|
Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова
Основы общей экологии
Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2005.
Глава 13. Биосфера
13.1. Биосфера как оболочка Земли
Кроме биосферы Зюсс выделил еще три оболочки – атмосферу,
гидросферу и литосферу.
Атмосфера – самая наружная газообразная оболочка
Земли, она простирается до высоты 100 км. Основные составляющие атмосферы –
азот (78%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), диоксид углерода (0,03%).
Атмосфера является отчасти продуктом жизнедеятельности организмов, так как
кислород атмосферы – это результат деятельности фотосинтезирующих организмов –
цианобактерий и растений. На высоте 20‑45 км расположен озоновый слой,
содержание озона в нем примерно в 10 раз выше, чем в атмосфере у поверхности
Земли. Этот слой защищает поверхность планеты от избытка ультрафиолетовых
лучей, неблагоприятно влияющих на живые организмы.
Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный
обмен теплом, влагой и химическими элементами.
На состояние атмосферы влияет хозяйственная деятельность
человека, благодаря которой в ней появились метан, оксиды азота и другие газы,
вызывающие атмосферные процессы – парниковый эффект, разрушение озонового слоя,
кислые дожди, смог.
Гидросфера оказывается не сплошной оболочкой: моря и
океаны покрывают Землю только на 2/3, остальное занято сушей. На суше
гидросфера представлена фрагментарно – озерами, реками, грунтовыми водами
(табл. 13).
Таблица 13 Распределение водных масс в гидросфере Земли
(по Львовичу, 1986)
Гидросфера на 94% представлена солеными водами океанов и
морей, а вклад рек в водный бюджет планеты в 10 раз меньше, чем количество
водных паров в атмосфере. Три четверти пресной воды недоступны организмам, так
как законсервированы в ледниках гор и полярных шапках Арктики и Антарктиды.
Гидросфера испытывает все возрастающее влияние хозяйственной
деятельности человека, которая ведет к нарушению рассматриваемого ниже
биосферного круговорота воды (ускорение процесса таяния ледников, уменьшение
количества жидкой пресной воды и увеличение парообразной воды в результате испарений
мелиорированных агроэкосистем.
Литосфера – это верхняя твердая оболочка Земли,
мощность которой составляет 50‑200 км. Верхний слой литосферы называется
земной корой. Вещества, слагающие литосферу, частично образованы за счет
деятельности организмов, и это не только торф, каменный уголь, горючие сланцы,
но и куда более распространенный карбонат кальция, образовавшийся из моллюсков
и других морских животных. Совершенно особую среду представляет собой почва
(см. 2.6), находящаяся на границе литосферы и атмосферы.
В настоящее время на литосферу оказывает сильнейшее
техногенное влияние человек, особенно за счет развития процессов эрозии,
увеличения твердого стока, сжигания ископаемого топлива и создания инженерных
сооружений. Искусственные (техногенные) грунты уже покрывают более 55% площади
суши Земли, а в ряде урбанизированных районов (Европа, Япония, Гонконг и др.)
они покрывают 95‑100% территории и их мощность достигает нескольких
десятков метров. Суммарная площадь, покрытая всеми видами инженерных сооружений
(здания, дороги, водохранилища, каналы и т.п.) в 2000 г. достигла 1/6 площади
суши.
Биосфера охватывает всю гидросферу, часть атмосферы и часть
литосферы. Ее верхняя граница расположена на высоте 6 км над уровнем моря,
нижняя – на глубине 15 км в толще земной коры (на такой глубине обитают
бактерии в нефтяных водах) и 11 км в океане. По сравнению с диаметром Земли
(13000 км) биосфера – это тонкая пленка на ее поверхности. Однако основная
жизнь в биосфере сконцентрирована в значительно более узких пределах,
охватывающих всего несколько десятков метров на континентах, в атмосфере и в
океане (табл. 14).
Таблица 14 Структура биомассы биосферы (сухое вещество)
В биосфере происходит круговорот всех веществ, т.е. их
многократное участие в процессах синтеза и разрушения органического вещества. В
круговоротах в той или иной степени участвуют практически все химические
элементы, однако наиболее важными для биосферы являются круговороты воды,
кислорода, углерода, азота, фосфора.
Контрольные вопросы
1. С именами каких ученых связано рождение и развитие
представления о биосфере?
2. Назовите оболочки Земли, которые выделил Э. Зюсс.
3. Расскажите о составе атмосферы.
4. Какова структура гидросферы?
5. Охарактеризуйте масштаб техногенных нарушений литосферы
человеком.
6. Назовите верхнюю и нижнюю границы биосферы.
|
