Биосфера и ее устойчивость

План лекции
1. Формирование концепции биосферы.
2. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.
3. Место человека в экосистеме.

Учение о биосфере
Биосфера – это своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами

Термин биосфера (от греч. «биос» – жизнь и «сфера» – шар) ввел в науку геолог, профессор Венского университета Эдвард Зюсс в 1875 г. для обозначения области земной поверхности, населенной жизнью.

Годом рождения учения о биосфере считается 1926 г., когда вышла книга В. И. Вернадского «Биосфера».
Биосфера, по В.И. Вернадскому, – земная оболочка, область существования живого вещества, которая включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.).

Структура биосферы
Большинство ученых в качестве верхней теоретической границы биосферы указывают озоновый слой, средняя высота которого составляет 25 км. Выше живые организмы погибают от жесткого космического излучения, хотя споры бактерий обнаруживали и на высоте до 70 км.

Категории вещества в биосфере
1. Живое вещество (2.4×1012 т, 97% растения, 3% животные)

Косное вещество не является продуктом жизнедеятельности организмов, но входит в биологический круговорот (вода, атмосферный азот, соли металлов и пр.).

Биокосное вещество формируется совместно организмами и небиологическими процессами (почвы, илы, природная вода рек, озер и пр.).

биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов –осадочные пароды органического происхождения)
Торф образован скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот.
Основным исходным веществом нефти обычно является планктон.
Каменный уголь образуется из продуктов разложения органических остатков высших растений, претерпевших изменения (метаморфизм) в условиях давления окружающих пород земной коры и сравнительно высокой температуры.

Радиоактивное вещество - атомы радиоактивных элементов – уран, торий, радий и др

Вещество космического происхождения - вещество, по­ступающее на поверхность Земли из космоса (метеориты, космическая пыль)

Рассеянные атомы - отдельные атомы элементов, встречающиеся в природе в рассеянном состоянии (в таком состоянии часто существуют атомы микро- и ультрамикроэлементов: Mn, Zn, Au, Hg и др.).

Функции живого вещества
1. энергетическая функция
2. газовая функция
3. окислительно-восстановительная
4. концентрационная функция
5. деструкционная функция

Круговорот веществ – многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли.

Большой (геологический круговорот)
Круговорот воды и геологических процессов в земле

Малый (биохимический) круговорот
Круговорот химических элементов в природе

Ноосфера (от греческого – разум и шар) – это понятие «сферы разума» ввел французский математик и философ Е . Ле-Руа (1927), а концепцию о ноосфере обосновал академик В.И. Вернадский. Это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная дельность человека становиться главным, определяющим фактором развития.

Ноосферное развитие – это разумное управляемое соразвитие человека, общества и природы, при котором удовлетворение жизненных потребностей населения осуществляется без ущерба интересов будущих поколений