Biyosfer ile diğer kabuklar arasındaki temel fark. Biyosfer nedir ve dünyanın diğer katmanlarından farkı nedir? Biyosferin Dünyanın diğer kabuklarıyla bağlantısı

Biyosfer, gezegendeki tüm canlı organizmaların toplamı olarak anlaşılmaktadır. Dünyanın her köşesinde yaşıyorlar: okyanusların derinliklerinden, gezegenin bağırsaklarından hava sahasına kadar, bu yüzden birçok bilim adamı bu kabuğa yaşam alanı diyor. İnsan ırkının kendisi de onun içinde yaşıyor.

Biyosferin bileşimi

Biyosfer gezegenimizdeki en küresel ekosistem olarak kabul edilir. Birkaç küreden oluşur. Yani Dünya'nın tüm su kaynaklarını ve rezervuarlarını içerir. Bunlar Dünya Okyanusları, yeraltı ve yüzey sularıdır. Su hem birçok canlının yaşam alanı hem de yaşam için gerekli bir maddedir. Birçok sürecin akışını sağlar.

Biyosfer bir atmosfer içerir. İçinde çeşitli organizmalar var ve kendisi de çeşitli gazlara doymuş durumda. Tüm organizmaların yaşamı için gerekli olan oksijen özellikle değerlidir. Atmosfer aynı zamanda doğada hava ve iklimi etkileyerek hayati bir rol oynar.

Litosfer, yani yer kabuğunun üst tabakası biyosferin bir parçasıdır. Canlı organizmaların yaşadığı yerdir. Böylece böcekler, kemirgenler ve diğer hayvanlar dünyanın derinliklerinde yaşar, bitkiler büyür ve insanlar yüzeyde yaşar.

Dünyanın ve biyosferin en önemli sakinleridir. Sadece yerde değil, aynı zamanda toprak altında da büyük bir yer kaplarlar, su kütlelerinde yaşarlar ve atmosferde bulunurlar. Bitki formları farklılık gösterir: yosunlardan, likenlerden ve bitkilerden çalılara ve ağaçlara kadar. Hayvanlara gelince, en küçük temsilciler tek hücreli mikroplar ve bakterilerdir, en büyüğü ise kara ve deniz canlılarıdır (filler, ayılar, gergedanlar, balinalar). Hepsinin geniş bir çeşitliliği vardır ve her tür gezegenimiz için önemlidir.

Biyosferin önemi

Biyosfer tüm tarihsel dönemlerde çeşitli bilim adamları tarafından incelenmiştir. V.I. bu kabuğa çok dikkat etti. Vernadsky. Biyosferin, canlı maddenin yaşadığı sınırlarla tanımlandığına inanıyordu. Tüm bileşenlerinin birbirine bağlı olduğunu ve bir alandaki değişikliklerin tüm kabuklarda değişikliklere yol açacağını belirtmekte fayda var. Biyosfer, gezegendeki enerji akışının dağıtımında hayati bir rol oynamaktadır.

Dolayısıyla biyosfer insanların, hayvanların ve bitkilerin yaşam alanıdır. Temel maddeleri ve su, oksijen, toprak ve diğerleri gibi doğal kaynakları içerir. İnsanların onun üzerinde önemli bir etkisi var. Biyosferde doğadaki elementlerin bir döngüsü vardır, yaşam tüm hızıyla devam eder ve en önemli süreçler gerçekleştirilir.

Biyosfer üzerindeki insan etkisi

Biyosfer üzerindeki insan etkisi belirsizdir. Her yüzyılda antropojenik faaliyetler daha yoğun, yıkıcı ve büyük ölçekli hale geliyor, dolayısıyla insanlar yalnızca yerel çevre sorunlarının değil aynı zamanda küresel sorunların ortaya çıkmasına da katkıda bulunuyor.

Biyosfer üzerindeki insan etkisinin sonuçlarından biri, gezegendeki flora ve fauna sayısında azalmanın yanı sıra birçok türün yeryüzünden kaybolmasıdır. Örneğin tarımsal faaliyetler ve ormanların yok edilmesi nedeniyle bitki alanları daralmaktadır. Birçok ağaç, çalı ve ot ikincildir, yani birincil bitki örtüsü yerine yeni türler dikilmiştir. Buna karşılık, hayvan popülasyonları avcılar tarafından sadece yiyecek için değil, aynı zamanda değerli deriler, kemikler, köpekbalığı yüzgeçleri, fil dişleri, gergedan boynuzları ve çeşitli vücut parçalarının karaborsada satılması amacıyla da yok ediliyor.

Antropojenik aktivite, toprak oluşum sürecini oldukça güçlü bir şekilde etkiler. Böylece tarlaların sürülmesi rüzgar ve su erozyonuna yol açmaktadır. Bitki örtüsünün bileşimindeki bir değişiklik, diğer türlerin toprak oluşumu sürecine katılmasına ve dolayısıyla farklı bir toprak türünün oluşmasına neden olur. Tarımda çeşitli gübrelerin kullanılması ve katı ve sıvı atıkların toprağa bırakılması nedeniyle toprağın fiziksel ve kimyasal bileşimi değişmektedir.

Demografik süreçlerin biyosfer üzerinde olumsuz etkisi vardır:

gezegenin nüfusu artıyor, giderek daha fazla doğal kaynak tüketiliyor;
endüstriyel üretimin ölçeği artıyor;
daha fazla atık var;
Tarım arazilerinin alanı artıyor.

İnsanların biyosferin tüm katmanlarının kirlenmesine katkıda bulunduğunu belirtmekte fayda var. Günümüzde çok çeşitli kirlilik kaynakları vardır:

araç egzoz gazları;
yakıtın yanması sırasında açığa çıkan parçacıklar;
Radyoaktif maddeler;
petrol ürünleri;
kimyasal bileşiklerin havaya salınması;
Belediye Katı Atık;
pestisitler, mineral gübreler ve tarım kimyasalları;
hem endüstriyel hem de belediye işletmelerinden gelen kirli atık sular;
elektromanyetik cihazlar;
nükleer yakıt;
virüsler, bakteriler ve yabancı mikroorganizmalar.

Bütün bunlar sadece ekosistemlerde değişikliklere ve yeryüzündeki biyolojik çeşitliliğin azalmasına değil, aynı zamanda iklim değişikliğine de yol açıyor. İnsan ırkının biyosfer üzerindeki etkisi nedeniyle buzulların erimesi ve okyanus ve denizlerin seviyesinde değişiklikler, asit yağışları vb. meydana gelir.

Zamanla biyosfer giderek daha dengesiz hale gelir ve bu da gezegendeki birçok ekosistemin yok olmasına yol açar. Pek çok bilim adamı ve tanınmış kişi, Dünya'nın biyosferini yıkımdan korumak için insan topluluğunun doğa üzerindeki etkisinin azaltılmasını savunuyor.

Biyosferin malzeme bileşimi

Biyosferin bileşimi çeşitli bakış açılarından görülebilir. Malzeme bileşimi hakkında konuşursak yedi farklı bölümden oluşur:

Canlı madde, gezegenimizde yaşayan canlıların tamamıdır. Temel bir bileşime sahipler ve diğer kabuklarla karşılaştırıldığında küçük bir kütleye sahipler, güneş enerjisini besleyerek çevrelerine dağıtıyorlar. Tüm organizmalar, dünya yüzeyine eşit olmayan bir şekilde dağılmış güçlü bir jeokimyasal kuvvet oluşturur.
Biyojenik madde. Bunlar canlılar tarafından yaratılan mineral-organik ve tamamen organik bileşenler, yani fosil yakıtlardır.
İnert madde. Bunlar canlıların katılımı olmadan kendi başlarına oluşan inorganik kaynaklar yani kuvars kumu, çeşitli kil ve su kaynaklarıdır.
Canlı ve inert bileşenlerin etkileşimi yoluyla elde edilen biyoinert madde. Bunlar toprak ve tortul kökenli kayalar, atmosfer, nehirler, göller ve diğer yüzey sularıdır.
Uranyum, radyum, toryum gibi radyoaktif maddeler.
Dağınık atomlar. Kozmik radyasyondan etkilendiklerinde karasal kökenli maddelerden oluşurlar.
Kozmik madde. Uzayda oluşan cisimler ve maddeler yeryüzüne düşer. Bunlar göktaşları veya kozmik toz parçaları olabilir.

Biyosferin katmanları

Biyosferin tüm kabuklarının sürekli etkileşim halinde olduğunu belirtmekte fayda var, bu nedenle bazen belirli bir katmanın sınırlarını ayırt etmek zordur. En önemli kabuklardan biri aerosferdir. Yerden yaklaşık 22 km yükseklikte hala canlıların yaşadığı bir seviyeye ulaşır. Genel olarak burası tüm canlı organizmaların yaşadığı hava sahasıdır. Bu kabuk nem, güneş enerjisi ve atmosferik gazlar içerir:

oksijen;
ozon;
argon;
azot;
su buharı

Atmosferdeki gazların sayısı ve bileşimleri canlıların etkisine bağlıdır.

Jeosfer, biyosferin ayrılmaz bir parçasıdır; dünya yüzeyinde yaşayan canlıların bütününü içerir. Bu küre litosferi, flora ve fauna dünyasını, yeraltı suyunu ve dünyanın gaz zarfını içerir.

Biyosferin önemli bir katmanı hidrosferdir, yani yeraltı suyu olmayan tüm su kütleleridir. Bu kabuk Dünya Okyanusunu, yüzey sularını, atmosferik nemi ve buzulları içerir. Mikroorganizmalardan alglere, balıklara ve hayvanlara kadar tüm su küresinde canlılar yaşamaktadır.

Dünyanın katı kabuğundan daha detaylı bahsedecek olursak toprak, kayalar ve minerallerden oluşur. Bulunduğu ortama bağlı olarak, kimyasal ve organik bileşim bakımından farklılık gösteren ve çevresel faktörlere (bitki örtüsü, su kütleleri, yaban hayatı, antropojenik etki) bağlı olan farklı toprak türleri vardır. Litosfer, yeryüzünde eşit olmayan miktarlarda bulunan çok sayıda mineral ve kayadan oluşur. Şu anda 6 binden fazla mineral keşfedildi, ancak gezegende yalnızca 100-150 tür en yaygın olanıdır:

kuvars;
feldispat;
olivin;
apatit;
alçıtaşı;
karnalit;
kalsit;
fosforitler;
silvinit vb.

Kayaların miktarına ve ekonomik kullanımına bağlı olarak bazıları, özellikle fosil yakıtlar, metal cevherleri ve değerli taşlar değerlidir.

Flora ve fauna dünyasına gelince, bu, çeşitli kaynaklara göre 7 ila 10 milyon türü içeren bir kabuktur. Tahminen Dünya Okyanusu sularında yaklaşık 2,2 milyon tür, karada ise yaklaşık 6,5 milyon tür yaşıyor. Gezegende hayvanlar aleminin yaklaşık 7,8 milyon temsilcisi ve yaklaşık 1 milyon bitki var.Bilinen tüm canlı türlerinin %15'inden fazlası tanımlanmamıştır, dolayısıyla insanlığın hepsini keşfetmesi ve tanımlaması yüzlerce yıl alacaktır. Gezegendeki mevcut türler.

Biyosferin Dünyanın diğer kabuklarıyla bağlantısı

Biyosferin tüm bileşenleri Dünya'nın diğer kabuklarıyla yakın ilişki içindedir. Bu tezahür biyolojik döngüde görülebilir; hayvanlar ve insanlar karbondioksiti serbest bıraktığında, bu karbondioksit fotosentez sırasında oksijeni serbest bırakan bitkiler tarafından emilir. Böylece bu iki gaz, çeşitli kürelerin birbirleriyle olan ilişkileri nedeniyle atmosferde sürekli olarak düzenlenir.

Bir örnek, biyosferin diğer kabuklarla etkileşiminin sonucu olan topraktır. Bu süreçte canlılar (böcekler, kemirgenler, sürüngenler, mikroorganizmalar), bitkiler, su (yeraltı suyu, yağış, rezervuarlar), hava kütlesi (rüzgar), toprağı oluşturan kayalar, güneş enerjisi, iklim rol alır. Tüm bu bileşenler yavaş yavaş birbirleriyle etkileşime girer ve bu da yılda ortalama 2 milimetre oranında toprağın oluşumuna katkıda bulunur.

Biyosferin bileşenleri canlı kabuklarla etkileşime girdiğinde kayalar oluşur. Canlıların litosfer üzerindeki etkisinin bir sonucu olarak kömür, tebeşir, turba ve kireçtaşı birikintileri oluşur. Canlıların, hidrosferin, tuzların ve minerallerin ve belirli bir sıcaklığın karşılıklı etkisi sırasında mercanlar oluşur ve bunlardan da mercan resifleri ve adalar ortaya çıkar. Bu aynı zamanda Dünya Okyanusu sularının tuz bileşiminin düzenlenmesini de mümkün kılar.

Çeşitli rahatlama türleri, biyosferin dünyanın diğer katmanlarıyla bağlantısının doğrudan bir sonucudur: atmosfer, hidrosfer ve litosfer. Bu veya bu rahatlama biçimi, bölgenin su rejiminden ve yağıştan, hava kütlelerinin doğasından, güneş radyasyonundan, hava sıcaklığından, burada ne tür bitki örtüsünün yetiştiğinden, bu bölgede hangi hayvanların yaşadığından etkilenir.

Biyosferin doğadaki önemi

Gezegenin küresel ekosistemi olarak biyosferin önemi göz ardı edilemez. Tüm canlıların kabuğunun işlevlerine bakıldığında bunun önemi anlaşılabilir:

Enerji. Bitkiler Güneş ile Dünya arasında aracıdır ve enerji alarak bir kısmı biyosferin tüm unsurları arasında dağıtılır ve bir kısmı besin oluşturmak için kullanılır.
Gaz. Biyosferdeki farklı gazların miktarını, dağılımını, dönüşümünü ve göçünü düzenler.
Konsantrasyon. Tüm canlılar biyojenik bileşenleri seçici olarak çıkarırlar, böylece hem yararlı hem de tehlikeli olabilirler.
Yıkıcı. Bu, yeni canlı ve cansız maddelerin ortaya çıktığı, doğadaki elementlerin yeni bir cirosuna katkıda bulunan minerallerin ve kayaların, organik maddelerin yok edilmesidir.
Çevre oluşturan. Çevre koşullarını, atmosferik gazların bileşimini, tortul kökenli kayaları ve toprak katmanını, su ortamının kalitesini ve gezegendeki maddelerin dengesini etkiler.

Uzun bir süre biyosferin rolü hafife alındı, çünkü diğer alanlarla karşılaştırıldığında gezegendeki canlı madde kütlesi çok küçük. Buna rağmen canlılar, doğanın güçlü bir gücüdür ve onsuz birçok süreç ve yaşamın kendisi imkansız olurdu. Canlıların faaliyeti sürecinde birbirleriyle etkileşimleri, cansız madde üzerindeki etkileri, doğal dünyanın kendisi ve gezegenin görünümü oluşur.

Vernadsky'nin biyosfer çalışmalarındaki rolü

Biyosfer teorisi ilk olarak Vladimir Ivanovich Vernadsky tarafından geliştirildi. Bu kabuğu diğer dünya kürelerinden izole ederek anlamını güncellemiş ve tüm ekosistemleri değiştiren ve etkileyen çok aktif bir küre olduğunu ortaya koymuştur. Bilim adamı, biyosfer doktrininin doğrulandığı yeni bir disiplin olan biyojeokimyanın kurucusu oldu.

Canlı maddeyi inceleyen Vernadsky, her türlü rahatlama, iklim, atmosfer, tortul kökenli kayaların tüm canlı organizmaların faaliyetinin sonucu olduğu sonucuna vardı. Buradaki kilit rollerden biri, gezegenin çehresini değiştirebilecek belirli bir güce sahip olan belirli bir unsur olan, birçok dünyevi sürecin gidişatı üzerinde büyük etkisi olan insanlara verilmektedir.

Vladimir İvanoviç, yeni bir bilim dalının ortaya çıkmasına katkıda bulunan “Biyosfer” (1926) adlı eserinde tüm canlıların teorisini sundu. Akademisyen, çalışmasında biyosferi bütünleşik bir sistem olarak sundu, bileşenlerini ve ilişkilerini ve ayrıca insanın rolünü gösterdi. Canlı madde atıl maddeyle etkileşime girdiğinde bir dizi süreç etkilenir:

jeokimyasal;
biyolojik;
biyojenik;
jeolojik;
atomların göçü.

Vernadsky, biyosferin sınırlarının yaşamın varoluş alanı olduğunu belirtti. Gelişimi oksijen ve hava sıcaklığından, su ve mineral elementlerinden, toprak ve güneş enerjisinden etkilenir. Bilim adamı ayrıca yukarıda tartışılan biyosferin ana bileşenlerini belirledi ve ana tek canlı maddeyi belirledi. Ayrıca biyosferin tüm fonksiyonlarını da formüle etti.

Vernadsky'nin yaşam ortamına ilişkin öğretisinin ana hükümleri arasında aşağıdaki tezler ayırt edilebilir:

Biyosfer, okyanus derinliklerine kadar tüm su ortamını kaplar, dünyanın 3 kilometreye kadar yüzey katmanını ve troposfer sınırına kadar olan hava sahasını içerir;
biyosfer ile diğer kabuklar arasındaki farkı, dinamizmi ve tüm canlı organizmaların sürekli aktivitesi açısından gösterdi;
Bu kabuğun özelliği, canlı ve cansız doğadaki unsurların sürekli dolaşımında yatmaktadır;
canlı maddenin aktivitesi gezegende önemli değişikliklere yol açtı;
biyosferin varlığı, gezegendeki iklimi ve yaşam döngülerinin seyrini belirleyen Dünya'nın astronomik konumu (Güneş'ten uzaklık, gezegenin ekseninin eğimi) tarafından belirlenir;
Güneş enerjisi biyosferdeki tüm canlıların yaşam kaynağıdır.

Belki de bunlar, Vernadsky'nin öğretisinde ortaya koyduğu yaşam ortamına ilişkin temel kavramlardır; çalışmaları küresel olmasına ve daha fazla anlayış gerektirmesine rağmen, bugün hala geçerlidir. Diğer bilim adamlarının araştırmalarının temeli oldular.

Çözüm

Özetlemek gerekirse, biyosferdeki yaşamın farklı ve dengesiz bir şekilde dağıldığını belirtmekte fayda var. İster suda ister karada olsun, dünya yüzeyinde çok sayıda canlı organizma yaşar. Tüm varlıklar su, mineraller ve atmosfer ile temas halinde olup, onlarla sürekli iletişim halindedir. Yaşam için en uygun koşulları (oksijen, su, ışık, ısı, besinler) sağlayan şey budur. Okyanus suyu veya yer altı ne kadar derin olursa hayat o kadar monoton olur. Canlı maddeler de bir alana yayılıyor ve dünya yüzeyindeki yaşam formlarının çeşitliliği dikkate değer. Bu yaşamı anlamak için bir düzineden fazla, hatta yüzlerce yıla ihtiyacımız olacak, ancak biyosfere değer vermemiz ve onu bugün zararlı insan etkisinden korumamız gerekiyor.

Biyosfer hayatımızın ortamıdır, konuşma dilinde konuştuğumuz, bizi çevreleyen doğadır. Bir kişi - her şeyden önce - nefes almasıyla, işlevlerinin tezahürüyle, bir şehirde veya tenha bir evde yaşasa bile, bu "doğa" ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır.

V. I. Vernadsky

Biyosfer(Yunanca bios - yaşam, küre - top, küre) - birlikte gezegenin canlı maddesini oluşturan organizmaların yaşadığı, Dünya'nın karmaşık dış kabuğu. Bu, insanları çevreleyen doğal çevrenin ana bileşeni olan Dünya'nın en önemli jeosferlerinden biridir.

“Biyosfer” terimi bilime ilk kez 1875 yılında Avusturyalı jeolog Eduard Suess tarafından tanıtıldı. Biyosferi, dünya yüzeyindeki ince bir yaşam filmi olarak anladı. Biyosferin gezegenimizdeki yaşamın gelişimindeki rolü ve önemi o kadar büyüktü ki, 20. yüzyılın ilk üçte birinde bile ortaya çıktı. doğa bilimlerinde yeni bir temel bilimsel yön ortaya çıktı - biyosfer doktrini Kurucusu büyük Rus bilim adamı V.I.Vernadsky olan.

Dünya ve çevresi, tüm güneş sisteminin doğal gelişimi sonucunda oluşmuştur. Yaklaşık 4,7 milyar yıl önce Dünya gezegeni, protosolar sisteme dağılmış gaz ve toz maddelerden oluştu. Diğer gezegenler gibi Dünya da enerjisini, elektromanyetik radyasyon şeklinde dünya yüzeyine ulaşan Güneş'ten alır. Güneş ısısı, birçok jeolojik sürecin gelişiminin temeli olan Dünya ikliminin ana bileşenlerinden biridir. Dünyanın derinliklerinden büyük bir ısı akışı geliyor.

Son verilere göre, Dünya'nın kütlesi 6x10 21 ton, hacmi - 1.083x10 12 km3, yüzey alanı - 510,2 milyon km2'dir. Gezegenimizin büyüklüğü ve dolayısıyla tüm doğal kaynakları sınırlıdır.

Gezegenimiz heterojen bir yapıya sahiptir ve iç ve dış eşmerkezli kabuklardan (jeosferler) oluşur. İç olanlar çekirdeği, mantoyu içerir ve dış olanlar litosferi (yer kabuğu), hidrosferi, atmosferi ve Dünyanın karmaşık kabuğunu - biyosferi içerir.

Litosfer(Yunanca “lithos” - taş) - 6 (okyanusların altında) ila 80 km (dağ sistemleri) arasında bir kalınlığa (kalınlığa) sahip yer kabuğu da dahil olmak üzere Dünya'nın taş kabuğu. Yer kabuğu kayalardan oluşur. Çeşitli kayaların yer kabuğundaki payı aynı değildir - %70'ten fazlası bazaltlar, granitler ve diğer magmatik kayalardır, yaklaşık %17'si basınç ve yüksek sıcaklıkla dönüştürülen kayalardır ve yalnızca %12'den biraz fazlası tortuldur.

Yer kabuğu insanlık için en önemli kaynaktır. Yanıcı mineraller (kömür, petrol, bitümlü şist), cevher (demir, alüminyum, bakır, kalay vb.) ve metalik olmayan (fosforitler, apatit vb.) mineraller, doğal yapı malzemeleri (kireç taşları, kum, çakıl ve vesaire.).

Hidrosfer(Yunanca "gidorah" - su) - Dünyanın sulu kabuğu. Yerüstü ve yer altı olarak ikiye ayrılır.

Yüzey hidrosferi- Dünyanın yüzey kısmının su kabuğu. Okyanusların, denizlerin, göllerin, nehirlerin, rezervuarların, bataklıkların, buzulların, kar örtülerinin vb. sularını içerir. Tüm bu sular kalıcı veya geçici olarak dünya yüzeyinde bulunur ve yüzey suyu olarak adlandırılır.

Yüzey hidrosferi sürekli bir tabaka oluşturmaz ve aralıklı olarak dünya yüzeyini %70,8 oranında kaplar.

Yeraltı hidrosferi- yer kabuğunun üst kısmında bulunan suları içerir. Yeraltı denir. Yeraltı hidrosferi yukarıdan dünyanın yüzeyi ile sınırlıdır; hidrosfer yer kabuğunun kalınlığına çok derinlemesine nüfuz ettiğinden alt sınırı izlenemez.

Dünyanın hacmine göre hidrosferin toplam hacmi %0,13'ü geçmez. Hidrosferin ana kısmı (%96,53) Dünya Okyanuslarıdır. Yeraltı suyu 23,4 milyon km2'yi veya hidrosferin toplam hacminin %1,69'unu oluşturur, geri kalanı nehirlerden, göllerden ve buzullardan gelen sudur.

Dünyadaki tüm su kaynaklarının %98'inden fazlası okyanusların, denizlerin vb. tuzlu sularıdır. Dünyadaki toplam tatlı su hacmi 28,25 milyon km3 veya hidrosferin toplam hacminin yaklaşık %2'sidir. Tatlı suyun büyük kısmı buzullarda yoğunlaşıyor ve suları hala çok az kullanılıyor. Su temini için uygun olan tatlı suların geri kalanı 4,2 milyon km3 suya, yani hidrosfer hacminin yalnızca %0,3'üne karşılık gelir.

Hidrosfer, gezegenimizin doğal ortamını şekillendirmede büyük bir rol oynamaktadır. Aynı zamanda atmosferik süreçleri de çok aktif bir şekilde etkiler (hava kütlelerinin ısıtılması ve soğutulması, nemle doyurulması vb.).

Atmosfer(Yunanca "atmos" - buhar) - Dünyanın çeşitli gazlar, su buharı ve toz karışımından oluşan gazlı zarfı. Atmosferin toplam kütlesi 5,15-10 15 ton olup, 10 ila 50 km yükseklikte, maksimum konsantrasyon 20-25 km yükseklikte, Dünya'yı aşırı ultraviyole ışınımından koruyan bir ozon tabakası vardır, organizmalar için öldürücüdür.

Atmosfer fiziksel, kimyasal ve mekanik olarak litosferi etkileyerek ısı ve nem dağılımını düzenler. Dünyadaki hava ve iklim, atmosferdeki ısı, basınç ve su buharı içeriğinin dağılımına bağlıdır. Su buharı güneş ışınımını emer, hava yoğunluğunu artırır ve tüm yağışların kaynağıdır. Atmosfer, Dünya üzerindeki çeşitli yaşam formlarını destekler.

Dünyanın doğal ortamının oluşumunda troposferin (atmosferin alt tabakası kutuplarda 8-10 km, ılıman enlemlerde 10-12 km ve tropik enlemlerde 16-18 km yüksekliğe kadar) rolü ve, daha az bir ölçüde, yaklaşık 20 km kalınlığında soğuk, seyrekleştirilmiş kuru hava bölgesi olan stratosfer. Göktaşı tozu sürekli olarak stratosfere düşer, volkanik toz ona atılır ve geçmişte atmosferdeki nükleer patlamaların ürünleri ortaya çıkar.

Troposferde, su döngüsünü, ısı değişimini ve toz parçacıklarının ve kirliliğin sınır ötesi taşınmasını büyük ölçüde belirleyen hava kütlelerinin küresel dikey ve yatay hareketleri meydana gelir.

Atmosferik süreçler, litosferde ve su kabuğunda meydana gelen süreçlerle yakından ilişkilidir.

Atmosfer olayları şunları içerir: yağış, bulutlar, sis, fırtına, buz, toz (kum) fırtınası, kasırga, kar fırtınası, don, çiy, kırağı, buzlanma, aurora vb.

Atmosfer, hidrosfer ve litosfer birbirleriyle yakın etkileşim halindedir. Hemen hemen tüm yüzey dışsal jeolojik süreçler bu etkileşimden kaynaklanır ve genellikle biyosferde gerçekleşir.

Biyosfer- Atmosferin 25-30 km yüksekliğe kadar (ozon tabakasına kadar) bir kısmını, neredeyse tüm hidrosferi ve litosferin üst kısmını yaklaşık 3 km derinliğe kadar içeren Dünya'nın dış kabuğu. Bu parçaların özelliği, gezegenin canlı maddesini oluşturan canlı organizmaların burada yaşamasıdır. Biyosferin abiyotik kısmının - hava, su ve kayalar ile organik madde - biyotanın etkileşimi, toprakların ve tortul kayaların oluşumunu belirledi. V.I. Vernadsky'ye göre ikincisi, geçmiş jeolojik çağlarda var olan eski biyosferlerin aktivitesinin izlerini taşıyor.

Biyosfer nedir ve Dünyanın diğer katmanlarından farkı nedir?

Dünyadaki tüm biyojeosinozların (ekosistemlerin) toplamı, büyük bir ekolojik sistemi - biyosferi temsil eder. Biyojeosinoz, biyosferin temel yapısıdır. Biyosfer canlı ve cansız bileşenlerden oluşur. Gezegenimizdeki tüm canlı organizmaların toplamı biyosferin canlı maddesini oluşturur. Canlı organizmaların büyük bir kısmı, Dünya'nın üç jeolojik kabuğunun sınırında yoğunlaşmıştır: gaz (atmosfer), sıvı (hidrosfer) ve katı (litosfer). Canlı olmayan bileşenler, atmosferin, litosferin ve hidrosferin, maddelerin ve enerjinin karmaşık göç süreçleriyle biyosferin canlı maddesine bağlanan kısmını içerir. Gezegendeki yaşamın sınırları aynı zamanda biyosferin sınırlarıdır. Dolayısıyla biyosfer, canlı organizmaların yaşadığı Dünya'nın jeolojik kabuklarının bir parçasıdır.

“Biyosfer” terimi 1875 yılında jeolog E. Suess tarafından tanıtıldı. Bu doktrinin yaratıcısı yerli doğa bilimci V.I. Vernadsky. Biyosferin, sınırları dahilinde tüm canlı organizmaların jeolojik aktivitesinin kendini göstermesi bakımından Dünya'nın diğer alanlarından farklı olduğunu gösterdi. Güneş enerjisini dönüştüren canlı organizmalar, jeolojik süreçleri etkileyen güçlü bir güçtür. Biyosferin, Dünya'nın özel bir kabuğu olarak kendine özgü bir özelliği, canlı organizmaların aktivitesi tarafından düzenlenen, içinde sürekli olarak meydana gelen madde döngüsüdür. Biyosfer enerjiyi dışarıdan - Güneş'ten aldığı için açık bir sistemdir. Biyosferdeki maddelerin ve enerjinin göçünün ilk aşaması, güneş radyasyonu enerjisinin fotosentez sürecinde ototrofik organizmalar tarafından dönüştürülmesidir. Bu nedenle V.I. Vernadsky'ye göre, Dünya'da yaşayan canlı organizmalar, güneş ışınlarının enerjisini jeokimyasal süreçlerin enerjisine dönüştürmek için karmaşık bir sistemi temsil ediyor. Maddelerin döngüsünü düzenleyen canlı organizmalar, gezegenimizin yüzeyini dönüştüren güçlü bir jeolojik faktör görevi görür. Biyosferin bu tanımı önemli bir tezi yansıtıyor: Gezegenimiz Dünya, yalnızca üzerinde yaşam olduğu için bugünkü durumundadır.

Dolayısıyla Biyosfer, aktif kimyasal tezahürüyle yaşamla kaplı dünya alanının bir parçasıdır. Biyosferde, 1 cm3 atmosferik havadaki tek bakteri ve sporlardan ekvator bölgesinin güçlü tropik ormanlarına ve Dünya Okyanusunun derinliklerindeki yaşam izlerine kadar olası her konsantrasyonda organizmaların varlığı mümkündür. Organizmalar, çevresel koşullara olan gereksinimlerine göre Dünyanın farklı üst ufuklarına yerleşirler: alt atmosferde, hidrosferde, topraklarda, litosferin derinliklerinde, doğal sulara ve petrol sahalarına doymuş. Kütlesindeki tüm canlı maddeler, dünyanın üst kabuklarından herhangi birine kıyasla önemsiz bir kesir kaplar. Modern olasılık tahminlerine göre, modern çağdaki canlı madde kütlesinin toplam miktarı yaklaşık 2420 milyar tondur. Yani gezegenimizdeki tüm canlı maddeler yer kabuğunun kütlesinin ~1/10.000.000'ini oluşturur. Ancak niteliksel olarak konuşursak, canlı madde Dünya maddesinin en yüksek düzeyde organize edilmiş kısmıdır. Çevre üzerindeki aktif etkisi açısından, canlı madde özel bir yere sahiptir ve tıpkı canlı maddenin ölü maddeden farklı olması gibi, dünyanın diğer kabuklarından niteliksel olarak keskin bir şekilde farklıdır. Canlı maddenin ortalama kimyasal bileşiminin bir değerlendirmesi A.P. Vinogradov. Canlı maddenin ana bileşenleri doğada yaygın olarak bulunan elementlerdir: atmosferde, hidrosferde, litosferde ve uzayda. Canlı maddenin ortalama element bileşimi, yüksek karbon içeriği nedeniyle yer kabuğunun bileşiminden farklıdır. Diğer elementlerin içeriği açısından organizmalar, yaşadıkları ortamın kompozisyonunu tekrarlamazlar. Dokularını oluşturmak için gerekli olan elementleri seçici olarak emerler. Yaşam sürecinde organizmalar, kararlı kimyasal bağlar oluşturabilen en erişilebilir atomları kullanır. Karbon atomları, diğer atomlarla uzun bileşik zincirleri oluşturma yeteneğine sahiptir, bu da sayısız polimerlerin ve diğer karmaşık organik yüksek moleküllü bileşiklerin yapımına yol açar.

Biyosferin canlı maddesi genel olarak tüm dünya ölçeğinde önemsiz miktarda yer kaplar. "Canlı madde" teriminin yaygın kullanımı V.I. Vernadsky. Dünyadaki tüm canlı organizmaların tek bir bütün oluşturduğunu, yani gezegenin canlı maddesini oluşturduğunu gösterdi. Dünya üzerindeki yaşam, Güneş'in hayat veren enerjisini alan ve periyodik tablonun hemen hemen tüm kimyasal elementlerini harekete geçiren, yüzeyindeki en olağanüstü süreçtir.

Vernadsky, Dünya'nın yüzünü şekillendiren jeolojik süreçlerde canlı organizmaların çok önemli bir rol oynadığını kanıtladı. Modern atmosferin ve hidrosferin kimyasal bileşimi organizmaların hayati aktivitesi tarafından belirlenir. Litosferin oluşumu için organizmalar büyük önem taşımaktadır - çoğu kaya ve sadece tortul olanlar değil, aynı zamanda granitler de kökenleri nedeniyle biyosferle bir şekilde bağlantılıdır.

Mineral inert madde yaşam tarafından işlenerek yeni bir kaliteye dönüştürülür. Canlı organizmalar yalnızca çevresel koşullara uyum sağlamakla kalmaz, aynı zamanda onları aktif olarak değiştirir. Böylece yeryüzündeki canlı ve cansız maddeler, aslında biyosfer olarak adlandırılan uyumlu bir bütün oluşturur. Rus jeolog M. Vassoevich'in mecazi ifadesine göre, "biyosfer, içinde yaşayanlar, ev ve biziz."

Biyosfer nedir ve dünyanın diğer katmanlarından farkı nedir?

biyosfer doğal koruma

Dünyanın 6 kabuğu vardır: atmosfer, hidrosfer, biyosfer, litosfer, pirosfer ve merkez küre.

Atmosfer, Dünya'nın gazdan oluşan dış kabuğudur. Alt sınırı litosfer ve hidrosfer boyunca uzanır ve üst sınırı 1000 km yüksekliktedir. Atmosfer troposfere (hareketli katman), stratosfere (troposferin üzerindeki katman) ve iyonosfere (üst katman) bölünmüştür. Troposferin ortalama yüksekliği 10 km'dir. Kütlesi atmosferin toplam kütlesinin %75'ini oluşturur. Troposferdeki hava hem yatay hem de dikey yönde hareket eder. Stratosfer troposferin 80 km üzerinde yükselir. Yalnızca yatay yönde hareket eden havası katmanlar oluşturur. Havasının ultraviyole ve kozmik ışınların etkisi altında sürekli iyonize olması nedeniyle adını alan iyonosfer daha da yükseğe uzanır.

Hidrosfer Dünya yüzeyinin %71'ini kaplar. Ortalama tuzluluğu 35 g/l'dir. Okyanus yüzeyinin sıcaklığı 3 ila 32 °C arasındadır, yoğunluk yaklaşık 1'dir. Güneş ışığı 200 m derinliğe, ultraviyole ışınları 800 m derinliğe nüfuz eder.

Biyosfer veya yaşam alanı atmosfer, hidrosfer ve litosfer ile birleşir. Üst sınırı troposferin üst katmanlarına ulaşır, alt sınırı ise okyanus havzalarının tabanı boyunca uzanır. Biyosfer, bitkiler (500.000'den fazla tür) ve hayvanlar (1.000.000'den fazla tür) küresine bölünmüştür.

Litosfer, Dünya'nın 40 ila 100 km kalınlığındaki kayalık kabuğudur. Kıtaları, adaları ve okyanusların dibini içerir. Kıtaların deniz seviyesinden ortalama yüksekliği: Antarktika - 2200 m, Asya - 960 m, Afrika - 750 m, Kuzey Amerika - 720 m, Güney Amerika - 590 m, Avrupa - 340 m, Avustralya - 340 m.

Litosferin altında, Dünya'nın ateşli kabuğu olan pirosfer bulunur. Her 33 metre derinlikte sıcaklığı yaklaşık 1°C artar. Yüksek sıcaklıklar ve yüksek basınç nedeniyle, önemli derinliklerdeki kayaların erimiş halde olması muhtemeldir.

Centosfer veya Dünya'nın çekirdeği 1800 km olmayan bir derinlikte yer almaktadır. Çoğu bilim adamına göre demir ve nikelden oluşur. Buradaki basınç 300.000.000.000 Pa'ya (3.000.000 atmosfer) ulaşıyor, sıcaklık birkaç bin derece. Çekirdeğin durumu hala bilinmiyor.

Dünyanın ateşli küresi soğumaya devam ediyor. Sert kabuk kalınlaşır, ateşli kabuk kalınlaşır. Bir zamanlar bu, katı taş blokların - kıtaların oluşumuna yol açtı. Ancak ateşli kürenin Dünya gezegeninin yaşamı üzerindeki etkisi hala çok büyük. Kıtaların ve okyanusların ana hatları, iklim ve atmosferin bileşimi defalarca değişti.

Eksojen ve endojen süreçler gezegenimizin katı yüzeyini sürekli olarak değiştirir ve bu da Dünya'nın biyosferini aktif olarak etkiler.

Biyosferde tüm süreçler canlı organizmaların doğrudan etkisi altında gerçekleşir. Biyosfer, litosfer, hidrosfer ve atmosferin birleştiği noktada yer alır ve Dünya'nın 11 km derinliğinden Dünya'nın 33 km yukarısına kadar uzanır. Bilinen tüm kimyasal elementleri içeren canlı organizmalar, yaşam süreçleri boyunca enerjiyi dönüştürürler. Tüm canlılar beş krallığa ayrılmıştır: bakteriler, algler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar.

Modern bilim, yaklaşık 1 milyar yıl önce canlıların bitki ve hayvan krallıklarına bölündüğüne inanıyor. Aralarındaki farklar üç gruba ayrılabilir: 1) Hücrelerin yapısına ve büyüme yeteneklerine göre; 2) beslenme yöntemine göre; 3) hareket kabiliyetine göre. Hayvan hücrelerinde sentriyoller bulunur ancak şekil değiştirmelerini engelleyecek klorofil veya hücre duvarı yoktur. Çoğu bitki, yaşam için gerekli maddeleri mineral bileşiklerin emilimi sonucunda elde eder. Hayvanlar, bitkilerin fotosentez işlemi yoluyla oluşturduğu hazır organik bileşiklerle beslenir. Bitki ve hayvanların sınıflandırılması, ayırt edici özelliklerine göre yapılır. Türler ana yapısal birim olarak kabul edildi ve daha yüksek düzeyler sırasıyla cins, takım ve sınıftan oluşuyordu.

Dünya üzerinde 500 bin bitki türü ve 70 bini omurgalı, 16 bine yakın kuş, 12.540 memeli türü olmak üzere 1,5 milyon hayvan türü bulunmaktadır. Çeşitli yaşam biçimlerinin bu şekilde sistemleştirilmesi, canlı maddenin bir bütün olarak incelenmesi için önkoşulları yarattı; bu, ilk olarak seçkin Rus bilim adamı Vladimir Ivanovich Vernadsky tarafından biyosfer doktrininde gerçekleştirildi. Vernadsky'nin biyosfer doktrininin ana sonuçları aşağıdaki gibidir:

1. Bütünlük ilkesi, biyosferin ve yaşamın tek bir bütün olarak var olduğunu belirtir. Yaşam, uyumlu bir kozmik mekanizmanın gerekli ve doğal bir parçasıdır.
2. Biyosferin uyum ilkesi, organizasyonunda, uyumunda ve içindeki canlı ve cansız bileşenlerin ayrılmaz bağlantısında yatmaktadır.
3. Dünyanın evriminde canlıların rolünün önemi ilkesi, dünya yüzeyinde bir bütün olarak ele alındığında organizmalardan daha sürekli çalışan ve nihai sonuçları bakımından daha güçlü bir kimyasal kuvvetin bulunmadığını belirtir. Dünyanın gök cismi olarak görünümü aslında yaşam tarafından şekillendirilmektedir.
4. Biyosferin ana rolü güneş enerjisini Dünya'nın etkin enerjisine dönüştürmektir. Kozmik enerji, üreme yoluyla elde edilen yaşamın gelişmesine neden olur.
5. Atalet kuralı, jeokimyasal enerjisinin tezahürü nedeniyle yaşamın dünya yüzeyine yayılmasıdır. Küçük organizmalar büyüklere göre çok daha hızlı ürerler.
6. Basit kimyasal cisimlerin canlı madde tarafından kullanımındaki tasarruf yasası, bir elementin vücuda girdiğinde uzun bir dizi durumdan geçtiğini ve aynı zamanda vücudun yalnızca gerekli miktarda elementi içeri soktuğunu belirtir.
7. Yaşamın sınırlarını, vücudu oluşturan bileşiklerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, belirli çevre koşullarında yok edilemezlikleri belirler. Maksimum yaşam alanı, organizmaların hayatta kalmanın aşırı sınırları tarafından belirlenir. Yaşamın üst sınırı, varlığı yaşamı dışlayan ve ozon kalkanının koruduğu radyant enerji ile belirlenir. Alt sınır, yüksek bir sıcaklığa ulaşmayla ilişkilidir. Örneğin, 430°'lik yaşam sıcaklığı aralığı (-250 °C'den +180 °C'ye) sınırlayıcı termal alandır.
8. Yaşam yavaş yavaş adapte olarak biyosferi ele geçirdi ve bu ele geçirme sona ermedi. Yaşamın istikrar alanı zaman içerisinde uyumun sonucudur.

V.I.'ye göre biyosfer. Vernadsky, yer kabuğunun yaşamla ilişkilendirilen düzenli, kesin bir kabuğudur. Biyosferin sınırları her şeyden önce yaşamın varoluş alanıyla sınırlıdır. Biyosfer, litosfer, hidrosfer veya atmosfer gibi Dünya'nın mevcut kabuklarından biri değildir. Biyosferin temel farkı organize bir kabuk olmasıdır. V.I., hayatta olmanın organize olmak anlamına geldiğini belirtti. Vernadsky ve bu, Dünya'nın organize bir kabuğu olarak biyosfer kavramının özüdür.

V.I.'ye göre. Vernadsky'ye göre biyosferin maddesi fiziksel ve kimyasal bileşimi bakımından heterojendir, yani:

- canlı madde - canlı organizmaların bir koleksiyonu;
- biyojenik madde - canlı maddeden biyosferin dolaylı maddesine ve geriye doğru sürekli bir biyojenik atom akışı;
- inert madde (atmosfer, gazlar, kayalar vb.);
- biyoinert madde, örneğin toprak, silt, yüzey suları, biyosferin kendisi, yani karmaşık doğal inert canlı yapılar;
- radyoaktif madde;
- dağınık atomlar;
- kozmik kökenli bir madde.

Biyosferin sınırları oldukça dar olmasına rağmen içindeki canlı organizmalar oldukça dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Yüksek rakımlarda ve hidrosfer ile litosferin derinliklerinde organizmalar nispeten nadirdir. Yaşam esas olarak Dünya yüzeyinde, toprakta ve okyanusun yüzeye yakın katmanında yoğunlaşmıştır. Toplam canlı organizma kütlesinin 2,43 * 1012 ton olduğu tahmin edilmektedir. Karada yaşayan organizmaların biyokütlesinin %99,2'si yeşil bitkiler, %0,8'i ise hayvanlar ve mikroorganizmalardan oluşur. Buna karşılık, okyanuslarda bitkiler toplam biyokütlenin %6,3'ünü, hayvanlar ve mikroorganizmalar ise %93,7'sini oluşturur. Hayat esas olarak karaya odaklanmıştır. Okyanusun toplam biyokütlesi yalnızca 0,03 1012'dir; yani Dünya'da yaşayan tüm canlıların biyokütlesinin %0,13'üdür. Canlı organizmaların tür kompozisyonuna göre dağılımında önemli bir model gözlenmektedir. Toplam tür sayısının %21'i bitkilerdir, ancak bunların toplam biyokütleye katkısı %99'dur. Hayvanlar arasında türlerin %96'sı omurgasızlar ve yalnızca %4'ü omurgalılardır; bunların onda biri memelilerdir. Canlı maddenin kütlesi, biyosferin atıl maddesinin yalnızca %0,01-0,02'sidir, ancak jeokimyasal süreçlerde öncü bir rol oynar. Organizmalar metabolizma için gerekli madde ve enerjiyi çevreden alırlar. Sınırlı miktardaki canlı madde yeniden yaratılır, dönüştürülür ve ayrıştırılır. Bitki ve hayvanların yaşamsal faaliyetleri sayesinde her yıl biyokütlenin yaklaşık %10'u yeniden üretilir. Bitkilere ve hayvanlara ek olarak V.I. Vernadsky, jeokimyasal süreçler üzerindeki etkisi diğer canlıların etkisinden farklı olan, öncelikle jeolojik zamanla artan yoğunluğuyla "canlı madde" kavramına insanlığı da dahil ediyor; ikincisi, insan faaliyetlerinin diğer canlılar üzerindeki etkisi.

Dünyadaki yaşam artık tamamen fotosenteze bağlı. Bitkiler, güneş ışığının enerjisini fotosentez ürünlerinde sabitleyerek Dünya'da bir enerji kaynağının kozmik rolünü oynarlar. Fotosentez, basit bileşiklerin (su, karbondioksit ve mineral elementler), yeşil bitkiler ve fotosentetik mikroorganizmalar tarafından, ışık enerjisi ve ışık emici pigmentlerin (klorofil vb.) katılımıyla herkesin yaşamı için gerekli olan karmaşık organik maddelere dönüştürülmesini ifade eder. organizmalar. Bitkiler her yıl 100 milyar tona kadar organik madde oluşturur ve

9*1020 J güneş radyasyon enerjisi. Bitkiler aynı zamanda atmosferden 170 milyar tona kadar karbondioksit emer ve 130 milyar tona kadar suyu ayrıştırarak 115 milyar tona kadar serbest oksijen açığa çıkarır.

Böylece, bir ekosistemin tüm biyotik bileşenleri üç ana gruba ayrılır: üreticiler (kimyasal enerji kullanabilen yeşil bitkiler ve organizmalar - kemosentetikler), tüketiciler veya tüketiciler (birkaç trofik seviyede olabilir) ve ayrıştırıcılar veya yok ediciler (organizmalar) , organik maddenin dönüştürülmesi, mineralleştirilmesi ve böylece biyolojik döngünün kapatılması). Tüm canlı organizmalar öyle ya da böyle birbirini kullanarak biyosferin devasa bir biyolojik döngüsünü oluşturur. Bu döngü tamamen kapalı değildir: enerji girişine (güneş enerjisi) ek olarak, bir çıktısı da vardır - ölen organik maddenin bir kısmı, mikroorganizmalar-mineralleştiriciler tarafından ayrıştırıldıktan sonra sulu çözeltilere girebilir ve tortul şeklinde birikebilir. kayalar, diğer kısmı ise kömür, turba, sapropel vb. biyojenik kayaların yataklarını oluşturur.

Bu büyük biyojeokimyasal madde ve enerji döngüsünde, canlı organizmalar ile inorganik maddeler arasında kimyasal element alışverişinin meydana geldiği su, karbon, oksijen, nitrojen, kükürt, fosfor vb. gibi bir dizi daha özel madde döngüsü ayırt edilir. çevre. Bu biyojeokimyasal döngülerin varlığı, modern ekosistemlerin görünümünü, biyosferin bir bütün olarak istikrarını ve kendi kendini düzenlemesini belirler. Bu nedenle, Dünya üzerindeki yaşamın tezahürleri ne kadar karmaşık ve çeşitli olursa olsun, tüm yaşam formları madde ve enerji döngüsü yoluyla birbirine bağlıdır.

Bu bağlamda biyosferin evriminde üç aşama ayırt edilebilir. İlk aşama, biyosferin oluşumu anlamına gelen biyotik döngünün ortaya çıkmasıydı. İkinci aşama, çok hücreli organizmaların ortaya çıkması nedeniyle gezegendeki yaşamın komplikasyonudur. Üçüncü aşama, ekonomik faaliyetleri yoluyla biyosferin (noosfer) evrimi üzerinde artan bir etkiye sahip olan insan toplumunun oluşumudur. Biyosferin evriminin ana aşamalarını belirleme girişimleri, bu sorunu modern evrim teorisinin önemli görevlerinden biri olarak ortaya koydukları için dikkati hak ediyor.

Planet Earth şaşırtıcı ve benzersizdir. Birkaç kabuktan oluşur: atmosfer, hidrosfer, biyosfer, litosfer, pirosfer ve merkez küre. Diğer gezegenlerden farklı olarak Dünya'da bitkiler, hayvanlar, insanlar, mikroorganizmalar vb. yaşamaktadır. Tüm canlı organizmalar biyosferi oluşturur. Bu kabuk, atmosferin ve litosferin bir kısmını ve ayrıca hidrosferin tamamını içerir. Bu yazıda biyosferin ne olduğunu, bileşenlerinin ve işlevlerinin neler olduğunu ele alacağız.

Kavramın tanımı

Bugün neredeyse herkesin biyosferin ne olduğunu bilmesine rağmen, bu kavramın tanımı yalnızca 1875 yılında Avusturyalı jeolog Eduard Suess ("Dünyanın Yüzü" çalışması) tarafından bilimsel dolaşıma sokuldu. Ancak sonraki yarım yüzyıl boyunca bu terim yalnızca dar çevrelerde kullanıldı.

1926'da ünlü Rus bilim adamı V.I. Vernadsky "Biyosfer" kitabını yayınladı. Bu çalışmada canlı organizmaların jeolojik süreçlerdeki rolünü kanıtladı. Biyosferin ne olduğunu ve Dünya'nın diğer kabuklarından nasıl farklı olduğunu ilk belirleyen V.I. Vernadsky'ydi. Canlı varlıkların yaşadığı ve kontrol ettiği dinamik, aktif bir sistem olduğunu gösterdi.

Bugün bilimde "biyosfer" kavramının genel kabul görmüş tek bir tanımı vardır. Bu, canlı organizmaların yaşadığı Dünya gezegeninin kabuğudur. Biyosfer diğer jeosferlere göre özel bir yere sahiptir. Bunun nedeni, tüm canlıların jeolojik aktivitesinin yalnızca bu kabuğun sınırları içinde tezahür etmesidir.

Biyosferin sınırları

Biyosfer, litosferin üst bölgesini (yaklaşık 7,5 km), atmosferin alt sınırını (15-20 km) ve hidrosferin tamamını kapsar.

Litosfer gezegenimizin sert kabuğudur. Yerkabuğunun tamamını ve üst mantonun bir kısmını kaplar. Canlı organizmaların çoğu toprakta 1 m derinliğe kadar bulunur, ancak bazı bakteriler litosferin derinliklerine (4 km'ye kadar) nüfuz edebilir.

Hidrosfer, Dünya gezegeninin sulu kabuğudur. Tüm okyanusların, denizlerin, nehirlerin, göllerin ve diğer su kütlelerinin toplamını temsil eder. Bu kabuk tamamen canlı organizmalar tarafından geliştirilmiş ve doldurulmuştur. Çoğu 200 m'ye kadar derinliklerde yaşar, ancak bazı türler Dünya Okyanusu'nun dibinde (yaklaşık 12 km) bile yaşar.

Atmosfer gezegenimizin gazdan oluşan kabuğudur. Azot, oksijen, ozon ve karbondioksitten oluşur. Biyosfer atmosferin yalnızca en alt katmanlarını içerir. Bunun nedeni, bazı böcek ve kuş türlerinin dünya yüzeyinden 5 km yüksekliğe kadar çıkabilmesidir.

Biyosferin bileşenleri

Biyosfer 4 bileşenden oluşur (V.I. Vernadsky tarafından önerilen sınıflandırma):

Yaşam meselesi. Miktarı biyosfer kütlesinin yaklaşık% 0,25'idir. Bu madde gezegendeki tüm canlı organizmaların toplamını temsil eder. 4 krallığa ayrılırlar: bakteriler, bitkiler, mantarlar ve hayvanlar. Canlı madde önemli bir enerji ile karakterize edilir, tüm bileşenlerinin sürekli olarak yenilenmesi nedeniyle hareketlilik ve nesillerin sürekli değişimi ile karakterize edilir.
Biyojenik madde. Bu, organizmaların yaşamı boyunca oluşan ve hayvan ve bitki artıklarından (kireç taşları, petrol, atmosferik gazlar, turba vb.) oluşan her şeydir. Tüm biyojenik bileşenler güçlü bir enerji kaynağı görevi görür.
İnert madde. Bunlar oluşumunda canlıların ve mikroorganizmaların yer almadığı elementlerdir (kayalar, lavlar vb.).
Biyoinert madde. Bunlar, canlı organizmaların ve abiojenik süreçlerin (toprak, kil, tortul kayaçlar, ayrışma kabuğu, su vb.) ortak faaliyetleri yoluyla oluşturulan biyosferin bileşenleridir.

Biyosferin özellikleri ve işlevleri

Biyosferin diğer önemli doğal sistemler gibi bir takım işlevleri vardır. Bunlardan en önemlilerine bakalım.

Bütünlük. Biyosfer, ana unsuru canlı madde olan merkezi bir sistemdir. Tüm bileşenleri birbiriyle yakından bağlantılıdır ve sürekli etkileşim halindedir. Sonuç olarak, bir öğedeki değişiklik tüm sistemin yeniden yapılandırılmasına yol açar.
Öz-düzenleme. Biyosfer, homeostaz adı verilen bir süreçle karakterize edilir. Sistemin durumunu bağımsız olarak korumasına ve düzenlemesine olanak tanır.
Sürdürülebilirlik. Biyosferin dış faktörlerin etkisi altında özelliklerini ve özelliklerini koruyabilme yeteneği. Bu fonksiyon, sistemin mevcut durumunu korumasını ve şoklardan sonra orijinal durumuna dönmesini sağlar.

Biyosferin temel özelliklerinden ve karakteristiklerinden biri çeşitliliktir. Sistemde çeşitli biyolojik türlerin bulunması nedeniyle, dış etkilerden korunmayı sağlayan bir rekabet ortamı her zaman mevcuttur.

Canlı maddenin işlevleri

Bugün bilim biyosferin ne olduğunu kesin olarak biliyor. Biyolojide ana bileşeni - canlı madde - en önemli kategoridir. Biyosferin bu sistem oluşturucu unsurunun işlevlerini ele alalım.

Gaz. Bu fonksiyon metabolizma ve solunum süreciyle yakından ilgilidir. Bu gaz reaksiyonları sırasında oksijen, karbondioksit vb. emilip salınır.Bu fonksiyon sayesinde havanın modern bileşimi oluşmuştur.
Enerji. Bu işlev, fotosentez sürecine (güneş enerjisinin canlı madde tarafından emilmesi ve iletilmesi) dayanmaktadır.
Redoks. Bu işlev, farklı oksidasyon seviyelerine sahip atomlar içeren maddelerin kimyasal özelliklerini değiştirmektir. Bu tür reaksiyonlar biyolojik metabolizmanın temelini oluşturur.
İmha işlevi. Bu, organizmaların öldükten sonra mineral maddelere ayrışması sürecidir.
Konsantrasyon. Bu atomların birikmesi ve hareketi sürecidir.

Canlı maddenin anlamı

Güneş enerjisinin birikmesi ve dönüşümü (kimyasal, mekanik, termal, elektriksel vb.).
Çoğu mineral ve kayanın oluşumu, canlı organizmaların hayati aktivitesinin sonucudur.
Kimyasal elementlerin birikmesi. Canlı organizmalar önemli bileşenleri (demir, magnezyum, bakır, sodyum) vücutlarının dokularında ve çevrede biriktirirler.
Çoğu kimyasal elementin döngüsü biyosferde gerçekleşir.
Toprağın, atmosferin ve hidrosferin bileşimi üzerinde büyük etkisi vardır.
Bazı kimyasal bileşenler ve bileşikler yalnızca canlı organizmalarda bulunabilir.