1.3. Биосфера: структура и свойства

Биосферой называют всю совокупность живых организмов на Земле и все объемное пространство, заселенное ими, находящееся под их воздействием и занятое продуктами их жизнедеятельности. Биосфера является глобальной экосистемой, которая занимает верх­нюю часть литосферы (земной коры), гидросферу и нижнюю часть атмосферы1.

Термин «биосфера» впервые появился во второй половине XIX в. в трудах австрийского ученого-геолога Э. Зюсса, который называл так «тонкую пленку жизни» на земной поверхности. Однако фундамен­тальные исследования эволюции биосферы принадлежат российскому ученому В.И. Вернадскому. Именно он стал основателем учения о биосфере и доказал, что все три оболочки Земли (литосфера, гидро­сфера, атмосфера) связаны воедино и приобрели современный облик И состав благодаря грандиозной работе живых организмов. Они много-Кратно (миллионы раз) пропустили через себя весь объем Мирового океана, создали почву, наполнили атмосферу Земли кислородом, оста­вили после себя километровые толщи осадочных пород, в том числе топливно-энергетические ресурсы. Таким образом, биосфера — зем-

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового слоя (в среднем до 20—25 км), верхнюю часть твердой оболочки Земли — литосферы (до глу­бины 3 км) и всю гидросферу.

ная оболочка живых организмов, сформированная при непосредст­венном их участии.

Согласно теории В.И. Вернадского, в состав биосферы кроме био-ты входит биогенное вещество — остатки организмов на разных стадиях деструкции, органические и минеральные продукты их жизнедеятель­ности и биокосное вещество — продукты переработки горных и осадоч­ных пород живыми организмами.

Структурными единицами биосферы являются экосистемы и био­геоценозы.

Активную часть биосферы, представленную живыми организма­ми, называют экосферой. Ее населяют примерно 1 млн видов животных и около 340 тыс. видов растений; при этом 93% всех видов растений и животных живут на суше.

Биомасса экосферы поддерживается на относительно постоянном уровне на протяжении сотен миллионов лет (около 2 трлн тонн орга­нического сухого вещества). Происходит это за счет лимитирования биомассы (по веществу) в процессе круговорота биогенных элементов1 под воздействием потока солнечной энергии.

Таким образом, за счет естественных процессов в биосфере — син­теза и разложения органических веществ обеспечивается устойчивость биосферы в масштабе геологического времени. Это обстоятельство яв­ляется важнейшим условием глобальной экологической безопасно­сти — экологического равновесия.

Синтез и разложение органических веществ осуществляются раз­личными видами живых организмов. Эти виды, а также их сообщества были отобраны в ходе эволюции биосферы. «Избранные» сообщества и сформированные ими абиотические компоненты окружающей при­родной среды составляют современную биосферу Земли.

Поскольку биота поддерживает определенный химический состав природной среды, ее деятельность должна подчиняться принципу Ле Шателье: при возникновении внешних возмущений, нарушающих со­стояние окружающей среды, в биоте должны возникать процессы, компенсирующие это возмущение. Компенсация возмущения в био­сфере может происходить за счет направленного изменения соотноше­ния между синтезом и разложением органических веществ.

Однако компенсация возмущений окружающей среды может осу­ществляться только неизмененной (невозмущенной) или слабо изме­ненной биотой. Например, в случае замещения естественных видов культурными теряется возможность не только компенсировать возникшее возмущение, но и обеспечить полностью замкнутый кругово­рот веществ.

Итак, биосфера — фундаментальное понятие экологии — означа­ет оболочку жизни, живое вещество которой выполняет роль транс­форматора, переводящего космическую энергию в различные виды земной энергии: электрическую, химическую, механическую, тепло­вую и пр.