≈колог≥¤ > ѕон¤тт¤ б≥осфери

¬ченн¤ ¬ернадського про ноосферу включаЇ 4 основн≥ положенн¤:

1. Ќоосфера - ≥сторично останн≥й стан геолог≥чноњ оболонки б≥осфери, що перетворюЇтьс¤ д≥¤льн≥стю людини.

2. Ќоосфера - сфера розуму ≥ прац≥.

3. «м≥ни б≥осфери обумовлен≥ ¤к св≥домою, так п≥дсв≥домою д≥¤льн≥стю людини.

4. –озвиток ноосфери повТ¤заний з розвитком соц≥ально-економ≥чних фактор≥в.

Ќоосфера в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д б≥осфери величезною швидк≥стю в розвитку. «а концепц≥Їю ноосфери, людство перетворилос¤ на найпотужн≥шу геолог≥чну силу на планет≥. ¬ернадський п≥дкреслював, що прот¤гом останн≥х 500 рок≥в воно освоњло нов≥ форми енерг≥њ - парову, електричну, атомну, й навчилос¤ використовувати майже вс≥ х≥м≥чн≥ елементи. Ћюдство освоњло всю б≥осферу й одержало набагато б≥льшу, пор≥вн¤но з ≥ншими орган≥змами, незалежн≥сть в≥д навколишнього середовища. Ќаукова думка й д≥¤льн≥сть людини зм≥нили структуру б≥осфери, незаймана природа швидко зникаЇ, зТ¤вл¤ютьс¤ нов≥ екосистеми та ландшафти - м≥ста, культурн≥ земл≥, дл¤ ¤ких характерн≥ прост≥ш≥ угрупуванн¤ орган≥зм≥в.

—клад, меж≥, властивост≥ ≥ функц≥онуванн¤ б≥осфери

Ѕ≥осфера утворилась у результат≥ виникненн¤ житт¤ (живих орган≥зм≥в) ¤к пр¤мий результат загального розвитку планети «емл¤. “ривал≥сть ≥снуванн¤ житт¤ на «емл≥ визначаЇтьс¤ часом в≥д 1.5-2 до 4-5 млрд. рок≥в.

Ѕ≥осфера «емл≥ ¤вл¤Ї собою складну термодинам≥чно в≥дкриту систему, ¤ка включаЇ в себе, зг≥дно визначенню ¬.≤.¬ернадського, верхн≥ шари земноњ кори, всю г≥дросферу ≥ нижню частину атмосфери Ц тропосферу з орган≥змами, що њх насел¤ють. ѕриродн≥м чином б≥осфера розпадаЇтьс¤ на б≥льш менш самост≥йн≥ одиниц≥, ¤к≥ характеризуютьс¤ великою замкнут≥стю кругооб≥гу речовин.

ѕристосовуван≥сть живих орган≥зм≥в вражаЇ. ∆ив≥ бактер≥њ ви¤влено в гар¤чих гейзерних джерелах з температурою води 980—, а також в тр≥щинах антарктичних льодовик≥в, де температура р≥дко коли п≥дн≥маЇтьс¤ вище 0∞. Ѕактер≥њ живуть у глибинних водах „орного мор¤, насичених с≥рководнем, де¤к≥ бактер≥њ ви¤влено нав≥ть в атомних реакторах. ∆иву спору бактер≥њ було ви¤влено в одн≥й ≥з трубок американськоњ косм≥чноњ станц≥њ, ¤ка три роки перебувала на поверхн≥ ћ≥с¤ц¤ - вона потрапила туди з «емл≥ й зберегла життЇздатн≥сть, незважаючи на перебуванн¤ в умовах косм≥чного вакууму, р≥зких коливань температури й високого р≥вн¤ рад≥ац≥њ.

ћеж≥ б≥осфери. ћеж≥ атмосфери визначаютьс¤ на¤вн≥стю умов, необх≥дних дл¤ житт¤ р≥зних орган≥зм≥в.

Ќижн¤ межа б≥осфери обмежена температурою п≥дземних вод та г≥рських пор≥д, ¤ка поступово зростаЇ ≥ на глибин≥ 1.5-15 км (гейзери-материнська порода) вже переви≠щуЇ 100∞—. Ќайб≥льша глибина, на ¤к≥й в шарах земноњ кори знайден≥ бактер≥њ становить 4 км. ” нафтових родовищах на глибин≥ 2-2.5 км бактер≥њ реЇструютьс¤ в значн≥й к≥лькост≥. ” океан≥ - житт¤ розповсюд≠жуЇтьс¤ до б≥льш значних глибин ≥ зустр≥чаЇтьс¤ нав≥ть на дн≥ океанських западин (10-11 км в≥д поверхн≥), де температура близько 0 ∞—.

¬ерхн¤ межа житт¤ в атмосфер≥ обмежена ≥нтенсивною концентрац≥Їю ультраф≥олетовоњ рад≥ац≥њ. ‘≥зичною межею поширенн¤ житт¤ в атмосфер≥ Ї озоновий екран, ¤кий на висот≥ 25-30 км поглинаЇ б≥льшу частину ультраф≥олетового випром≥нюванн¤ —онц¤, хоча основна частина живих ≥стот концентруЇтьс¤ на висот≥ 1-1.5 км.

Ќа висот≥ 20-22 км, де ще спостер≥гаЇтьс¤ на¤вн≥сть живих орган≥зм≥в: бактер≥й, спор гриб≥в, найпрост≥ших. ѕ≥д час запуск≥в геоф≥зичних ракет у стратосферу на висот≥ 85 км у пробах пов≥тр¤ було ви¤влено спори м≥кроорган≥зм≥в у латентному (спл¤чому) стан≥. ” горах межарозповсюдженн¤ наземного житт¤ с¤гаЇ б≥л¤ 6 км над р≥внем мор¤.

«аселеними Ї найнеймов≥рн≥ш≥ м≥сц¤ ≥снуванн¤: термальн≥ джерела, температура у ¤ких с¤гаЇ до 100∞—, в≥ков≥ сн≥ги √≥малањв, де на висот≥ 8300 м ≥снують дев'¤ть вид≥в бактер≥й, безводн≥ пустел≥ та надсолон≥ озера, де вирують ц≥анобактер≥њ та один ≥з вид≥в креветок.

Ќа поверхн≥ «емл≥ у наш час повн≥стю в≥дсутнЇ житт¤ лише в област¤х значних зледен≥нь та у кратерах д≥ючих вулкан≥в.

‘ункц≥њ живоњ речовини в б≥осфер≥

” колооб≥гу речовин жива речовина б≥осфери виконуЇ р¤д б≥огенних функц≥й:

√азова функц≥¤ зд≥йснюЇтьс¤ зеленими рослинами у процес≥ фотосин≠тезу - при цьому атмосфера поповнюЇтьс¤ киснем, а також рослинами ≥ тваринами, ¤к≥ вид≥л¤ють вуглекислий газ у процес≥ диханн¤. ¬≥дбуваЇтьс¤ також колооб≥г азоту, ¤кий т≥сно пов'¤заний з життЇд≥¤льн≥стю м≥кроорган≥зм≥в.

 онцентрац≥йна функц≥¤ про¤вл¤Їтьс¤ у здатност≥ живих орган≥зм≥в акумулювати р≥зноман≥тн≥ х≥м≥чн≥ елементи, у тому числ≥ м≥кроелементи, ≥з зовн≥шнього середовища (грунт, вода, атмосфера). “ак, морськ≥ водорост≥ концентрують йод, д≥атомов≥ водорост≥ ≥ злаки - кремн≥й, молюски та ракопод≥бн≥ - м≥дь тощо.

ќкислювально-в≥дновна функц≥¤ виражаЇтьс¤ у х≥м≥чних перетворенн¤ речовин у процес≥ життЇд≥¤льност≥ орган≥зм≥в ” ірунт≥, водному та пов≥тр¤≠ному середовищах утворюютьс¤ сол≥, оксиди, р≥зноман≥тн≥ нов≥ речовини ¤к результат окислювально-в≥дновних реакц≥й. « д≥¤льн≥стю м≥кроорган≥зм≥в пов'¤зане формуванн¤ зал≥зних та марганцевих руд. вапн¤к≥в ≥ т.п.

√еох≥м≥чна функц≥¤ зд≥йснюЇтьс¤ у процес≥ обм≥ну речовин у живих орган≥змах (живленн¤, диханн¤, вид≥ленн¤), розкладу в≥дмерлих орган≥зм≥в ≥ продукт≥в њх життЇд≥¤льност≥ до простих вих≥дних речовин.

 олооб≥г речовин

ƒл¤ пост≥йного ≥снуванн¤ б≥осфери, дл¤ запоб≥ганн¤ припиненн¤ розвитку житт¤ на «емл≥ у природ≥ повинн≥ пост≥йно в≥дбуватись безпе≠рервн≥ процеси перетворенн¤ њњ живоњ речовини.

Ѕ≥олог≥чний колооб≥г - це багаторазова участь х≥м≥чних елемент≥в у процесах, ¤к≥ прот≥кають у б≥осфер≥.

ѕричина колооб≥гу - обмежен≥сть елемент≥в, з ¤ких будуЇтьс¤ т≥ло орган≥зм≥в.

” б≥осфер≥ в≥дбуваЇтьс¤ пост≥йний колооб≥г активних елемент≥в, ¤к≥ переход¤ть в≥д орган≥зму до орган≥зму, у неживу природу ≥ знову до орган≥зму. ≈лементи, ¤к≥ вив≥льн¤ютьс¤ м≥кроорган≥змами при гнитт≥, надход¤ть у грунт ≥ атмосферу, знову включаютьс¤ в колооб≥г речовин б≥осфери, поглинаючись живими орган≥змами. ¬есь цей процес ≥ буде б≥огенною м≥грац≥Їю атом≥в. ƒл¤ б≥огенноњ м≥грац≥њ характерним Ї накопиченн¤ х≥м≥чних елемент≥в у живих орган≥змах, а також њх вив≥льненн¤ у результат≥ розкладу мертвих орган≥зм≥в. Ѕ≥огенна м≥грац≥¤ викликаЇтьс¤ трьома процесами:

Ј обм≥ном речовин в орган≥змах;

Ј ростом;

Ј розмноженн¤м.

¬изначенн¤ б≥огенноњ м≥грац≥њ х≥м≥чних елемент≥в, ¤ка викликана сила≠ми житт¤, дав B.I. ¬ернадський («акон б≥огенноњ м≥грац≥њ атом≥в). Ѕ≥огенна м≥грац≥¤ Ї частиною загальноњ м≥грац≥њ х≥м≥чних елемент≥в б≥осфери. √оловною геох≥м≥чною особлив≥стю живоњ речовини Ї те, що вона пропускаючи через себе атоми х≥м≥чних елемент≥в земноњ кори, г≥дросфери та атмосфери, зд≥йснюЇ у процес≥ життЇд≥¤льност≥ њх законом≥рну диференц≥ац≥ю. «авершуючи св≥й життЇвий цикл, орган≥зми повертають природ≥ все, що вз¤ли у нењ прот¤гом житт¤.

¬.≤.¬ернадський п≥драхував, що за час ≥снуванн¤ на «емл≥ б≥осфери було створено 3,5.1019 т б≥омаси, що майже в 2 рази перевищуЇ масу вс≥Їњ земноњ кори, ¤ка становить 2.1019 т. –обота, що виконуЇтьс¤ живою речовиною, за ¬ернадським може бути оц≥нена за формулою ≈ = PV2 / 2, де

– - маса орган≥зм≥в,

V - швидк≥сть розт≥канн¤ б≥омаси (розмноженн¤ орган≥зм≥в).

∆ива речовина значно прискорила й зм≥нила колооб≥ги р≥зних речовин - води, кисню, азоту, вуглекислого газу тощо. —учасний склад атмосфери створений завд¤ки д≥¤льност≥ живоњ речовини. ќбм≥н пов≥тр¤ м≥ж вс≥ма широтами й п≥вкул¤ми «емл≥ в≥дбуваЇтьс¤ в середньому за 2 роки. јктивно перем≥щуЇтьс¤ теч≥¤ми океан≥чна вода. ¬с¤ пр≥сна вода ст≥каЇ в океан за 14 д≥б, у льодовиках вода оновлюЇтьс¤ за 15 000 рок≥в.

∆ива речовина активно регулюЇ геох≥м≥чну м≥грац≥ю атом≥в. «авд¤ки йому збер≥гаЇтьс¤ стаб≥льн≥сть б≥осфери ≥ зд≥йснюЇтьс¤ еволюц≥¤ ¤к живих орган≥зм≥в, так ≥ вс≥Їњ б≥осфери в ц≥лому. ÷ей особливий вид стану р≥вноваги, що пост≥йно зм≥нюЇтьс¤, ¬.≤ ¬ернадський називав динам≥чною р≥вновагою. ƒинам≥чна р≥вновага характерна не лише дл¤ б≥осфери. ¬ такому стан≥ знаход¤тьс¤ атмосфера, земна кора та мант≥¤.

ƒл¤ геосфер, не охоплених житт¤м, характерна ст≥йка динам≥чна р≥вновага. ¬ б≥осфер≥ динам≥чна р≥вновага не ст≥йка. ÷е означаЇ, що б≥осфера розвиваЇтьс¤ в процес≥ д≥¤льност≥, самовдосконалюЇтьс¤, все б≥льш повно, активно ≥ в б≥льшому масштаб≥ накопичуЇ, трансформуЇ енерг≥ю, ускладнюЇ свою орган≥зац≥ю, збагачуЇтьс¤ ≥нформац≥Їю.

–озр≥зн¤ють два типи б≥огенноњ м≥грац≥њ, перший з них зд≥йснюЇтьс¤ м≥кроорган≥змами, а другий - багатокл≥тинними орган≥змами. ¬еличина м≥грац≥њ першого типу переважаЇ над другим. Ћюдство оволод≥ло м≥гра≠ц≥Їю третього типу, ¤ка ≥де п≥д впливом його д≥¤льност≥.

 р≥м того, розр≥зн¤ють великий (геолог≥чний) та малий (б≥олог≥чний) колооб≥ги ≥ колооб≥ги р≥зних природних ресурс≥в (ресурсн≥ цикли).

¬еликий (геолог≥чний) колооб≥г. ¬ивержен≥ глибинн≥ породи мант≥йного походженн¤ (базальти) тектон≥чними процесами вивод¤тьс¤ з надр «емл≥ в б≥осферу. ѕ≥д впливом сон¤чноњ енерг≥њ й живоњ речовини вони вив≥трюютьс¤, перенос¤тьс¤, в≥дкладаютьс¤, перетворюючись р≥зноман≥тн≥ осадов≥ породи, де запасаЇтьс¤ сон¤чна енерг≥¤ (з вивержених м≥нерал≥в утворюютьс¤ глини, а вулкан≥чн≥ гази -—ќ, NH3 - переход¤ть у вуг≥лл¤ та нафту).

ѕот≥м за рахунок тектон≥чних рух≥в осадов≥ породи потрапл¤ють у зони високих тиск≥в та температур (а також рад≥оактивного розпаду й грав≥тац≥йноњ диференц≥ац≥њ) ≥ перетворюютьс¤ в гран≥тн≥ породи з б≥льш високим р≥внем енерг≥њ, н≥ж у осадових пор≥д.  ристал≥зован≥ вивержен≥ породи знову за рахунок висх≥дних тектон≥чних рух≥в потрапл¤ють у б≥осферу. “аким чином цикл завершуЇтьс¤, але вже на новому р≥вн≥, бо з вих≥дних базальт≥в утворилис¤ вивержен≥ породи гран≥тного складу.

1	2	3

Ќазва: ѕон¤тт¤ б≥осфери
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-02-14 (3980 прочитано)