Биосфера

(от греч. Bios - жизнь и sphaira - шар * a. Biosphere. н. Biosphare. ф. Biosphere. и. Biosfera) - глобальная саморегулируемая открытая система, охватывающая и преобразующая вещество значит. Части литосферы, гидросферы и атмосферы благодаря былой и совр. Деятельности живых организмов. Термин "Б." введён австр. Геологом Э. Зюссом (1875), понимавшим под Б. Оболочку жизни на поверхности материков. Определение Б. Как области существования живого вещества и как области земной коры, занятой трансформаторами космич. Энергии в земную, принадлежит В. И. Вернадскому (1911). Б. - часть мегабиосферы - сложной оболочки Земли, охватывающей атмосферу, гидросферу, стратосферу, параметаморфиты литосферы. Б. - область активной жизни, часть многооболочечной структуры Земли, от озонового экрана атмосферы до азойных глубин литосферы.

Собственно Б. Подстилается метабиосферой и перекрывается парабиосферой (зоной залёта или заноса воздушными потоками живых организмов) и апобиосферой (верх. Граница распространения форм жизни в состоянии анабиоза). Метабиосфера отвечает "былым биосферам" Вернадского - слоям земной коры, лишённым ныне жизни, но переработанным живым веществом в течение прошлых геол. Эпох. Б. Мозаична по структуре и составу, и в зависимости от неоднородности лика Земли (напр., океаны, горы) живое вещество неравномерно распространено в Б. Обширные океанские пространства относительно бедны живым веществом. Оно сконцентрировано в осн. На мелководьях и в приустьевых зонах рек. На суше наиболее значительна биомасса лесов (300-500 т/га). Биомасса наземных почвенных животных всей Б.

Составляет ок. 500 млн. Т сухого вещества. Общая биомасса остальных животных суши меньше на 1-2 порядка. Биомасса океана состоит из 300 млн. Т растит. Вещества и 6 млрд. Т зоопланктона и бентоса в сухом весе. Общая биомасса бактерий и др. Микроорганизмов, вероятно, значительнее биомассы многоклеточных организмов. Обновление всего живого вещества Б. Земли происходит за 8-10 лет. При этом фитомасса суши обновляется примерно за 15 лет, а фитомасса океана за один день. Вся биомасса океана обновляется за 33 дня.В кругообороте вещества Б. Участвуют все хим. Элементы, известные в земной коре, а также искусственные, полученные в процессах ядерного синтеза и поступившие в Б. С началом атомных бомбардировок и последующих испытаний ядерного оружия.В Б.

Установлено св. 500 тыс. Видов растений и ок. 1,5 млн. Видов животных. Практически бесконечно разнообразие частных экосистем (биогеоценозов) - длительно устойчивых и самовоспроизводящихся комплексов взаимосвязанных видов живых организмов и абиотич. Источников вещества и энергии среды.Б. - мощный фактор геол. Преобразований, под влиянием к-рого изменяются способы и пути миграции хим. Элементов, образуются новые хим. Соединения, резко возрастает интенсивность процессов выветривания и разделения элементов и изотопов, формируется хим. Состав вод и газов.В экосистемах сосредоточена осн. Масса функционирующего живого вещества, ок. 300 млрд. Т в сухом весе, или 0,01 % массы земной коры. Непрерывно текущий процесс обмена огромной интенсивности привёл к переработке организмами массы вещества, во много раз превосходящей не только биомассу, но и (в сумме геол.

Времени) массу земной коры (см. Табл.).В пределах Б. Везде встречаются живые организмы или следы их деятельности. Газы атмосферы, литосферы и гидросферы (кислород, азот, углекислота, углеводороды) имеют гл. Обр. Биогенную природу. Биогенны природные воды, каустобиолиты (нефти, угли, битуминозные известняки и т.д.), органогенные известняки, их метаморфич. Аналоги (мраморы, углистые сланцы, графитовые породы). Естеств. Пределами развития жизни являются повышенные и пониженные темп-ры, давления и радиация. Поле устойчивости жизни (экстремальные пределы выживания организмов) обширно. От предельных океанских глубин до атмосферных высот порядка 25-30 км. Поле существования жизни (область воспроизводства организмов) значительно меньше.

От дна Марианского жёлоба до вершины г. Джомолунгма (Эверест), а в толщах г. П. Глубина проникновения жизни (анаэробная микрофлора подземных вод) превышает 3 км.Б. - осн. Аккумулятор солнечной энергии в верх. Слоях земной коры. Геол. Функции Б. Состоят, в частности, в деструкции косного (минерального) вещества, в формировании биокосных систем (почва), в переносе вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении (следствие экспансии жизни), в избират. Накоплении соединений и хим. Элементов в живых организмах и продуктах метаболизма, в ускорении энергообмена при фотосинтезе, разложении энергонасыщенных веществ, передаче энергии по пищевой цепи. Только в процессе фотосинтеза ежегодно накапливается, перераспределяясь, значит.

Масса углерода, фосфора, хрома, марганца, молибдена, железа, кобальта, никеля, меди, цинка и др. Элементов, иногда соизмеримая с разведанными запасами в недрах планеты. В доманиковых фациях разл. Эпох (от протерозоя до нашего времени) в краткие временные отрезки (5-20 млн. Лет) накоплены огромные запасы углеводородов, урана, др. Металлов. Возможности Б. К накоплению особенно ярко выражены в процессах формирования м-ний нефти, угля, горючих сланцев.Б. Играет активную роль в газовом балансе планеты. Эндогенные потоки гелия ("гелиевое дыхание", по Вернадскому) сочетаются с потоками ювенильных углеводородных газов и 40Ar. Углекислый газ частично ювенилен, частично является продуктом переработки органич. Вещества былых Б.

Первичная вода атмосферы Земли имела эндогенное происхождение, но с появлением живого вещества масса и качество атмосферы зависят от деятельности биогеоценозов и от техногенеза.К числу невосстановимых огранич. Ресурсов Б. Относятся п. И. Извлечение минеральных ресурсов характеризуется всё возрастающими масштабами, снижение темпа роста к-рых возможно за счёт сокращения потерь (в недрах, при обогащении и в конечном переделе). Этому способствует внедрение комплексного, безотходного произ-ва с утилизацией всех полезных компонентов. Расширение площадей, занятых открытыми разработками, поставило экономич. Проблему сохранения ландшафта, плодородной почвы, поверхностных и грунтовых вод.Рост народонаселения и всё возрастающие темпы потребления первичных ресурсов Б.

Предопределяют создание глобального комплекса мероприятий по охране Б. Междунар. Соглашениями положено начало исследованиям проблемы "Человек и биосфера" в рамках разл. Междунар. И нац. Программ (см. Охрана окружающей среды). В частности, создаются и внедряются Безотходные технологии. Развиваются прогрессивные методы выемки горн. Массы с закладкой выработанных пространств инертными материалами. В переработку включаются забалансовые руды и хвосты обогащения. Применяется скважинное, кучное и заводское выщелачивание в комбинации с бактериальными методами извлечения компонентов.Литература. Вернадский В. И., Биосфера, М., 1967. Вассоевич Н. Б., Различное толкование понятия биосферы, в кн. Исследования органического вещества современных и ископаемых осадков, М., 1976.

Будыко М. И., Климат в прошлом и будущем, Л., 1980. Круговорот вещества в природе и его изменение хозяйственной деятельностью человека, М., 1980. Реймерс Н. Ф., Азбука природы. Микроэнциклопедия биосферы, М., 1980.И. В. Давиденко..