ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биосфера из "Научные основы экобиотехнологии" Планета Земля окружена географической оболочкой, сформировавшейся в результате взаимодействия внешних оболочек Земли литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. [c.13] Географическая оболочка - сложная природная система, подчиняющаяся географическим законам, характеризуется свободной энергией разных видов, разной степенью сложности вещества (свободные элементарные частицы, атомы, ионы, молекулы, химические соединения), тел и организмов, разнообразием осадочных пород, почвенного покрова, форм рбльефа, концентрацией солнечной энергии. [c.13] Наиболее сложная оболочка Земли - биосфера (от греч. Ыоз - жизнь, зркаега - поверхность шара) сформировалась на границе соприкосновения, взаимопроникновения и активного взаимодействия литосферы, гидросферы и атмосферы при участии солнечной энергии и внутреннего тепла Земли. [c.13] По учению В. И. Вернадского, биосфера - это единая термодинамическая оболочка Земли, в которой сосредоточена жизнь и постоянно осуществляется взаимодействие живого с неорганическим миром, где живые организмы являются огромной геологической силой, происходят улавливание, накопление и перенос энергии путем обмена веществ между живыми организмами и окружающей их средой. Взаимодействие микроорганизмов, растений, животных обеспечивает непрерывный поток элементов в биогенном обмене вещества на планете, включая элемент жизни - кислород. [c.13] По современным представлениям, биосфера рассматривается как подсистема в составе географической оболочки, как стадия ее эволюции, которая включает не только живые организмы, но и вещество литосферы, атмосферы и гидросферы, как система живых организмов и среды, которая функционирует и развивается как единое целое. [c.13] В настоящее время биосфера заполняет лишь слой наиболее тесного контакта литосферы, атмосферы и гидросферы, преимущественно в зонах. [c.13] В настоящее время признана огромная роль живых организмов, когда-либо обитавших и обитающих на Земле в ее геологической эволюции, во всех физических и химических процессах, протекающих на земной поверхности и в толще воды. [c.14] Состав атмосферы Земли, сформированный в результате длительных процессов, ведущее значение в которых имела геохимическая деятельность живых организмов, поддерживается системой биогеохимических циклов. [c.14] Практически весь свободный кислород атмосферы (1,2 10 т) - биогенного происхождения, образован в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов. Ежегодным поступлением кислорода в атмосферу вследствие оксигенного фотосинтеза (около 2 10 т) обеспечивается неизменное содержание его в атмосфере, несмотря на непрерывный расход его на дыхание и другие окислительные процессы. [c.14] Запасы важнейшего биогенного элемента азота в атмосфере практически неисчерпаемы и составляют 3,9 10 т. Однако высшие растения способны усваивать азот только в связанном виде, в доступной для них форме (нитраты, аммонийная форма). Животные получают азот в виде белковых соединений, синтезированных растениями из минеральных форм азота. В результате физико-химических процессов, ионизации, происходящих в атмосфере (космические излучения, молнии и др.), немалое количество азота атмосферы переходит в доступные формы. Но главная роль в связывании атмосферного азота принадлежит азотфиксирующим микроорганизмам. [c.14] Баланс углерода в атмосфере поддерживается организмами, поглощающими СО2 в качестве источника углерода и выделяющими его в ходе дыхания и других метаболических процессов. Помимо биологических (биотических или биогенных) процессов, на содержание СО2 в атмосфере влияют абиотические (химические и физические) и антропогенные (от греч. anthropos - человек, genos - происхождение) процессы. Основным абиотическим процессом является обмен диоксидом углерода между атмосферой и океаном. За год примерно 10% атмосферного СО2 обменивается с СО2 океана. В естественных условиях потребление СО2 из атмосферы и поступление его в атмосферу близки. Однако возможно антропогенное нарушение этого баланса. [c.15] Газовый и солевой состав гидросферы в основном определяется жизнедеятельностью живых организмов, в результате чего в воду поступают биогенный СО2, продукты разложения органических остатков (органические кислоты, белковые соединения, соединения серы, фосфора, азота и др.). [c.15] На дне водоемов, в подземных водах в результате анаэробного дыхания, связывания кислорода сульфатов, нитратов, гидроксидов железа, марганца и других соединений значительно изменяется состав воды. Возможно существенное увеличение концентрации сероводорода, метана и других веществ. [c.15] Воздействие живого вещества на литосферу многообразно. В гидротермальных и поверхностных водах развиваются микроорганизмы, участвующие в образовании руды и ее разрушении. На поверхности земли организмы участвуют в перераспределении химических элементов, разрушении (выветривании) горных пород, их видоизменении и образовании органогенных пород. Органическое происхождение имеют известняки, большинство кремниевых пород (диатомиты), каустобиолиты (горючие ископаемые, горные породы), гумусовые вещества (торф, бурые и каменные угли), сапропелевые (сапропель, сапропелевые угли, горючие сланцы) и нефтяные битумы (нефть, газ, озокерит, асфальт и др.). Запасы органогенного вещества в земной коре огромны. [c.15] Биогенное происхождение имеют скопления железа и марганца в осадочных породах, образовавшиеся в результате окисления гидратов закиси железа и марганца, а также железные руды, образовавшиеся в результате жизнедеятельности железобактерий. [c.15] Особой природной экосистемой является почва (педосфера), которая сформировалась в результате сложных взаимодействий почвообразующих факторов органического (живые организмы) и неорганического (материнские горные породы) вещества, климата, рельефа и др. [c.15] Вернуться к основной статье