БІОСФЕРА

Біосфера

 

Наша планета мас неоднорідну будову й складається з декількох оболонок або геосфер: внутрішніх та зовнішніх (рис. 1).

До внутрішніх геосфер відносять ядро та мантію.

Зовнішніми геосферами є літосфера, гідросфера, атмосфера, біосфера.

Рисунок 1 – Основні шари Земної кулі

 Біосфера – складна зовнішня оболонка Землі, населена організмами, що в сукупності складають живу речовину планети, та підлягає їх впливу; за В.І.Вернадським, біосфера – це «область існування живої речовини».

Біосфера займає нижню частину атмосфери: до висоти 25-30 км, майже всю гідросферу та верхню частину літосфери: до глибини 3 км.

Особливістю біосфери є біогенна міграція атомів хімічних елементів, викликана енергією Сонця та енергією, що бере участь у процесах обміну речовин, зростанні, розмноженні організмів.

За структурою у біосфері виділяють абіотичну та біотичну частини.

До абіотичної частини відносяться:

-  ґрунт і підстильні породи;

-  атмосферне повітря;

-  водяне середовище.

Біотична частина складається з живих організмів усіх таксонів: рослин, тварин, грибів, мікроорганізмів.

За В.І.Вернадським уся речовина планети поділяється на п’ять груп:

1.     жива (сукупність усіх живих організмів, що населяють Землю);

2.     косна (нежива, неорганічна);

3.     біокосна (грунт);

4.     метеоритна;

5.     радіоактивна.

Жива речовина, тобто живі організми кардинально впливають на структуру та динаміку зовнішніх оболонок земної кулі. До основних функцій життя на планеті відносять:

1. Газообмін: сучасний хімічний склад атмосфери є наслідком тривалої діяльності фотосинтезуючих організмів;

2. Концентрування і акумулювання хімічних елементів з розсіяного стану (Са, Р, Fe, І та ін.), взагалі живі організми перешкоджають процесам спрощення матерії, зростанню ентропії;

3. Окиснення і відновлення, завдяки чому в водоймах створюються умови для осадження чи розчинення елементів;

4. Створення органічних речовин, які не мають аналогів у косній матерії;

5. Біогеохімічна діяльність людини (наприклад, вилучення вуглецю з літосфери до атмосфери).

Таким чином, саме живі організми забезпечують функціонування біосфери та обмін речовиною між усіма її частинами, завдяки чому вона існує як одне ціле.

Кругообіг речовин у природі. Земна куля являє собою динамічну систему, в ній постійно відбува­ється кругообіг речовин та енергії (також відбувається обмін між речовиною й енергією з космосом).

Виділяють два основні кругообіги речовини на Землі: великий або геологічний і малий або біогеохімічний (рис. 2).

Великий кругообіг обумовлений взаємодією сонячної енергії з глибинною енергією Землі. Він здійснює перерозподіл речовини між біосферою і більш глибокими горизонтами Землі.

Біогеохімічний кругообіг відбувається лише в межах біосфери. Його сутність полягає у постійному утворенні живої речовини з неорганічних сполук у процесі фотосинтезу та розкладання органічних речовин знову на мінеральні.

Рисунок 2 – Великий та малий кругообіг речовин на Землі

 Переміщення окремих елементів, що присутні в складі речовини планети та приймають активну участь у біосферних процесах, також являють собою кругообіги. Їх ще називають біогеохімічними циклами. У сукупності цикли окремих елементів складають загальний біогеохімічний кругообіг. Безупинність біогеохімічних циклів є обов’язковою умовою існування біосфери.