Структура и эволюция биосферы

Состав и границы биосферы

Создателем учения о биосфере стал Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), один из последних великих ученых-энциклопедистов. Он предсказал овладение человеком ядерной энергией, освоение космоса и создал учение о биосфере (1926 г.). В своей последней монографии, опубликованной в 1965 г., им была выдвинута концепция ноосферы.

Основная мысль В.И. Вернадского заключалась в том, что жизнь является важнейшей движущей силой эволюции Земли. Он отмечал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а поэтому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Образование биосферы явилось продуктом длительных превращений вещества и энергии в ходе геологического развития Земли. В.И. Вернадский различал 4 основных компонента биосферы. Первым из них является живое вещество, т.е. совокупность живых организмов. Они обеспечивают непрерывный круговорот неорганической материи, определяя, в конечном счете, состав и характеристики газообразной, жидкой и твердой поверхностной оболочки Земли (соответственно, атмосферы, гидросферы и литосферы). Особенно наглядна роль живого вещества в преобразовании атмосферы. В табл. 2.1 приведены составы и температуры атмосферы Земли и ближайших планет, свидетельствующие об определяюшей роли жизни в эволюции земной атмосферы.

Таблица 2.1. Состав и температура атмосферы Земли и близких по массе планет Солнечной системы

Второй компонент биосферы назван В.И. Вернадским биогенным веществом. Оно представлено горючими ископаемыми и осадочными породами, образование которых связано с жизнедеятельностью живых организмов (известняк, мел и т.д.). Третьим компонентом является косное вещество, т.е. магматические, не биогеннные осадочные и метаморфические породы. Четвертый компонент - биокосное вещество - сочетает в себе свойства живого и косного вещества. Он представлен почвой, уникальным природным образованием, обладающим плодородием и являвшимся основным средством сельскохозяйственного производства (детально см. подраздел 5.3). К перечисленным 4 компонентам в последнее время добавляются радиоактивные вещества (РВ), рассеянные атомы и вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль). Биосфера является особой живой оболочкой нашей планеты. Ее протяженность по вертикали представлена на рис. 2.1. Нижним пределом биосферы можно считать изотерму 100°С (критическая температура для развития бактерий), проходящую на глубине земной коры от 1500 до 15000 м. Живые организмы обнаруживались на глубине земной коры до 1700 м, на дне океана до 11000 м и в рассолах с концентрацией 250 г/л. Верхняя граница проникновения животных лежит на высоте 7000 м. Есть сведения, что живые организма проникают до высоты озонового слоя (7 .8 км на полюсах и 20 .25 км на экваторе). Приведенные цифры не является окончательными и могут быть уточнены при новых исследованиях.

Еще статьи

Экологический мониторинг реки Ока
Вода является важным ресурсом для жизни. Россия занимает второе место в мире по объему речных стоков. В стране на каждого человека приходится 27 тысяч кубических метров речной воды, а суммарный годовой сток российских рек составляет около 10 процентов мирового. Девяно ...