Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Биосфера Кора выветривания




ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 020802 – «Природопользование». Также может быть использовано студентами, обучающимся по специальности 280201 – «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» по курсу «Науки о Земле» или студентами других специальностей, в учебной программе которых предусмотрено изучение ландшафтоведения.

В пособии изложены взгляды В.И. Вернадского [1-4], его учеников и последователей на особенности биосферы как структурной оболочки планеты Земля, миграцию веществ и влияния геохимической среды на развитие и химический состав растений, и биогеохимические функции живого вещества [5-7].

Пособие является дополнением к лекционному материалу, предусмотренному программой по курсу геологии. Особое внимание в нем уделено более глубокому и подробному рассмотрению вопросов, которые не достаточно полно изложены в имеющейся по данному курсу учебной литературе.

1. БИОСФЕРА. УЧЕНИЕ В.И. ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ

КАК О СТРУКТУРНОЙ ОБОЛОЧКЕ ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ

1.1. Геохимические аспекты учения о биосфере. Роль живого вещества

в геологической истории земли

Термин «биосфера» был введен в науку Зюссом (Suess, 1875). Биосфера по Зюссу – это сфера обитания живых организмов, или сфера, занятая жизнью.

В.И. Вернад­ский такое понимание биосферы в дальнейшем развил как понятие планетной среды, в которой только и мо­жет проявляться жизнь. В книге «История минера­лов земной коры» (1925) В.И. Вернадский писал: «Живое вещество тоже распространено концентри­чески в земной коре. Область, им занятая, образует в земном шаре оболочку, которую мы называем биосфе­рой. Эта биосфера охватывает часть литосферы и ат­мосферы и всю гидросферу».

Позднее В.И. Вернадс­кий начинает рассматривать биосферу как большое естественное тело планеты, в котором идут все биоге­охимические явления, определяющие его сущность. Он пишет: «Земная оболочка, биосфера, обнимающая весь земной шар, имеет резко обособленные размеры, в зна­чительной мере она обуславливается существованием в ней живого вещества – им заселена. Между ее кос­ной безжизненной частью, ее косными природными те­лами и живыми веществами, ее населяющими, идет не­прерывный материальный и энергетический обмен, материально выражающийся в движении атомов, выз­ванном живым веществом.

Этот обмен в ходе времени выражается закономерно меняющимся, непрерывно стремящимся к устойчивости равновесием. Оно про­никает всю биосферу, и этот биогенный ток атомов в значительной степени ее создает. Так неотделимо и неразрывно биосфера на всем протяжении геоло­гического времени связана с живым заселяющим ее веществом.

В этом биогенном токе атомов и связанной с ним энер­гии проявляется резко планетное, космическое значение живого вещества. Ибо биосфера является той единствен­ной земной оболочкой, в которую непрерывно проника­ет космическая энергия, космические излучения, и, прежде всего, лучеиспускание Солнца, поддерживающее динами­ческое равновесие, организованность: биосфера – живое вещество».

В 1926 году в своей книге «Биосфера» В.И. Вернад­ский изложил 6 эмпирических обобщений, вскрывающих роль живого вещества в геологической истории Земли:

1. Современное живое вещество находится в генети­ческой связи с живым веществом прошлого. Условия земной среды доступны для существования живого ве­щества и его химического влияния на окружающую сре­ду. Отсюда вывод о непрерывности процессов вывет­ривания;

2. Во все известные геологические периоды неизмен­но выдерживается принцип Реди (Redi, 1712) –«все жи­вое от живого»;

3. Лучистая энергия Солнца регулирует химическое проявление земной коры через посредство живых орга­низмов;

4. История Земли демонстрирует принцип Геттона (Неtton, 1796) – «В геологии нет ни начала, ни конца»;

5. Существование биосферы на планете непрерывно во времени (принцип актуализма);

6. Эволюционный процесс имеет направленность – принцип Дана (Dаn, 1863).

И далее В.И. Вернадский добавляет научные положения, указывающие на характер проявления биосфе­ры не только в природе Земли, но и в космосе:

1. Космические излучения, идущие от всех небесных тел, охватывают биосферу, проникают всю ее и все в ней, и биосфера должна рассматриваться как «область пре­вращений космической энергии»;

2. Изучение жизни в форме живого вещества указы­вает на то, что это есть планетное, т.е. космическое явление, и биосфера, таким образом, выявляется как планетное явление космического характера;

3. Живое вещество есть, прежде всего, планетное явление и не может быть оторвано от биосферы, геологической функцией которой оно является.

Таким образом, в этих положениях В.И. Вернадского четко сформулировано, что биосфера должна рассмат­риваться и как земная природа, и как планетное явле­ние космического характера.

Таким образом, биосфера – это геологическая земная оболочка, охваченная жизнью и структурно организованная этой жизнью.

Биосфера взаимосвязана со своим планетным окружением, т.е. существует и развивается в среде планетного характера.

Биосфера, как планетная система, входит в более обширную надсистему Земли, обладающую единством взаимодействия земного и космического процессов.

Организованность биосферы – результат планетно-космической организованности.

В настоящее время организованность биосферы интенсивно изменяется под влиянием человеческой деятельности.

Границы биосферы

В.И. Вернадский в книге «Биосфера» писал: «Пре­делы биосферы обусловлены, прежде всего, полем суще­ствования жизни».

Современные исследования показывают, что верхняя граница распространения живых организмов определя­ется губительным действием радиации. Низкие темпе­ратуры верхних слоев тропосферы, напротив, оказывают защитное действие, так как жизнеспособность микроор­ганизмов сохраняется дольше при низких температурах. Так называемый аэропланктон в большей или меньшей степени населяет всю тропосферу. Но уже в тропопау­зе происходит резкое изменение температуры, давления, средней скорости частиц, теплопроводности, вязкости, теплоемкости. Совокупность физических свойств среды на этих высотах такова, что микроорганизмы вряд ли могут существовать в этих условиях. Таким образом, по-видимому, верхний предел биосферы – верхние слои тропосферы, может быть – тропопауза.

Ясного представления о нижнем пределе биосферы до сих пор нет. Возможно, что на континентах нижний предел существования жизни находится где-то на глу­бине 2–3 км. Именно на таких глубинах обнаружены пур­пурные тионово-кислые бактерии, использующие свобод­ный кислород, выделяющийся при разложении воды нефтяных месторождений под влиянием γ-излучения радия. А также термофильные сульфат-восстанавливающие бактерии, существующие при t ~ 104 °С.

Под океанами предел биосферы распространяется на глубине 0,5–1 км от дна.

В «Очерках геохимии» (1934) В.И. Вернадский дал схему оболочек земного шара (рис. 1)

.

Ионосфера

Стратосфера

Тропосфера

Педосфера

Биосфера Кора выветривания

Стратисфера






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных