6. Биосфера – область активной жизни организмов, которая охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, т.Е. Область активного взаимодействия геосфер.

Б/с – совокупность живых организмов, населяющих земную поверхность. В настоящее время в землеведении б/с понимается как сфера современной и былой жизни в воздушной, водной и каменной средах, как бы дополнительная их характеристика, их специфическая особенность.

В настоящее время установлено, что живые организмы обитают в весьма разнообразной, практически любой среде, в том числе в атомных реакторах и океанических днищах с термальными проявлениями, в бескислородных условиях и в среде химических соединений типа сероводорода, углеводородов и др. Выяснено, что жизнь существует даже если света ничтожно мало, давление составляет сотни атмосфер, а температура – сотни градусов Цельсия.

В современных классификациях органический мир Земли на высшем таксономическом уровне организации живого вещества делится на два надцарства: прокариоты (безъядерные) и эукариоты (ядерные). Первые включают два царства: архебактерии и бактерии, второе – три царства: животные, грибы и растения.

С точки зрения выполняемых функций в обмене веществом и энергией различают автотрофные и гетеротрофные организмы. К первым относятся зеленые растения и некоторые прокариоты (пурпурные фотосинтезирующие бактерии, сине-зеленые водоросли и хемобактерии). Они создают органическое вещество из неорганического, используя в качестве источника энергии чаще всего солнечную радиацию. Гетеротрофные организмы – животные, грибы, большинство бактерий – питаются готовым органическим веществом, причем грибы и бактерии используют органические остатки и продукты жизнедеятельности других организмов.

Живые организмы океана по типу местообитания и образу жизни объединяют в три группы: планктон – пассивно перемещающиеся (преимущественно по вертикали) одноклеточные водоросли и некоторые виды животных, они связывают цепи питания поверхностных и глубинных слоев; нектон – активно передвигающиеся животные; бентос – организмы, живущие на дне.

По условиям существования живых организмов в океанах выделяют несколько зон. По вертикали, соответственно изменению освещенности, это поверхностная зона – эпипелагиаль (до 200м), переходная, или мезопелагиаль (до 750-1000м), и глубоководная. По распределению жизни на дне выделяют литораль (приливно-отливная зона), сублитораль (до 200м), батиаль (до 2500-3000м), абиссаль (до 6000м) и ультраабиссаль (глубже 6 км).

Совокупность живых (живущих и отмерших) организмов, выраженная в вещественно-энергетических характеристиках (масса, химсостав и энергия), называется живым веществом. Основной характеристикой живого вещества является биомасса. Выявляется следующая закономерность – концентрация биомассы в зонах контактов контрастных сред, - теоретически ее предсказал В.И. Вернадский еще в 30-е годы. Главной контактной зоной ГО, ее фокусом является граница суши и океана с атмосферой. Толщина слоя, в котором сосредоточена здесь основная масса живых организмов, составляет от нескольких до десятков метров. Другие контактные зоны: льдов и морской акватории, береговая зона моря, морское дно, берега рек и т.д. – также обогащены биомассой и видовым составом организмов.

Следующая закономерность – основная часть биомассы сосредоточена на суше: здесь биомасса примерно в 200 раз больше, чем в океане. На суше фитомасса на три порядка превышает зоомассу, в океане зоомасса больше фитомассы примерно в 26 раз. Среди животных и растений океана преобладает по массе планктон.

Основные вехи эволюции биосферы:

-быстрое (в геологическом масштабе времени) завоевание жизнью земного пространства;

-постепенное преобразование геологических и геохимических круговоротов вещества в биогеологические и биогеохимические;

-преобразование первичной атмосферы и стабилизация ее газового состава;

-замена восстановительного (бескислородного) фона геохимической среды окислительным;

-возникновение почвообразовательного процесса и создание вследствие этого почвенной структуры;

-детерминация химической активности природных вод (создание зональной структуры гидросферы и вод зоны гипергенеза).

7. Кора выветривания. Твердое вещество литосферы образуется в условиях колоссальных температур и давлений, свойственных земным недрам. Попадая в условия земной поверхности, глубинные горные породы оказываются в новой и чуждой им обстановке: ничтожно малого давления и близкой к 0 температуре, присутствия свободного кислорода и воды, функционирования живых организмов, обилия органического вещества. Приспосабливаясь к такой обстановке, твердые горные породы начинают разрушаться. Такой процесс называют выветриванием горных пород или гипергенезом. Под ним понимают сумму процессов преобразования твердого вещества земной коры на поверхности суши под влиянием физико-географических условий. Сущность этих процессов состоит в перегруппировке атомов, образовании новых химических и биохимических соединений, устойчивых в термодинамической обстановке земной поверхности. В среднем наименее устойчивыми являются полевые шпаты, наиболее устойчив – кварц.

Физико-геогр. обстановка определяется наличием (отсутствием) воды, ее фазовыми переходами, биоценозом и активностью живых организмов, наличием энергии, температурой и влажностью. Эти факторы в значительной мере поясно-зональны, поэтому на поверхности суши существуют поясно-зональные типы выветривания. Ярким примером такого типа выветривания может служить латеритный, характерный для экваториально-тропических лесов.

Процесс выветривания приводит к перекристаллизации и измельчению вещества. Особое значение для ГО имеют тонкодисперсные разности вещества – гели, коллоиды (глинистое вещество, ил, гумус и др.). Выветривание воздействует не только на твердое вещество. Оно преобразует природные воды и воздух, находящиеся в зоне гипергенеза. Вода образует растворы и даже рассолы. Ионы раствора мигрируют вместе с водой, попадают в новые условия, где могут взаимодействовать с др. ионами, выпадать в осадок или кристаллизовываться. Этот процесс зависит от условий внешней среды.

Совокупность процессов выветривания создает кору выветривания (КВ). КВ – это рыхлый слой поверхностных горных пород вместе с включенными в него водами, воздухом, живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности, образовавшийся в результате процессов выветривания. По образному определению основоположника геохимии ландшафта Б.Б. Полынова, КВ – это верхняя оболочка литосферы, в которой «земля», вода, воздух и жизнь приходят в тесное соприкосновение, и материя в своем вечном движении дает, быть может, наибольшее разнообразие форм.

Вещество КВ по большей части представлено рыхлыми бесформенными массами, мощность слоя резко изменчива. По вещественному составу – это преимущественно глины. В верхней части они, как правило, переходят в почву.

Гл7. Закономерности состава и структуры географической оболочки.

8. Океаны и суша по земной поверхности распределены неравномерно. Суша сосредоточена в северном полушарии (39 % всей поверхности, т.к. в южном полушарии лишь 19 %), водные массы, в основном в южном полушарии. Такое неравномерное чередование моря и суши вызывает климатические контрасты.

9. Проявление полярной асимметрии. В северном п/ш суша занимает 39% площади, а в южном – лишь около 20%. Вокруг северного полюса расположен океан, вокруг южного – материк Антарктида. На южных материках платформы занимают от 70 до 95% их площади, на северных – 30-50%. В северном полушарии есть пояс молодых складчатых сооружений (Альпийско-Гималайский), протянувшийся в широтном направлении. Аналога ему в южном п/ш нет. В северном полушарии между 50^о и 70^о расположены наиболее приподнятые в геоструктурном отношении участки суши (щиты Канадский, Балтийский, Анабарский, Алданский). В южном полушарии на этих широтах цепочка океанических впадин. В северном п/ш есть материковое кольцо, обрамляющее полярный океан, в южном – океаническое кольцо, которое окаймляет полярный материк. Климат северного полушария более континентальный, чем южного (годовая амплитуда температуры воздуха соответственно 14^о и 6^о). В северном полушарии слабое континентальное оледенение, сильное морское и велика площадь многолетней мерзлоты. В южном полушарии эти показатели прямо противоположны. В северном полушарии теплые течения распространяются до Северного Ледовитого океана, а в южном – лишь до субтропических широт. В северном полушарии огромную площадь занимает таежная зона, в южном – аналога ей нет. Также в южном полушарии отсутствуют зоны лесотундры, тундры, лесостепи и пустынь умеренного пояса. В целом значительны различия в видовом составе растительного и животного мира полушарий.

Асимметричность полушарий в расположении материков и океанов влияет на распределение температуры. Северное п/ш теплее южного примерно на 2 ^о. Это объясняется охлаждающим влиянием антарктического ледника, который отражает до 60% солнечной радиации, кроме того океаническое южное полушарие в большей степени покрыто облачностью. Термический экватор – линия, соединяющая точки с самыми высокими у земной поверхности средними температурами воздуха, - проходит в районе 5-10^о с.ш.

10.Барьеры в ГО.

Барьерами называют участки ГО, которые оказывают существенное влияние на поля и потоки вещества и энергии, задерживая, трансформируя, усиливая или ослабляя их. По своей природе барьеры подразделяют на механические, физико-химические и техногенные.

Механические барьеры разрушают географический объект или препятствуют его распространению.

Физико-химические барьеры изменяют свойства контактирующих объектов, вызывая эмерджентность, или служат препятствием для обмена веществом и энергией вследствие их различий. Среди физико-химических барьеров наиболее известны геохимические барьеры-участки земной коры, где на коротком расстоянии происходит смена природной обстановки с изменением свойств среды, что определяет интенсивность миграции химических элементов и их возможные концентрации. Нередко на барьерах формируются рудные месторождения. Широко распространены на земной поверхности биогеохимические барьеры, связанные существованием соответствующих сред. Их возникновение связано с щелочно-кислотными условиями, которые определяются концентрацией водородных ионов.

Техногенные барьеры отражают результат антропогенной деятельности, следы которой наблюдаются повсеместно в виде плотин, зданий и прочих конструкций.

Барьеры возникают также при смене типов подстилающей поверхности, что приводит к трансформации и изменению структуры геосистем. Специфическим барьером является экватор.

На пути стремления расширить ареал встают внешние факторы, которые могут представлять естественные барьеры.

В роли биологических барьеров выступают видовые, главным образом, конкурентные отношения и хищничество.

Ряд природных барьеров организмы преодолевают, другие - нет. Преодоление естественных барьеров происходит за счет повышения сопротивляемости организма, его адаптации или за счет разрушения препятствия.

Контактные зоны.

Это области взаимодействия различных сред или состояний, для которых характерны определенные процессы и явления, связанные с изменением свойств вещества. ГО представляет собой гигантскую контактную зону, с одной стороны, твердой части Земли, атмосферы и океаносферы, а с другой – Космоса. Внутри ГО существуют контактные зоны разного пространственного уровня – от глобальных до локальных. Поверхностный слой объекта обладает избыточной свободной энергией, повышенной потенциальной активностью, большим разнообразием условий. По мере преобразования поверхностного слоя твердых тел резко увеличивается общая площадь поверхности и возрастает эффект взаимодействия.

Одной из самых активных контактных зон ГО является береговая зона - побережье с прилегающими частями океанов, морей, рек и других водоемов.

Своеобразными контактными зонами являются приледниковые области и кромки льда в океанах, где наблюдаются скопления жизни.

Контактным зонам свойствен краевой эффект, проявляющийся в обогащении их природных ресурсов за счет проникновения объектов из соседних зон. Формирующиеся как бы промежуточные полосы геосистем называют маргинальными. Такой характер имеют не только природные, но и природно-антропогенные контактные зоны, называемые экотонами.