Межі біосфери
Вони визначаються межами життя, які можна визначити точками перетворення води в пару і згортання білків.
Нижня межа біосферилежить в середньому на глибині 3- 4 км. від поверхні суші і на 0,5 км. нижче дна океану.
У літосфері життя протікає в основному в ґрунтовому шарі, по тріщинах і печерах вона поширюється від сотень метрів до 3-4 км від поверхні суші.
Гідросфера, у тому числі і найглибша западина (Маріанська глибиною 11022 метри), включаючи донні відкладення, зайнята життям.
Верхня межа біосферитягнеться до озонового шару (екрану) від 8-10 км. у полюсів до 20-25 км. під іншою поверхнею землі, тобто біосфера, охоплює усю тропосферу і нижню частину стратосфери. За межами озонового шару життя неможливе унаслідок наявності згубного ультрафіолетового випромінювання Сонця.
До біосфери відносяться і осадові породи під водами і літосферою, які практично усі зазнали переробку живими організмами (поклади вугілля, нафти і інших органічних речовин, а також запаси різних сполук у вигляді крейди, рудних утворень і що інших, що утворилися за участю живих організмів.).
ВИСНОВОК:
Межі біосфери визначаються:
або наявністю живих організмів;
або «слідами» їх життєдіяльності.
Основна маса живих організмів зосереджена у биогеносфере, що називається також «плівкою життя».
Вертикальна межа біогеосфери приблизно складає:
-у атмосфері 100 метрів;
-у літосфері 10 метрів;
-у гідросфері 100 метрів.
В.І.Вернадський визначив біосферу як термодинамічну оболонку з температурою від +50 З до - 50 З і тиском близько 1 атм.
Які ж речовини складають біосферу?
1. Живі організми.
2. Органічні і неорганічні речовини.
1. Живі організми.У біосфері представлені більше 2 мільйонів живих організмів, кожен з яких, включає мільйони і мільярди особин.
Живі організми утворюють біомасу (сукупність видів рослин - більше 350 тисяч, тварин і мікроорганізмів - 75 тисяч) Планети, яка складає близько 0,01% маси Земної кори - 2,43x1012 тонни.
Біомаса організмів що мешкають на суші:
зеленими рослинами представлена на 99,2%;
тваринами і мікроорганізмами на 0,8%.
Біомаса організмів що мешкають в океані представлена:
зеленими рослинами на 6,3%
тваринами і мікроорганізмами на 93,7%.
Життя зосереджене головним чином на суші. Сумарна біомаса океану складає всього 0,03x1012 тонни або 0,13% біомаси усіх істот що мешкають на Землі.
Маса живої речовини континентів в 800 разів перевищує масу Світового океану.
Із загального числа видів тільки 21% доводиться на рослини (350 тисяч), але їх вклад взагальну біологічну масу складає 99%
Серед тваринних складових видів :
безхребетні складають 96% видів;
хребетні тільки 4%, з яких 0,1% (десята частина) ссавці.
Обмежена кількість живої матерії відновлюється, перетвориться і розкладається.
Щорічно завдяки життєдіяльності рослин, тварин і мікроорганізмів відновлюється близько 10% біомаси.
Біосфера здатна компенсувати будь-які обурення, викликані будь-якою господарською діяльністю людини, до тих пір, покиспоживання біологічної продукції людиною не перевищують 1%.
Інші 99% біота витрачає на стабілізацію довкілля.
Нині людство споживає від 10 до 40% (за різними оцінками) річної біологічної продукції, що свідчить про значне перевищення порогу в 1% (цей поріг, був пройдений, ймовірно, на початку XX століття.).
Загальна біомаса організмів Землі складає 2,4232x1012 т. (за даними 1965 г). Якщо живу речовину виділити в його в чистому вигляді і розподілити рівномірно по поверхні Землі, то буде шар завтовшки близько 2 см, що складає малу долю від загального об'єму біосфери.
2. Органічні і неорганічні речовини.Вони складають - 99,99% маси Земної кори у біосфері.
Вони діляться на:
а) Біогенні речовини органічного походження, які розрізняються на:
- Фітогенні, такі, що складаються в основному з рослинних залишків (нафта, газ, кам'яне вугілля, торф, гумус.)
- Що зоогенні, що складаються із залишків живих організмів (крейда, вапняк і інші осадові породи)
б) Кісткові речовини - гірські породи магматичного неорганічного походження що утворюють земну кору.
в) Біокісткові речовини - продукти розпаду і переробки гірських порід і осадових порід живими організмами (сюди відноситься грунт і вода). Ґрунт, наприклад, містить в середньому 93% мінеральних (кісткових) і 7% органічних (живих і біогенних) речовин.
Головною ланкою управління у біосфері є ЕНЕРГІЯ:
первинна енергія - енергія Сонця складова 99,4%;
вторинна енергія - енергія внутрішнього тепла Землі і енергія радіоактивного розпаду Землі складова 0,6%.
Людство сьогодні виробляє приблизно 0,02% цієї енергії, яка приходить до Землі з сонячними променями і з глибин Землі.
Здавалося 0,02% це дуже мало, але в екології існує правило 1-го відсотка. Зміна енергетики більш ніж в 1% (іноді і менш) виводять екосистеми із стану рівноваги.
Усі потужні геологічні і кліматичні явища на Землі - виверження вулканів, тайфуни, циклони і. т. д.- мають сумарну енергію не більше 1% енергії сонячного випромінювання того, що поступає на поверхню Планети.
Люди по іншому перерозподіляють енергію по поверхні Планети :
найбільше сонячної енергії отримує екваторіальний і тропічний пояси;
але максимум зробленій людством енергії (майже 50%) доводиться на північні широти Північної півкулі.
у великих містах (заводи, електростанції, транспорт та ін.) збільшується енергетичний бюджет міських територій не на 1%, а вже на5%в результаті клімат міст значно відрізняється від клімату навколишньої території.
Сонячна радіація
характеризується щільністю світлового
потоку, який, досягаючи поверхні земної
атмосфери рівний 1352 Вт/м
.
В цілому з усієї щільності світлового потоку, який, досягає поверхні земної атмосфери :
на випар води йде 56% цієї енергії;
на підігрівання повітря, води, ґрунту (ці нагріви реалізують в природі вітри і течії) витрачається 44% цієї енергії;
витрачається на фотохімічні реакції в нижніх шарах атмосфери, верхніх шарах води і клітинах рослин менше 1%. Головна складова фотохімічних реакцій - фотосинтез.
Щорічно людство споживає різних ресурсів води, повітря, біомаси, металів, нафти, газу - 3,5 трильйона тонн. Це 700 тонн на кожного жителя планети, т. е. цілий товарний потяг з 12 вагонів.