БИОСФЕРА, раздел «Географ-краевед»

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Это оболочка планеты, в которой сосредоточена жизнь. Границы ее определяются пределами распространения прошлой или современной деятельности живых организмов. Она объединяет все живое (растения, животные, бактерии, вирусы) и среду их обитания.

В биосферу входят: тропосфера, гидросфера и верхняя часть земной коры (литосфера) до 1,5—10 км (это зависит от того, на какой глубине температура горных пород достигает + 100°С). Наиболее обильна жизнью часть биосферы у земной поверхности и в гидросфере. Здесь есть природные образования, настолько насыщенные живыми организмами, что доля минеральной, неживой (косной) части составляет немногим более половины всего объема. Это почвы, илы. Их называют биокосными телами. В сущности, вся биосфера тоже биокосное тело, крайне неравномерно насыщенное жизнью: на ледниках ее почти нет, в тропических лесах, почвах, ил ах она процветает.

Однако жизнь не ограничена исключительно пределами биосферы. Микробы, споры и пыльца растений, органические молекулы обнаружены высоко в стратосфере. Не исключено, что они могут покидать Землю и уноситься в космическое пространство. Но это не означает, будто таким образом происходит расширение биосферы. Вне ее могут существовать только неактивные формы жизни, находящиеся в состоянии скрытой жизнедеятельности. А в биосфере жизнь не только существует, но и выполняет гигантскую геологическую работу.

Следы ее отчетливо видны в разных свидетельствах истории Земли. За миллиарды лет накапливались и проходили подземную переработку огромные массы горных пород, рожденных деятельностью живого вещества, и появились месторождения биогенных (рожденных при непосредственном участии жизни) полезных ископаемых, например угля, фосфоритов, нефти. Все осадочные горные породы, составляющие значительную часть земной коры, и продукты их подземной переработки (почти все метаморфические породы) накапливались некогда близ поверхности Земли, в биосфере. Значит, на них прямо или косвенно влияла жизнедеятельность организмов. Поэтому земную кору нередко называют областью былых биосфер (палеобиосферой), непосредственно продуктом биосферы.

Живое вещество (по В. И. Вернадскому)— совокупность всего живого на планете. Общая масса живого вещества—биомасса— около 2000 млрд. т сухого веса (2•1012 т). Величина огромная, но в сравнении с массой земной коры (3•1017 т) очень небольшая (менее одной стотысячной доли). Правда, живое вещество обладает замечательной способностью обновляться. Живые клетки дробятся, организмы растут, размножаются.

В идеальных условиях, не встречаемых в природе, благодаря размножению некоторых организмов их распространение в питательной среде может идти необычайно быстро. Инфузория туфелька всего лишь за 5 лет способна расплодиться так, что объем, занимаемый ее потомством, в 10 000 раз превысит объем планеты. Крохотная водоросль диатомея за восемь дней может образовать биомассу, равную массе Земли... Однако на планете условия жизни таковы, что они сдерживают, ограничивают напор жизни, стремящейся захватить максимальное пространство.

Обновляясь, живое вещество планеты производит в течение года около 250 млрд. т биологической продукции в сухом весе. Подобные показатели называются продуктивностью. В глобальных масштабах величина ежегодной продуктивности биосферы сравнительно невелика. Но ведь она возобновляется из года в год. За время существования живого вещества (более 3 млрд. лет) даже при его меньшей, чем теперь, средней продуктивности общая биомасса, выработанная живым веществом, в десятки, сотни раз превысит массу земной коры (ведь земная кора, минералы и горные породы не обладают способностью к самовоспроизведению). Такая активность жизни делает ее могучим геологическим и географическим фактором на планете. Живое вещество перемещает, «пропускает сквозь себя» огромные массы воды, горных пород, газов. Это постоянное перемещение (миграция) веществ, а точнее химических элементов и молекул, называется биогеохимическим круговоротом.

Наиболее активно вовлекаются в биогеохимические круговороты кислород, углерод (и их соединение — углекислый газ), азот, фосфор, сера, вода. И это понятно: ведь живое вещество состоит преимущественно из кислорода (70%), углерода (18%) и водорода (10,5%), на все другие элементы приходится всего 1,5%, из них преобладают кальций, азот, калий, кремний, фосфор, сера, магний и т. д.

Биогеохимические круговороты действуют очень активно. Живое вещество пропускает через себя всю воду Земли за 2 млн. лет, весь кислород атмосферы — за 2 тыс. лет, а атмосферную углекислоту — за 300 лет. Значит, за долгое время геологической истории живое вещество многократно переработало все главные газы атмосферы, всю воду планеты и значительную часть минеральной массы земной коры. Геохимическую деятельность живого вещества изучает наука биогеохимия.

Какая сила движет могучими биогеохимическими круговоротами, какая энергия питает живое вещество? Солнечная энергия.

Ежегодно на нашу планету поступает лучистой энергии Солнца столько, что она в тысячи раз превышает мощность любого другого источника энергии Земли (радиоактивный распад, энергия космических лучей и метеоритов и др.). Зеленые растения улавливают в процессе фотосинтеза менее 1% поступающей солнечной радиации, но и это количество очень велико — в 10 раз больше, чем энергия ядерных реакций в недрах планеты.

Однако за последние тысячелетия на поверхности планеты появилась другая могучая геологическая сила: человек, вооруженный техникой. Под влиянием технической деятельности человека (техногенеза) происходят многие преобразования в биосфере, нередко приводящие к неблагоприятным последствиям (расширение пустынь, уничтожение лесов, эрозия почв и т. д.).

Охрана биосферы — комплекс мероприятий, действующих с пользой для живого вещества и всей биосферы. От успеха этих мероприятий во многом зависит судьба жизни на Земле и будущее человечества.

В нашей стране природа охраняется законом (см. Охрана природы).

Каждый из нас всегда и везде должен соблюдать правило: не повреди природе!