Тема 3. Вчення про біосферу.
Мета: Ознайомитися із структурою біосфери, як глобальної екосистеми.
3.1. Біосфера як специфічна геосфера Землі. Структура біосфери.
3.2. Найважливіші компоненти біосфери і закономірності їх взаємодії.
3.3. Ознаки, функції та властивості живих систем.
3.4. Боісфера як арена життя.
3.5. Боісфера як цілісна система. Основні біогеохімічні цикли біосфери.
Земля є третьою за рахунком планетою в системі маленької за величиною (діаметр близько 1,5 млн. Км) і середньої по яскравості зірки Сонця, що входить до складу гігантської Галактичної зоряної системи (д = 100000 св. Років). Вона віддалена від Сонця на 150.0 млн. Км (перигелій - 147, афелій - 152,0 млн. Км) і навколо свого світила звертається за 365,25 середніх сонячних діб (4-ий рік високосний). Форма Землі - геоїд - злегка сплюснутий до екватора еліпс, з r = 6371 км (6357-6378 км). Довжина її окружності по екватору 40,085 км, площа поверхні - 510,2 млн. Кв. км, обсяг 1,083 * 1012км 3, маса - 5976 * 1021кг, середня щільність - 5,52 г / см3. Вона складається з центрального важкого ядра (r = 3,2 тис. Км), мантії (3,2 тис. Км) і ряду оболонок або геосфер, різних за складом і розподілу щільності речовини. Зовнішня оболонка - земна кора або літосфера - простягається до глибини 40-120 км. Вона складена осадовими (до h = 25 км), а глибше
кристалічними породами. В області материків вони представлені в основному гранітами (Si + Al) потужністю до 30 км, а під океанами-переважно базальтами (Si, Mg) потужністю до 15 км. У нижньої межі кора набуває пластичний характер (шар Мохо). Верхній шар земної кори виділяють в особливу оболонку - едафосферу.
Водна оболонка - гідросфера, до складу якої включаються океани, моря, річки, озера, водосховища, підземні води, льодовики і снежники.
Повітряна оболонка - атмосфера, що представляє механічну суміш більш десятка газів.
Крім зазначених, виділяють ще одну своєрідну оболонку - сферу життя або біосферу. За різними джерелами поняття «біосфера» було запропоновано:
-французьким натуралістом ж.б. Ламарком на початку 19 століття .;
-австрійським геологом Е. Зюссом в 1875 р
Незабаром після виходу роботи Е. Зюсс «Походження Альп» сформувалося два уявлення про біосферу:
-біологічне, прихильники якого визначали біосферу як сукупність організмів, що населяють землю (Анучин, Броунов, Дж. Бернал);
-Біогеохімічні, зародження, якого пов'язане з ім'ям В.В. Докучаєва, а розвиток і оформлення з ім'ям В. І. Вернадського та його послідовників. В. І. Вернадський біосферою називав ту область нашої планети, в якій існує або коли-небудь існувало життя і яка постійно піддається чи піддавалася впливу живих організмів. Ту частину біосфери, де живі організми зустрічаються в даний час, називають необіосферой, а стародавні біосфери - палеобіосферамі.
Зараз біосфера розуміється як особлива термодинамічна оболонка планети, яка включає:
-аеробіосферу. населену аеробіонтамі, основою життя яких є волога і життєві умови повітря;
-гідробіосферу, що представляє весь глобальний світ води, з живуть в ньому організмами;
- геобіосферу, верхню оболонку літосфери, населену геобіонтамі.
Всі вони тісно взаємопов'язані між собою, утворюючи єдину функціональну систему - специфічно організоване єдність живих і мінеральних компонентів, яке проявляється в біогенної міграції атомів, що здійснюється за рахунок енергії сонячного випромінювання.