлой деятельностью живых  организмов.

 

Термин «биосфера» был впервые введён в науку Э.Зюссом. Биосфера Зюсса - это сфера обитания живых организмов.

 

Тем не менее, заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит В.И.Вернадскому, так как именно он развил представление  и живом веществе как огромной геологической (биогеохимической) силе, преобразующей свою среду обитания.

 

По Вернадскому, в состав биосферы входят следующие типы веществ:

 

1.        Живое вещество  — живые организмы, населяющие  нашу

планету.

 

2.       Косное вещество  — неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (породы магматического и метаморфического происхождения, некоторые осадочные породы).

 

3.      Биогенное вещество  — неживые тела, образующиеся  в результате деятельности живых организмов (некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы и др.)

 

4.       Биокосное вещество  — биокосные тела, представляющие  собой результат совместной деятельности  живых организмов и геологических процессов (почва, илы, кора выветривания и др.).

 

5.      Радиоактивное вещество  – атомы радиоактивных элементов  – уран, торий, радий и др.

 

6.     Рассеянные атомы  - отдельные атомы элементов, встречающиеся  в природе в рассеянном состоянии  (в таком состоянии часто существуют атомы микро- и ультрамикроэлементов: Mn, Zn, Au, Hg  и др.).

 

7.     Вещество космического  происхождения - вещество, поступающее  на поверхность Земли из космоса  (метеориты, космическая пыль).

 

 

 

Биосфера имеет определённые границы. Она занимает нижнюю часть атмосферы, верхние слои литосферы и всю гидросферу. Вглубь Земли живые организмы проникают на небольшое расстояние. В литосфере распространение жизни ограничивается, прежде всего, температурой горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5-15 км превышает 1000С. Наибольшая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены живые бактерии, составляет 4 км. В океане жизнь распространена до более значительных глубин и встречается даже на дне океанических впадин в 10-11 км от поверхности.

 

         Лимитирующим  фактором проникновения жизни  вверх является жесткое космическое  излучение. На высоте 25-30 км большую  часть ультрафиолетового излучения  Солнца поглощает находящийся  здесь относительно тонкий слой  озона - озоновый экран. Если  живые организмы поднимаются выше защитного слоя озона, они погибают. Несмотря на то, что споры бактерий и грибов обнаруживаются до высоты 20-22 км, основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1 – 1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни – около 6 км над уровнем моря.

 

         Биосфера  неоднородна и мозаична. Океаны  и континенты - горизонтальная структурная  особенность планеты, определяющая  в общих чертах строение биосферы.

 

         В континентальной  области биосферы выделяют следующие  подсистемы:

 

- сухопутные,

 

- земноводные,

 

- ледовые,

 

- природные комплексы с переменным  режимом.

 

         Наиболее  хорошо изучены сухопутные комплексы.  В них выделяют такие  сложные  образования как почвы и коры  выветривания. Ледовые комплексы  - это суша, покрытая горными и покровными ледниками. Земноводные природные комплексы - представлены речной сетью, озерами. Природные комплексы с переменным режимом - это территории, где периодически появляется снежный покров, существует вечная мерзлота.

 

         В океанической области также чётко выделяются следующие подсистемы:

 

- водные;

 

- ледовые;

 

- с переменным режимом.

 

         Водные  природные комплексы - акватории  океана, свободные ото льда в  течение всего года.

 

         Ледовые  природные комплексы - многолетние морские льды (Арктика).

 

         Природные комплексы с переменным  режимом - акватории океана, периодически  покрывающиеся льдом.

 

         Океаническая область биосферы  характеризуется и вертикальной  структурой: водно-поверхностный ярус, который населяют фотосинтезирующие организмы; водно-глубинный ярус; бентосный ярус и иловый ярус.

 

         Между океанической и континентальной  областями выделяется и переходная  область биосферы. Это шельфовая  область океана. В шельфовой области  выделяются следующие подсистемы:

 

- земноводные  - ежесуточно заливаемая во время  приливов часть береговой зоны (литоральная зона);

 

- мелководная  - акватория океана с глубиной  около 200 м;

 

- ледовая  - многолетний припай льда в  Антарктике и Арктике;

 

- переменного  режима - акватории морей, систематически покрывающиеся льдом.

 

         В шельфовой области вся толща  воды населена фотосинтезирующими  бактериями, поэтому водно-поверхностный  ярус непосредственно переходит  в донный ярус.

 

Континентальная область биосферы занимает 149,0 млн. км2 (133 - сухопутная, 16 - ледовая). Океаническая область - 333,0 млн. км2 (65,3%). Переходная (без литоральной) - 28,0 млн. км2.