Источники энергии в биосфере. Потоки энергии в биосфере. Трофические цепи. Кругообороты вещества

Самоочистка- возможность среды разрушать, переделывать или переводить в индифферентное состояние загрязняющие компоненты природного техногенного и бытового происхождения, которые к ней попадают.

Саморегуляция- возможность естественной системы к возобновлению внутренних свойств после кратковременного естественного или антропогенного влияния.

Стабильность биосферы - возможность биосферы сохранять свое состояние, противостоять внутренним возмущениям, включая любые антропогенные влияния, путем выработки в ней саморегулирующих механизмов.

Саморегуляция основана на принципе обратных связей отдельных составляющих естественных систем, подсистем и экологических компонентов. Так, например, искусственное или естественное влияние (полив, дождь, удобрения) привело к резкому росту еды для некоторых животных. Численность этой популяции быстро начала расти, они стали поедать весь корм, и вскоре, корма стало недостаточно и численность данной популяции, стала падать. В результате обратной связи поддерживается динамическое равновесие между потоками вещества и энергии в биосфере и отдельных ее частях. К саморегуляции относится и процесс самоочистки окружающей среды.

Очистка природной среды от органических загрязняющих веществ наступает в результате минерализации, а от неорганических - в результате химических реакций, которые превращают их в безвредные минеральные соединения. Некоторые высшие растения и микроорганизмы активно очищают среду от загрязнений, расщепляя не свойственные природе вещества.

Поток энергии к Земному Шару имеет три источника:

а) солнечная энергия; б) энергия земных недр; в) кинетическая энергия оборота Земли и ее спутника Луны как космических тел.

Самой главной частью в системе управления биосферой является энергия Солнца. Всю биосферу можно расценивать как единое естественное образование, которое поглощает энергию из космического пространства и направляет ее на внутреннюю работу. В биосфере энергия только переходит из одной формы в другую и рассевается в виде тепла. Особенностью поведения энергии в биосфере является ее односторонняя направленность - концентрированная энергия, пройдя ряд превращений, рассевается в виде тепла (рис. 3.1).

Рис. 3.1.- Основные направления потоков энергии к Земному Шару.

Основными преобразователями энергии в биосфере являются живые организмы. Продуценты превращают свободную лучистую энергию Солнца (концентрированная энергия) в химически связанную, которая потом переходит (по пищевым цепям) от одних биосферной структуры к другим. При каждом переходе часть энергии превращается в тепло и рассевается в окружающем пространстве. Эффективность перенесения энергии в живом веществе достаточно низкая. При перенесении энергии от продуцентов к консументам первого порядка (травоядных животных) эффективность составляет всего 10%. Перенесение от консументов первого порядка к консументам второго порядка более эффективно – 20%.

Судьба годового притока солнечной энергии такова:

1. отражается - 30%;

2. прямо превращается в тепло - 46%;

3. испарение, осадки, - 23%;

4. ветер, волны, - 0,2%;

5. фотосинтез - 0,08%.

Таким образом, только небольшая часть солнечной энергии (» 1%), потрачена на фотосинтез, но именно она является источником всей жизни на Земле. Однако, те приблизительно 70% энергии Солнца, которые превращаются в тепло, идут на испарение, осадки, ветер не теряются по-дурацки, потому что эта энергия поддерживает нужную для жизни температуру, пускает в ход системы погоды, обеспечивает кругооборот воды, без чего невозможна жизнь на Земле. Нормальное функционирование биосферы возможно лишь при условиях, когда ничем не сдерживается поступление и передача концентрированной энергии и сток тепловой энергии.

Дата добавления: 2015-04-24