Biosfera (iz grščine bios - življenje, sphaira - krogla)- lupina planeta Zemlje, v kateri je prisotno življenje. Razvoj izraza "biosfera" je povezan z angleškim geologom Eduardom Suessejem in ruskim znanstvenikom V.I. Vernadskim. Biosfera skupaj z litosfero, hidrosfero in atmosfero tvori štiri glavne lupine Zemlje.
Izvor izraza "biosfera"
Izraz "biosfera" je prvi skoval geolog Eduard Suess leta 1875 za označevanje prostora na zemeljski površini, kjer obstaja življenje. Popolnejšo definicijo pojma "biosfera" je predlagal V.I. Vernadsky. Bil je prvi, ki je življenju dodelil prevladujočo vlogo transformativne sile našega planeta, pri čemer je upošteval življenjsko aktivnost organizmov tako v sedanjosti kot v preteklosti. Geokemiki opredeljujejo izraz "biosfera" kot celotno vsoto živih organizmov ("biomasa" ali "biota", kot jo imenujejo biologi in ekologi).
Meje biosfere
Vsak delček planeta, od polarnih ledenih pokrovov do ekvatorja, je naseljen z živimi organizmi. Nedavni napredek na področju mikrobiologije je pokazal, da mikroorganizmi živijo globoko pod zemeljskim površjem in morda njihova skupna biomasa presega biomaso vseh rastlinskih in živalskih vrst na zemeljskem površju.
Trenutno dejanskih meja biosfere ni mogoče izmeriti. Običajno večina vrst ptic leti na nadmorski višini med 650 in 1800 metri, ribe pa so bile najdene kar 8372 metrov globoko v Portoriškem jarku. Obstajajo pa tudi bolj ekstremni primeri življenja na planetu. Afriški jastreb ali Rüpplov jastreb je bil viden na nadmorski višini več kot 11.000 metrov, gorske gosi se običajno selijo na nadmorsko višino najmanj 8.300 metrov, divji jakovi živijo v gorskih predelih Tibeta na nadmorski višini približno 3.200 - 5.400 metrov. ravni, gorske koze pa živijo na nadmorski višini do 3000 metrov.
Mikroskopski organizmi so sposobni živeti tudi v ekstremnejših razmerah in če jih upoštevamo, je debelina biosfere veliko večja, kot smo si predstavljali. Nekatere mikroorganizme so odkrili v zgornjih plasteh Zemljine atmosfere na nadmorski višini 41 km. Malo verjetno je, da so mikrobi aktivni na nadmorskih višinah, kjer sta temperatura in zračni tlak izjemno nizka in je ultravijolično sevanje zelo intenzivno. Najverjetneje so jih v zgornje plasti atmosfere prenesli vetrovi ali vulkanski izbruhi. Prav tako so enocelične oblike življenja našli v najglobljem delu Marianskega jarka na globini 11.034 metrov.
Kljub vsem navedenim primerom skrajnosti življenja je na splošno plast zemeljske biosfere tako tanka, da jo lahko primerjamo z jabolčno lupino.
Zgradba biosfere
Biosfera je organizirana v hierarhično strukturo, v kateri posamezni organizmi tvorijo populacije. Več med seboj povezanih populacij sestavlja biocenozo. Združbe živih organizmov (biocenoza), ki živijo v določenih fizičnih habitatih (biotopu), tvorijo ekosistem. je skupina živali, rastlin in mikroorganizmov, ki delujejo med seboj in s svojim okoljem tako, da zagotavljajo svoj obstoj. Zato je ekosistem funkcionalna enota trajnosti življenja na Zemlji.
Izvor biosfere
Biosfera obstaja približno 3,5-3,7 milijarde let. Prve oblike življenja so bili prokarionti – enocelični živi organizmi, ki so lahko živeli brez kisika. Nekateri prokarionti so razvili edinstven kemični proces, ki ga poznamo kot . Sončno svetlobo so lahko uporabili za izdelavo preprostega sladkorja in kisika iz vode in ogljikovega dioksida. Ti fotosintetični mikroorganizmi so bili tako številni, da so korenito preoblikovali biosfero. V daljšem časovnem obdobju se je iz mešanice kisika in drugih plinov oblikovala atmosfera, ki bi lahko podpirala novo življenje.
Dodatek kisika v biosfero je omogočil hiter razvoj kompleksnejših oblik življenja. Pojavilo se je na milijone različnih rastlin in živali, ki so jedle rastline in druge živali. razvil za razgradnjo mrtvih živali in rastlin.
Zahvaljujoč temu je biosfera naredila velik preskok v svojem razvoju. Razpadli ostanki mrtvih rastlin in živali so sproščali hranila v prst in ocean, ki so jih rastline ponovno absorbirale. Ta izmenjava energije je omogočila, da je biosfera postala samozadostni in samoregulacijski sistem.
Vloga fotosinteze v razvoju življenja
Biosfera je edinstvena v svoji vrsti. Do sedaj ni bilo znanstvenih dejstev, ki bi potrjevala obstoj življenja na drugih mestih v vesolju. Življenje na Zemlji obstaja po zaslugi Sonca. Ko je izpostavljen energiji sončne svetlobe, pride do procesa, imenovanega fotosinteza. Zaradi fotosinteze rastline, nekatere vrste bakterij in praživali pod vplivom svetlobe pretvorijo ogljikov dioksid v kisik in organske spojine, kot je sladkor. Velika večina živalskih, glivičnih, rastlinskih in bakterijskih vrst je neposredno ali posredno odvisna od fotosinteze.
Dejavniki, ki vplivajo na biosfero
Obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na biosfero in naše življenje na Zemlji. Obstajajo globalni dejavniki, kot je razdalja med Zemljo in Soncem. Če bi bil naš planet bližje ali dlje od Sonca, bi bila Zemlja prevroča ali prehladna za nastanek življenja. Pomemben dejavnik, ki vpliva na podnebje planeta, je tudi kot naklona zemeljske osi. Letni časi in sezonske podnebne spremembe so neposredna posledica nagiba Zemlje.
Pomemben vpliv na biosfero imajo tudi lokalni dejavniki. Če pogledate določeno območje Zemlje, lahko vidite vpliv podnebja, dnevnega vremena, erozije in življenja samega. Ti majhni dejavniki nenehno spreminjajo prostor in živi organizmi se morajo ustrezno odzvati in se prilagajati spremembam v svojem okolju. Čeprav lahko ljudje nadzorujejo večino svojega neposrednega okolja, so še vedno občutljivi na naravne nesreče.
Najmanjši dejavnik, ki vpliva na videz biosfere, so spremembe, ki se dogajajo na molekularni ravni. Reakcije oksidacije in redukcije lahko spremenijo sestavo kamnin in organskih snovi. Obstaja tudi biološka razgradnja. Drobni organizmi, kot so bakterije in glive, so sposobni predelovati tako organske kot anorganske materiale.
Biosferni rezervati
Ljudje imamo pomembno vlogo pri ohranjanju izmenjave energije v biosferi. Na žalost je naš vpliv na biosfero pogosto negativen. Na primer, ravni kisika v ozračju se zmanjšujejo in ravni ogljikovega dioksida naraščajo, ker ljudje prekomerno kurijo fosilna goriva, razlitja nafte in izpusti industrijskih odpadkov v ocean pa povzročajo ogromno škodo hidrosferi. Prihodnost biosfere je odvisna od tega, kako ljudje komunicirajo z drugimi živimi bitji.
V začetku sedemdesetih let prejšnjega stoletja so Združeni narodi ustanovili projekt Človek in biosfera (MAB), ki spodbuja trajnostni, uravnotežen razvoj. Trenutno je po svetu na stotine biosfernih rezervatov. Prvi biosferni rezervat je bil ustanovljen v Yangambiju v Demokratični republiki Kongo. Yangambi se nahaja v rodovitnem porečju reke Kongo in je dom približno 32.000 vrstam dreves in živali, vključno z endemičnimi vrstami, kot sta gozdni slon in prašič z ušesi. Biosferni rezervat Yangambi podpira pomembne dejavnosti, kot so trajnostno kmetijstvo, lov in ekstrakcija.
Zunajzemeljske biosfere
Do sedaj biosfera zunaj Zemlje ni bila odkrita. Zato obstoj zunajzemeljskih biosfer ostaja hipotetičen. Po eni strani mnogi znanstveniki menijo, da je življenje na drugih planetih malo verjetno, in če nekje obstaja, je najverjetneje v obliki mikroorganizmov. Po drugi strani pa je lahko veliko analogov Zemlje, tudi v naši galaksiji - Rimski cesti. Glede na omejitve naše tehnologije trenutno ni znano, kolikšen odstotek teh planetov lahko ima biosfero. Prav tako ni mogoče izključiti možnosti, da bodo ljudje v prihodnosti ustvarili umetne biosfere, na primer na Marsu.
Biosfera je zelo krhek sistem, v katerem je vsak živ organizem pomemben člen v ogromni verigi življenja. Zavedati se moramo, da je človek kot najinteligentnejše bitje na planetu odgovoren za ohranitev čudeža življenja na našem planetu.
Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.
material ENE
Živa snov opravlja naslednje biogeokemične funkcije: plin (migracija plinov in njihove transformacije); koncentracija (kopičenje živih organizmov kemičnih elementov iz zunanjega okolja); redoks (kemijske transformacije snovi, ki vsebujejo atome s spremenljivo valenco - spojine železa, mangana, elementi v sledovih itd.); biokemijske in biogeokemične funkcije, povezane s človeško dejavnostjo (tehnogeneza, oblika nastanka in pretvorbe materije v življenje, spodbujanje prehoda življenja v novo stanje - noosfero). Kombinacija teh funkcij določa vse kemijske transformacije v biokemiji.Razvoj biologije je dialektično povezan z razvojem oblik žive snovi (organizmov in njihovih združb) in zapletom njenih biokemičnih funkcij, ki potekajo v ozadju geološkega zgodovina Zemlje.
V doktrini biologije se razlikujejo naslednji glavni vidiki: energija, ki osvetljuje povezavo biosferno-planetarnih pojavov s kozmičnim sevanjem (predvsem sončnim) in radioaktivnimi procesi v črevesju zemlje; biogeokemični, ki odraža vlogo žive snovi pri porazdelitvi in obnašanju atomov (natančneje njihovih izotopov) v biogeokemiji in njenih strukturah (glej Biogeokemija); informacijski, ki preučuje principe organizacije in vodenja, ki se izvajajo v živi naravi v povezavi s proučevanjem vpliva žive snovi na zgradbo in sestavo bakterij; prostorsko-časovni, ki zajema nastanek in razvoj različnih struktur zemlje v geološkem času v povezavi s posebnostmi prostorsko-časovne organizacije žive snovi v zemlji (problemi simetrije itd.); noosferski, ki preučuje globalne učinke človeštva na strukturo in kemijo planeta: razvoj mineralnih virov, proizvodnja novih snovi, ki prej niso bile na planetu (na primer čisti aluminij, železo in druge kovine), transformacija biogeocenotske strukture planeta (krčenje gozdov, izsuševanje močvirij, oranje nedotaknjenih zemljišč, ustvarjanje rezervoarjev, onesnaževanje vode, tal in ozračja s proizvodi gospodarske dejavnosti, uporaba gnojil, erozija tal, pogozdovanje, gradnja mest, jezov, ribolov itd.). Vstop človeka v vesolje, onkraj meja Zemlje, bo spodbudil razvoj novih vidikov proučevanja biosfere. Bistven vidik doktrine biologije je ideja o medsebojnih povezavah (neposrednih in povratnih) in konjugiranem razvoju vseh struktur biologije. Ta ideja tvori osnovo za razvoj problema "biosfera in človeštvo" s strani mnogih nacionalnih in mednarodnih organizacij, znanstvenih centrov in laboratorijev. Ta problem rešujejo dogodki, v katerih sodeluje veliko držav, na primer Mednarodno hidrološko desetletje, Mednarodni biološki program (glej Mednarodni biološki program) itd. Povečano zanimanje za študij biologije je posledica dejstva, da se je v 20. stoletju nadomestil lokalni vpliv človeka na kmetijstvo, značilen za vso prejšnjo zgodovino. njegov globalni vpliv na sestavo, strukturo in vire B. Na planetu ni območja kopnega ali morja, kjer ni bilo najdenih sledi človeške dejavnosti. Eden od osupljivih primerov so globalne padavine radioaktivnih padavin - produktov jedrskih eksplozij. V atmosferi, oceanu in na kopnem so povsod (tudi v zelo majhnih količinah) produkti izgorevanja nafte, premoga, plinov, odpadkov kemične in drugih industrij, pesticidov in gnojil, ki jih s polj odnese vodna in vetrna erozija. Intenzivna in neracionalna raba baltskih virov - vode, plina, bioloških itd., ki jo zaostruje oboroževalna tekma, testiranje jedrskega orožja itd., je razblinila mit o neskončnosti in neizčrpnosti teh virov. Številni primeri destruktivnega človekovega delovanja in žal redki primeri njegove ustvarjalne dejavnosti (tudi naravovarstvene) pričajo o pomembnosti razumnega upravljanja zemeljskih zadev s strani umnega človeštva, ki je možno le ob prehodu iz spontane kapitalistične proizvodnje v plansko gospodarstvo socialistične in komunistične družbe . Naravoslovna podlaga za racionalen pristop k problemu "biosfera in človeštvo" - enemu najbolj ambicioznih problemov našega časa - je doktrina biologije in biogeocenologija - discipline, ki preučujejo splošne principe in mehanizme delovanja in evolucije združb živih organizmov v določenih prostorskih in časovnih razmerah. Sodobna struktura biologije je produkt dolgega razvoja številnih sistemov različne kompleksnosti, ki dosledno stremijo k stanju dinamičnega ravnovesja. Praktični pomen doktrine B. je ogromen. Za razvoj tega učenja so še posebej zainteresirani zdravstvo, kmetijstvo in ribištvo ter druge veje človeške prakse, ki se pogosteje kot druge soočajo s "povračilnimi udarci" B., ki jih povzroča nerazumno ali neprevidno preoblikovanje narave s strani človeka.
Literatura:
- Vernadsky V.I., Izbr. soč., zvezek 5, M., 1960;
- po njem, Kemična struktura zemeljske biosfere in njenega okolja, M., 1965;
- Kovda V. A., Sodobna doktrina biosfere, "Journal of General Biology", 1969, letnik 30, št. 1;
- Perelman A.I., Krajinska geokemija, M., 1961;
- Timofeev-Resovski N.V. in Tyuryukanov A.N., O osnovnih biohoroloških delitvah biosfere, "Bilten Moskovskega društva naravoslovcev", 1966, v. 71 (1);
- Hilmi G.F., Osnove fizike biosfere, Leningrad, 1966;
- Duvigneau P. in Tang M., Biosfera in mesto človeka v njej, prev. iz francoščine, M., 1968.
V. A. Kovda, A. N. Tjurjukanov.
Ta članek ali razdelek uporablja besedilo iz Velike sovjetske enciklopedije.Biosfera- celota delov zemeljske lupine (lito, hidro in atmosfera), ki je naseljena z živimi organizmi, je pod njihovim vplivom in je zasedena s produkti njihove vitalne dejavnosti. Izraz "biosfera" je leta 1875 skoval Eduard Suess. Veliko je prispeval k razvoju študija biosfere
Koncept biosfere. Sestava biosfere.
Tisti del litosfere, hidrosfere in atmosfere Zemlje, v katerem obstajajo in se razvijajo rastline in živi organizmi, imenujemo biosfera. Sicer pa je biosfera lupina življenja. Vključuje ne le rastlinski pokrov in živalsko populacijo planeta, vse reke in jezera, vodno maso oceanov, temveč tudi plast zemlje, pomemben del troposfere in najvišjo plast zemeljske skorje - vremensko območje. . Na zemeljskem površju praktično ni območij, kjer ne bi bilo življenja. Tudi v vročih in sušnih tropskih puščavah ali na površini visokogorskih ledenikov in polarnega ledu so našli mikrobe in druge mikroorganizme.
Biosfera (iz grščine bios - življenje, sphaira - krogla) je območje sistemske interakcije med živo in kostno snovjo planeta. Predstavlja globalni ekosistem - celoto vseh biogeocenoz (ekosistemov) našega planeta.
Prve ideje o biosferi kot "območju življenja" in zunanjem ovoju Zemlje je v začetku 19. stoletja izrazil J. Lamarck. Leta 1875 je avstrijski geolog E. Suess v znanstveno literaturo prvič uvedel sodoben izraz "biosfera", ki je z njim označeval območje medsebojnega delovanja glavnih lupin Zemlje: atmosfere, hidro- in litosfere, kjer najdemo žive organizme.
Zasluga za ustvarjanje celovitosti doktrine biosfere pripada V.I. Vernadskemu. S tem izrazom je ustvaril znanost o "biosferi", uvedel koncept "žive snovi" - celote vseh živih organizmov in tudi živim organizmom dodelil vlogo glavne transformativne sile planeta Zemlje, ob upoštevanju dejavnosti organizmov ne le v sedanjem času, ampak tudi v preteklosti. Biosfera je torej ves prostor, kjer obstaja ali je kdaj obstajalo življenje, tj. kjer najdemo žive organizme ali produkte njihove vitalne dejavnosti. Tisti del biosfere, kjer se trenutno nahajajo živi organizmi, običajno imenujemo sodobna biosfera ali neobiosfera, stare biosfere pa nekdanje biosfere, drugače paleobiosfere ali megabiosfere. Primeri slednjih so neživa kopičenja organskih snovi (nahajališča premoga, nafte, plina itd.) ali zaloge drugih spojin, ki nastanejo z neposredno udeležbo živih organizmov (apnenci, školjke, formacije krede, številne rude, in veliko več).
Biosfera vključuje:
· Aerobiosfera – spodnji del ozračja;
· Hidrobiosfera – celotna hidrosfera;
· Litobiosfera - zgornji horizonti litosfere (trdna lupina zemlje).
Meje neo- in paleobiosfere so različne.
Zgornjo mejo teoretično določa ozonski plašč. Za neobiosfero je to spodnja meja ozonske plasti (približno 20 km), ki oslabi škodljivo kozmično ultravijolično sevanje na sprejemljivo raven, za paleobiosfero pa zgornja meja iste plasti (približno 60 km), ker je kisik v zemeljski atmosferi rezultat predvsem vitalne dejavnosti vegetacije.
V večini primerov je ozonska plast označena kot zgornja teoretična meja biosfere, ne da bi se določile njene meje.
V praksi je največja nadmorska višina, na kateri lahko obstaja življenje, omejena z višino, do katere ostanejo pozitivne temperature in rastline lahko živijo. Zgoraj, do "snežne meje", živijo le pajki in nekateri klopi. Še višje je na žive organizme mogoče naleteti le po naključju.
Na nadmorski višini 7500-8000 m doseže še en abiotski dejavnik kritično nizko vrednost za veliko večino organizmov - absolutni atmosferski tlak. Od pritiska so najbolj odvisne ptice in leteče žuželke, ki pretežno zasedajo spodnji pas.
Po sodobnih predstavah je celotna debelina Svetovnega oceana popolnoma zasedena z življenjem.
Spodnjo mejo obstoja aktivnega življenja tradicionalno določata oceansko dno 11022 m (največja globina Marianskega jarka) in globina litosfere, za katero je značilna temperatura 100 stopinj C (približno 6000 m, glede na podatki o ultraglobokem vrtanju na polotoku Kola). V bistvu je življenje v litosferi razporejeno le nekaj metrov globoko, omejeno na plast prsti.
Sedimentne kamnine, ki so jih skoraj vse predelale žive organizme, določajo spodnjo mejo nekdanjih biosfer, ki pa ne spada na celine pod največjimi globinami oceana.
Okoljski dejavniki okolja. Njihova razvrstitev. Opišite abiotske in biotske dejavnike.
Živa bitja so neločljiva od svojega okolja. Vsak posamezen organizem, ki je neodvisen biološki sistem, je nenehno v neposredni ali posredni povezavi z različnimi komponentami in pojavi svojega okolja ali, z drugimi besedami, habitata, ki vplivajo na stanje in lastnosti organizma.
Okolje je eden od osnovnih ekoloških pojmov, ki pomeni celoten spekter elementov in razmer, ki obdajajo organizem v delu prostora, kjer organizem živi, vse, med čimer živi in s čimer neposredno sodeluje.
Okoljski dejavnik - vsak element okolja, ki lahko neposredno ali posredno vpliva na živi organizem, vsaj na eni od stopenj njegovega individualnega razvoja, se imenuje okoljski dejavnik.
Okoljski dejavniki so raznoliki in vsak dejavnik je kombinacija ustreznega okoljskega stanja in njegovega vira.
Okoljski okoljski dejavniki so običajno razdeljeni v dve skupini:
· Dejavniki inertne (nežive) narave - abiotski ali abiogene;
· Dejavniki divjih živali - biotski ali biogeni.
Po drugi strani pa sta oba po izvoru tako naravna kot antropogena, tj. neposredno ali posredno povezana s človeškimi dejavnostmi, ki ne le spreminja režime naravnih okoljskih dejavnikov, ampak ustvarja nove s sintezo pesticidov, gnojil, zdravil itd.
Abiotski dejavniki.
V abiotskem delu okolja (v neživi naravi) lahko vse dejavnike delimo predvsem na fizikalne in kemične. Vendar pa je za razumevanje bistva obravnavanih pojavov in procesov priročno predstaviti abiotske dejavnike kot niz podnebnih, topografskih, kozmičnih dejavnikov, pa tudi značilnosti sestave okolja (vodnega, kopenskega ali talnega).
Na glavno podnebni dejavniki vključujejo sončno energijo, temperaturo, padavine in vlažnost, mobilnost v okolju, pritisk, ionizirajoče sevanje.
Energija sonca se v prostoru širi v obliki elektromagnetnega valovanja. Za organizme je pomembna valovna dolžina zaznanega sevanja, njegova jakost in trajanje izpostavljenosti. Osvetljenost zemeljske površine se močno spreminja glede na letni čas, dan, zemljepisno širino in stanje ozračja.
Zaradi vrtenja Zemlje se občasno izmenjujejo svetla in temna obdobja. Cvetenje, kalitev semen pri rastlinah, selitev, zimsko spanje, razmnoževanje živali in še marsikaj je v naravi povezano z dolžino dneva.
Temperatura.
Pri temperaturah pod lediščem se živa celica poškoduje in odmre, pri visokih temperaturah pa pride do denaturacije encimov. Velika večina rastlin in živali ne prenese negativnih telesnih temperatur. Zgornja temperaturna meja se redko razume nad 40-45 stopinj.
Temperatura je tako kot jakost svetlobe odvisna od zemljepisne širine, letnega časa, časa dneva in izpostavljenosti pobočja.
Padavine in vlaga.
Voda je nujna za življenje na Zemlji, v ekološkem smislu je edinstvena. V skoraj enakih geografskih razmerah na Zemlji obstajata tako vroča puščava kot tropski gozd. Razlika je le v letni količini padavin: v prvem primeru 0,2 - 200 mm, v drugem pa 900 - 2000 mm.
Padavine so tesno povezane z zračno vlago. V prizemni plasti zraka nastajata rosa in megla, pri nizkih temperaturah pa pada slana.
Kopenske rastline pridobivajo vodo predvsem iz tal. nizke količine padavin, hitra drenaža, intenzivno izhlapevanje ali kombinacija teh dejavnikov vodijo do izsušitve, presežna vlaga pa vodi do zalivanja in zalivanja tal.
Zračna vlaga kot dejavnik okolja v svojih ekstremnih vrednostih poveča vpliv temperature na telo.
Nasičenost zraka z vodno paro redko doseže največjo vrednost. Primanjkljaj vlage je razlika med največjo možno in dejansko obstoječo nasičenostjo pri dani temperaturi. To je eden najpomembnejših okoljskih parametrov, saj označuje dve količini hkrati: temperaturo in vlažnost. Večji ko je primanjkljaj vlage, bolj suho in toplo je, in obratno.
Padavinski režim je najpomembnejši dejavnik, ki določa migracijo onesnaževal v naravnem okolju in njihovo izpiranje iz ozračja.
Mobilnost okolja.
Vzroki za gibanje zračnih mas (veter) so predvsem neenakomerno segrevanje zemeljskega površja, ki povzroča spremembe tlaka, pa tudi vrtenje Zemlje. Veter je usmerjen v toplejši zrak. Veter je najpomembnejši dejavnik pri širjenju vlage, semen, spor, kemičnih nečistoč itd. na velike razdalje.
Pritisk.
Znotraj zemeljske oble so stalna območja visokega in nizkega atmosferskega tlaka.
Občasno se v atmosferi oblikujejo območja nizkega tlaka z močnimi zračnimi tokovi, ki se spiralno gibljejo proti središču in se imenujejo cikloni. Zanje je značilna visoka količina padavin in nestabilno vreme. Nasprotni naravni pojavi se imenujejo anticikloni. Zanje so značilni stabilno vreme, šibki vetrovi in ponekod temperaturne inverzije. Med anticikloni včasih nastanejo neugodne meteorološke razmere, ki prispevajo k kopičenju onesnaževal v površinski plasti ozračja.
Ionizirajoče sevanje.
Pod vplivom kozmičnega sevanja v ozračju nenehno nastajajo nova jedra radioaktivnih atomov, med katerimi sta glavna ogljik-14 in tritij. Radiacijsko ozadje pokrajine je ena od nepogrešljivih sestavin njenega podnebja. Vsa živa bitja na Zemlji so bila skozi zgodovino obstoja izpostavljena sevanju iz vesolja in so se temu prilagodila.
Vpliv abiotskih dejavnikov je v veliki meri odvisen od topografskih značilnosti območja, ki lahko močno spremenijo tako podnebje kot značilnosti razvoja tal. Glavni topografski dejavnik je nadmorska višina. Z nadmorsko višino se povprečne temperature znižujejo, dnevna temperaturna razlika narašča, količina padavin, hitrost vetra in intenzivnost sevanja se povečujejo, pritisk pa pada.
Drug pomemben topografski dejavnik je izpostavljenost (osvetljenost) pobočja. Na severni polobli je topleje na južnih pobočjih, na južni polobli pa na severnih pobočjih. Pomemben dejavnik je tudi strmina pobočja, ki vpliva na odvodnjavanje. Voda teče po pobočjih, spira zemljo in zmanjšuje njeno plast. Teren je eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na prenos, razpršitev ali kopičenje nečistoč v atmosferskem zraku.
Naš planet ni izoliran od procesov, ki se dogajajo v vesolju. Zemlja občasno trči z asteroidi, se približa kometom, zadenejo jo kozmični prah, meteoritske snovi in različne vrste sevanja sonca in zvezd.
Nakopičilo se je veliko dejavnikov, ki potrjujejo vpliv vesolja na življenje na Zemlji.
Pomembni naravni abiotski dejavniki so požari, ki ob določeni kombinaciji podnebnih razmer privedejo do popolnega ali delnega izgorevanja kopenske vegetacije.
Biotski dejavniki.
Vsa živa bitja, ki obdajajo organizem v njegovem habitatu, tvorijo biotsko okolje ali bioto. Biotski dejavniki so skupek vplivov življenjske aktivnosti enih organizmov na druge.
Odnosi med živalmi, rastlinami in mikroorganizmi so izjemno raznoliki. Glavna oblika manifestacije teh povezav so prehranjevalni odnosi organizmov različnih kategorij, ki tvorijo osnovo prehranjevalnih verig, mrež in trofične strukture biote.
Poleg prehranjevalnih povezav nastajajo med rastlinskimi in živalskimi organizmi tudi prostorski odnosi.
Biotske dejavnike, ki vplivajo na rastline kot primarne proizvajalce organske snovi, delimo na zoogene in fitogene.
Zoogeni biotski dejavniki. Dejavniki, ki vplivajo na vpliv živali na vegetacijo, vključujejo predvsem uživanje cele rastline ali njenih posameznih organov. Obedovanje vej in poganjkov s strani živali spremeni obliko drevesne krošnje. Rastline, ki jih poškodujejo živali, pridobijo zaščitne naprave (trnje, trnje), tvorijo odvečno fitomaso in intenzivno rastejo preostale liste. Obstaja tudi pozitiven vpliv živali na življenjske procese rastlin, na primer opraševanje z žuželkami in pticami.
Fitogeni biotski dejavniki.
Rastline, ki doživljajo različne vplive sosednjih rastlin, hkrati vplivajo nanje same. Povsod je prepletanje in zlitje korenin, prepletanje vej sosednjih krošenj drugih dreves.
Vsaka rastlinska združba pa vpliva na celoto abiotskih značilnosti svojega habitata.
Živi organizmi igrajo ključno vlogo v procesih nastajanja in delovanja tal. Najprej so to zelene rastline, ki črpajo hranila iz zemlje in jih vračajo nazaj z odmirajočimi tkivi. Vegetacija ustvarja neprekinjen tok elementov pepela iz globljih plasti zemlje na njeno površino, tj. njihove biološke migracije.
Tla nenehno naseljujejo številni organizmi različnih skupin. Premiki in luknje pomagajo pri mešanju in prezračevanju zemlje ter spodbujajo rast korenin. Pri prehodu skozi prebavni trakt črva se na primer zemlja zdrobi, mineralne in organske sestavine pomešajo, struktura tal pa se izboljša.
Meje biosfere so določene s prisotnostjo pogojev, potrebnih za življenje različnih organizmov.
Zgornja meja biosfere sega od zemeljske površine do ozonskega zaslona. Nad to mejo organizmi ne morejo živeti, saj tam ultravijolični sončni žarki in nizke temperature nanje delujejo škodljivo. Spodnja meja poteka po dnu hidrosfere in na globini 4-5 km v zemeljski skorji celin (to je odvisno od globine, na kateri temperatura kamnin doseže +100 ° C). Del biosfere, ki je najbolj bogat z življenjem, je blizu zemeljske površine in do globine 200 m v hidrosferi.
Vendar življenje ni omejeno samo na biosfero. Mikrobe, spore in cvetni prah ter organske molekule najdemo visoko v stratosferi. Možno je, da lahko zapustijo Zemljo in jih odnesejo v vesolje. Vendar to ne pomeni širitve biosfere, saj lahko zunaj nje obstajajo le neaktivne oblike življenja, ki so v stanju skrite življenjske aktivnosti.
Relativno mlada lupina Zemlje. Njegov nastanek je povezan s pojavom življenja na našem planetu. Vprašanje izvora življenja že dolgo zanima človeka. Izpostavljene so bile različne domneve. Trenutno znanstveniki verjamejo, da je življenje nastalo v vodi, saj so bile takrat na kopnem močne temperaturne spremembe. Prva bitja, ki so se pojavila v vodi, so bila neprimerno enostavnejša tudi od najprimitivnejših živih. Milijoni let so minili in živi organizmi so postali bolj zapleteni in raznoliki. Pred približno 500 milijoni let so se organizmi začeli prilagajati življenju na kopnem. Različne rastline (še zelo primitivne) in živali (praživali) so postopoma naselile in razvile različna področja kopnega ter razvile različne prilagoditve za življenje v njih. Začne se njihovo sodelovanje pri izobraževanju. Tako so postopoma nastali pogoji za pojav visoko organiziranih rastlin (iglavcev in cvetnic) na kopnem. Istočasno se začne v ozračje sproščati kisik, potreben za dihanje. Postopoma so se vsi živi organizmi naselili v vseh sferah Zemlje. Živi organizmi so bistveno spremenili videz našega planeta, preoblikovali zemeljsko skorjo, hidrosfero in nižje površine. Najpomembnejša faza v spreminjanju videza našega planeta je pojav človeka na Zemlji. To se je zgodilo pred približno 500 tisoč leti. Po besedah akademika človekov vpliv na naravo presega številne naravne procese. Skupnost vseh živih organizmov na planetu imenujemo biomasa (grško bios - življenje) ali živa snov. Ta vrednost je ogromna, vendar je v primerjavi z maso zemeljske skorje nepomembna. Res je, da ima biomasa izjemno sposobnost obnavljanja, ko se organizmi razmnožujejo.
Obnavljajoča se živa snov planeta proizvede letno približno 250 milijard ton biološke mase v suhi teži. Takšne kazalnike imenujemo produktivnost biomase. V svetovnem merilu je ta vrednost razmeroma majhna. Lahko pa se obnavlja iz leta v leto. V času obstoja žive snovi (več kot 3 milijarde let), tudi če bi bila njena povprečna produktivnost nižja kot zdaj, bi bila celotna biomasa, ki bi jo proizvedla živa snov, več deset in stokrat večja od mase zemeljske skorje (navsezadnje za zemeljsko skorjo ni značilna samoreprodukcija). Zaradi te dejavnosti življenja je močan geološki dejavnik na planetu.
Živa snov se premika, "prehaja skozi sebe" ogromne pline. To nenehno gibanje snovi ali natančneje kemičnih elementov in molekul imenujemo biokemijski cikel. Pri tem najbolj aktivno sodelujejo kisik, ogljik (in njihova spojina - ogljikov dioksid), dušik, fosfor, žveplo in voda. In to je razumljivo: navsezadnje so ti plini prisotni v živi snovi (kisik predstavlja 70%, ogljik - 18%, vodik - 10,5%; vsi drugi elementi predstavljajo le 1,5%). Biogeokemični cikli so zelo aktivni. Zemljina biomasa gre skozi vso vodo na Zemlji v 2 milijonih letih, ves kisik v atmosferi v 2 tisoč letih in ogljikov dioksid iz atmosfere v 300. To pomeni, da v dolgem obdobju geološke zgodovine živi snov (biomasa) je večkrat predelala vse glavne pline atmosfere, vso vodo na planetu in pomemben del kamnin zemeljske skorje.
Biogeokemični cikel je najpomembnejši proces, ki poteka v biosferi. Zahvaljujoč njemu pride do medsebojne povezave vseh živih bitij.
Sila, ki poganja mogočne biogeokemične cikel v biosferi, - sončna energija. Na Zemljo ga vsako leto dovajamo toliko, da je mnogokrat večja od moči katerega koli drugega vira energije na Zemlji. Zemeljske rastline to energijo zajamejo s fotosintezo, vendar manj kot 1 % vhodne energije. Čeprav je ta številka zelo velika. Je 10-krat večja od energije jedrskih reakcij v črevesju planeta. Zaradi fotosinteze v rastlinah nastajajo organske snovi, ki jih hranijo, del organskih snovi pa se odloži. Ta odloženi del lahko skupaj z zeleno maso preide v telo živali (najprej rastlinojedih, nato plenilcev) in se tam delno razgradi na enostavnejše kemične spojine. Po smrti rastlin in živali mikroorganizmi dokončajo uničenje organske snovi, kar ustvari hranilni medij, vključno s tlemi, za oživitev in naslednji cikel razvoja biomase.
Varstvo biosfere je skupek ukrepov, ki koristijo živi snovi in celotni biosferi. Od uspeha teh dogodkov je v veliki meri odvisna usoda življenja na Zemlji in prihodnost človeštva.
Ustanovitelj doktrine biosfere je bil V.I. Vernadsky.
BIOSFERA, lupina Zemlje, znotraj katere obstaja življenje. Biosfera vključuje spodnji del atmosfere (15–20 km), zgornji del litosfere in celotno hidrosfero. Spodnja meja se spusti v povprečju 2–3 km na kopnem in 1–2 km pod oceanskim dnom. Izraz "biosfera" je uvedel avstrijski geolog E. Suess leta 1875, medtem ko je osnove doktrine biosfere, ki so pomembne v sodobni znanosti, razvil V. I. Vernadsky.
Biosfera je sestavljena iz živih ali biotskih in neživih ali abiotskih komponent. Biotska komponenta je celoten sklop živih organizmov (po Vernadskem - "živa snov"). Abiotska komponenta je kombinacija energije, vode, določenih kemičnih elementov in drugih anorganskih pogojev, v katerih obstajajo živi organizmi.
Življenje v biosferi je odvisno od pretoka energije in kroženja snovi med biotskimi in abiotskimi komponentami. Kroženje snovi imenujemo biogeokemični cikli. Obstoj teh ciklov zagotavlja energija Sonca. Zemlja prejme cca. 1,3×10 24 kalorij na leto. Približno 40 % te energije se odseva nazaj v vesolje; 15 % absorbirajo atmosfera, prst in voda; ostala energija je vidna svetloba, primarni vir energije za vse življenje na Zemlji.
Brez vode je življenje nemogoče. Voda je vir vodika, enega najpomembnejših elementov v živih organizmih. Presnovne reakcije v organizmih potekajo v tekoči fazi, voda pa je medij, iz katerega organizmi porabljajo hranila in iz katere se odstranjujejo končni produkti presnove (odpadki). Voda predstavlja od 50 do 95 % teže živih organizmov. Proces izhlapevanja v rastlinah igra pomembno vlogo v kroženju vode. Rastline absorbirajo vodo skozi korenine in pridobivajo v njej raztopljene soli. Voda izhlapeva skozi liste. V rastni sezoni pridelki žit na površini 1 ha izhlapijo pribl. 4.000.000 litrov vode, vendar le 0,4 % te količine porabimo neposredno v procesu fotosinteze. Za pridobitev 1 kg žita je potrebnih cca. 500 litrov vode. Očitno je, da rastline potrebujejo ogromne količine vode in ker se potrošniki prehranjujejo z rastlinami, so njihove skupne potrebe po vodi veliko večje od količine, ki jo absorbirajo neposredno. Oseba potrebuje na primer cca. 2,1 litra vode na dan, vendar je za pridobitev količine hrane, ki jo dnevno poje, potrebnih še 10.000 litrov vode.
Vzdrževanje dinamičnega ravnovesja med biotsko in abiotsko komponento biosfere je nujen pogoj za obstoj vseh oblik življenja. Vpliv človeka na biosfero, ki ga spremlja poslabšanje kakovosti vode, krčenje gozdov ali izpust onesnaževal v ozračje, lahko predstavlja nevarnost za življenje na Zemlji.
