Біосфера і людина. Біосфера як екологічна система

Унаслідок складного еволюційного процесу на Землі сформувалась біосфера - оболонка Землі, склад, структура і енергетика якої в існуючих рисах обумовлена минулою і сучасною діяльністю живих організмів.

В.І. Вернадський розглядав сукупність організмів Землі - «живу речовину» - як єдиний загальний фактор, який включає в кругообіг неживу матерію планети, акумулює енергію Космосу і перетворює її в енергію земних процесів.

Біосфера - сукупність біогеоценозів Землі - є великою екологічною системою. Біологічний компонент біосфери - жива речовина, абіотичні компоненти - частина земної кори і атмосфери, що пов’язані між собою складними біогеохімічними процесами перерозподілу енергії та речовини. Межа життя, відповідно, є і межею біосфери.

Біосфера - включає нижню частину атмосфери, гідросферу (океани, моря, річки, озера) і верхню частину літосфери (тверда оболонка Землі). У літосфері життя знайдене від 7500 м (нафтові бактерії) і до 6200 м висоти над рівнем моря (хлорофілоносні рослини). Проникнення організмів на глибину обмежується високою температурою і тиском, а вверх - холодом. В межах атмосфери обмежуючими факторами є опромінення, нестача води і кисню, низькі температури. Життя можливе до 25 км над Землею (у тропосфері), у загальному для не постійно існуючих форм (організми, що літають, бактерії, спори). До 2 км знайдені комахи, до 4 км - павуки, не менше ніж до 22 км - спори бактерій. У гідросфері деякі форми життя проникають на глибину до 10 км. Тут обмежуючими факторами є сприятливі умови життя і максимальна концентрація живої речовини спостерігається біля поверхні суші та океану.

Маса живої речовини порівняно з масою Землі дуже мала, але багато змін земної кори обумовлені їх життєдіяльністю. Жива речовина відіграє важливу роль у біосферних процесах і виконує важливі біохімічні функції: газову (поглинання і виділення газів), окисно - відновну (відновлення вуглекислого газу до вуглеводів в процесі фотосинтезу і окислення їх до вуглекислого газу при диханні), концентраційну (накопичення азоту, фосфору, кальцію, кремнію, магнію в організмах).

В біомасі Землі маса зелених рослин суші складає в середньому біля 97%, тварин і мікроорганізмів - 3%. Біомаса на суші збільшується від полюсів до екватору, в тому ж напрямку збільшується і чисельність видів. Тундра нараховує біля 500 видів рослин, ліси і степи - 2000, вологі тропічні ліси більше 8000. Основну біомасу суші складають ліси. Вологі тропічні ліси мають максимальну біологічну продуктивність, тундра і пустелі - мінімальну. Енергія, що акумульована ними, відповідно складає 7 - 14,5 тис. кДж/см² рік. Велика біомаса зосереджена у грунті. ЇЇ складають корені рослин, грунтові тварини (комахи, їх личинки, черви), а також гриби, бактерії і водорості. В деяких грунтах біомаса дощових черв’яків досягає 1 т/га. У світовому океані біомаса у 1000 разів менша, ніж на суші, хоча він займає 2/3 поверхні планети. Тут біомаса зосереджена головним чином в поверхневому шарі до 100 м глибиною. Ця територія розвитку планктону (мікроскопічних водоростей і безхребетних) - основа великої частини харчових ланцюгів. На дні ростуть прикріплені водорості, а також різні морські тварини. А організми, що живуть у грунті водойм, утворюють бентос.

2.6.