Биосфера как одна из оболочек Земли

Лекция 4. Биосфера — глобальная экосистема Земли.

План лекции.

1. Биосфера как одна из оболочек Земли.

2. Круговорот веществ в природе.

3. Биогеохимические циклы жизненно важных биогенных веществ.

4. Учение В.И. Вернадского о биосфере

5. Биоразнообразие биосферы как результат ее эволюции

6. Эволюция биосферы

7. Ноосфера как новая стадия развития биосферы

Биосфера («сфера жизни») - сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека. В первой трети XX в. возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании - учение о биосфере, основоположником которого является великий русский ученый В. И. Вернадский.

Земля и окружающая ее среда в сегодняшнем ее виде сформировались в результате закономерного развития всей солнечной системы примерно за 4,7 млрд. лет. Солнечное тепло - одно из главных слагаемых климата Земли, основа для развития многих геологических процессов. Огромный тепловой поток исходит из глубины Земли.

По новейшим данным, масса Земли составляет 641021 т, объем - 1,08341012 км³, площадь поверхности -5 10,2 млн км² . Она состоит из концентрических оболочек (геосфер) - внутренних и внешних. К внутренним относятся ядро, мантия, а к внешним - литосфера (земная кора), гидросфера, атмосфера и сложная оболочка Земли - биосфера. Размеры, и следовательно, и все природные ресурсы нашей планеты ограничены.

Литосфера (от греч. литое - камень) - каменная оболочка Земли, включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы). Земная кора сложена горными породами, среди которых более 70% магматических пород, 17% метаморфических (преобразованных дав­лением и температурой) и чуть больше 12% приходится на осадочные породы. Она является важнейшим ресурсом для человечества: содержит топливно-энергетическое сырье, рудные и нерудные полезные ископаемые, естественные строительные материалы.

Гидросфера (от греч. гидора - вода) - водная оболочка Земли. Ее подразделяют на поверхностную и подземную. Объем гидросферы не превышает 0,13% объема земного шара. Мировой океан составляет 96,53% от общего объема гидросферы, подземные воды - 1,69% (23,4 млн. км³), остальное - воды рек, озер и ледников. От всех водных ресурсов Земли соленые воды составляют 98%, пресные - около 2% (28,25 млн. км³). Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках, воды которых пока используются очень мало. На долю пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходится всего 0,3 % (4,2 млн. км³). Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды нашей планеты. Весьма активно она влияет и на атмосферные процессы (нагревание и охлаждение воздушных масс, насыщение их влагой и т.д.).

Атмосфера (от греч. атмос - пар) - газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Общая масса атмосферы - 5,1541015 т. На высоте от 10 до 50 км, с максимумом концентрации на высоте 20-25 км, расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного ультрафиолетового облучения, гибельного для организмов. В формировании природной среды Земли велика роль тропосферы - нижний слой атмосферы до высоты 8-10 км в полярных, 10- 12 - в умеренных и 16-18 км в тропических широтах. В тропосфере происходят глобальные вертикальные и горизонтальные перемещения воздушных масс, во многом определяющие круговорот воды, теплообмен, трансграничный перенос пыле­вых частиц и загрязнений.

Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодействуют между собой. Практически все поверхностные экзогенные геологические процессы обусловлены этим взаимодействием и проходят, как правило, в биосфере.

Таким образом, в биосферу входят часть атмосферы до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины три километра. Особенностью этих частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими живое веществе планеты. Взаимодействие абиотической части биосферы - воздуха, воды и горных пород и органического вещества - биоты, обусловило формирование почв и осадочных пород. Последние, по В.И. Вернадскому, несут на себе следы деятельности древних биосфер, существовавших в прошлые геологические Эпохи.

Дата добавления: 2014-01-06