Биосфера. Характеристики основных факторов, обеспечивающих существование биосферы. Биосфера как система жизнеобеспечения. Организационная структура биосферы. Пределы жизни.

Под биосферой понимается все пространство (оболочка Земли), где существует или когда-либо существовала жизнь, т. е. где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.

Биосфера — это глобальная экологическая система, состоящая из множества экосистем более низкого ранга, биогеоценозов, взаимодействием которых друг с другом и обусловлена ее целостность. В водные биогеоценозы ветром, дождями, талыми водами выносятся из наземных экосистем минеральные и органические вещества. Может происходить перемещение организмов из одного биогеоценоза в другой (например, сезонные миграции животных). И наконец, всех объединяет атмосфера Земли, служащая общим резервуаром для живых существ. В нее поступают кислород (выделяемый растениями в процессе фотосинтеза) и углекислый газ (образуемый в процессе дыхания аэробных организмов). Из атмосферы же растения всех экосистем черпают углекислый газ, необходимый им в процессе фотосинтеза, а все дышащие организмы получают кислород.

Существование биосферы базируется на непрерывно осуществляющемся круговороте веществ, энергетической основой которого является солнечный свет.

Биосфера— оболочка Земли, заселённая живыми организмами, преобразованная ими, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности;

Границы жизни: 

Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов.

Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере:10—11км. Определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения. (не забыть про курильщики- оазис жизни).

Исходя из этого, средняя толщина биосферы составляет около 23 км.

Структура биосферы: 

1)Живое вещество  — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Живые организмы населяют земную поверхность очень неравномерно. Их распространение зависит от географической широты.

 2) Биогенное вещество— вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь большую часть атмосферы, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

3) Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

4) Биокосное вещество — вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

5) Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6) Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

7) Вещество космического происхождения.

Одним из главных факторов, обеспечивающих существование биосферы – постоянное поступление энергии в виде солнечной радиации, круговорот веществ (большой геологический и малый биологический),

Магнитный и озоновый «щиты», которые предохраняют поверхность нашей планеты от вредного части солнечного излучения;

Наличие в атмосфере кислорода, необходимого для дыхания организмов; Вода в жидком состоянии и химические элементы в почве, которые обеспечивают организм питательными веществами.

Основными средообразующими функциями экосистем можно считать следующие:

поддержание параметров земной атмосферы и глобального климата; 

стабилизация среды в локальном масштабе - сглаживание экстремальных погодных явлений (снижение вероятности и силы наводнений, засух и других стихийных катаклизмов);

формирование плодородных почв и их защита от эрозии;

очистка воды и поддержание устойчивого гидрологического режима территорий; 

биологическая переработка и обезвреживание многих типов отходов и загрязнений.

3. Взаимосвязь современных экологических, экономических и социальных проблем. Пояснить на примерах.

При решении экономических проблем необходимо учитывать их взаимосвязь с экологическими проблемами. Трудности с добычей природных ресур-сов, связанные с увеличением глубины их залегания, а также уменьшение количества природных ресурсов, разведанных и вовлеченных в экономический оборот, ведут к повышению мировых цен на сырье со всеми вытекающими отсюда последствиями. Загрязнение окружающей среды отходами производства и потребления приводит к уменьшению земель сельскохозяйственного назначения, а также требует огромных затрат на хранение, захоронение, уничтожение отходов и т.д.

Решение экономических и экологических проблем должно осуществляться во взаимосвязи. Состояние окружающей среды оказывает непосредственное влияние на потенциальные возможности развития экономики страны и, в свою очередь, зависит от степени развития производительных сил и научно-

Очевидно, что для выхода из экономического кризиса необходимо изыскать возможности и средства для решения экологических проблем, т.е. решать эти проблемы в комплексе.

Взаимосвязь экономических и экологических проблем можно проиллюстрировать рядом примеров.

Так, истощение запасов природных ресурсов, как это имеет место на Европейской территории России и во многих других странах мира, является следствием интенсивного использования природных ресурсов при постоянном расширении объемов, общественного производства. По оценкам специалистов, ежегодно из недр земли извлекается более 100 млн. т. полезных ископаемых, создаваемых природой миллиарды лет. Истощение разведанных запасов полезных ископаемых и ухудшение их геологического положения сопровождается увеличением стоимости природного сырья на мировом рынке, а это ведет, как правило, к росту стоимости готовой продукции и является фактором снижения эффективности производства.

Взаимосвязь экономических и экологических проблем проявляется и в увеличении затрат на ликвидацию вредного воздействия окружающей среды на здоровье людей. Уменьшение озона в стратосфере на 1% вызывает увеличение случаев заболевания раком кожи на 5%, что сопровождается затратами на лечение.

Проблема загрязнения всех компонентов окружающей среды также ведет к обострению экономических проблем хотя бы потому, что большая часть полезных площадей, часто сельскохозяйственного назначения (особенно вокруг больших городов), занята свалками; на захоронение, уничтожение и хранение отходов тратятся огромные средства (затраты на эти цели иногда превышают затраты на производство готовой продукции, их рост является сдерживающим фактором расширения производства). Развитие безотходных технологий - идеальный, хотя и трудно достижимый путь решения одновременно экологических и; экономических проблем.

Проблема сокращения земель сельскохозяйственного назначения и проблема снижения плодородия почвы непосредственным образом влияют на решение проблемы обеспечения населения продуктами питания, развития продуктивности сельскохозяйственного производства и выхода из кризиса экономики.

Решение этих проблем связано с рационализацией природопользования, в частности, с отведением земель под строительство дорог, трубопроводов, с соблюдением установленных при этом нормативов. Это позволит предотвратить сокращение земель сельскохозяйственного назначения, не обусловленное объективной необходимостью. Решение этих проблем связано также с решением Проблемы сокращения отходов, их уничтожения, утилизации, предотвращения их образования.

Ухудшение плодородия почвы является причиной низких урожаев и требует рекультивации земель и других мер направленных на стимулирование естественной способности почвы к восстановлению. Эта проблема связана с проблемой загрязнения атмосферы. Загрязнение атмосферы приводит к кислотным дождям, которые, как известно, оказывают значительное влияние на окисление почвенного слоя земли и снижение его плодородия.

Примеры, иллюстрирующие взаимосвязь экономических и экологических проблем, можно продолжить. Так, кризис экономики является тормозом развития безотходных технологий, создания индустрии экологического назначения (строительства очистных и других сооружений). Кризисное финансовое состояние многих предприятий тормозит внедрение таких экономических рычагов рационализации природопользования, как введение платы за использование природных ресурсов, за загрязнение компонентов окружающей среды. Кроме того, вследствие кризисного состояния экономики у государства нет средств на предоставление субсидий и налоговых льгот для поощрения экологически чистых технологий и производства.

Состояние природопользования на планете предполагает необходимость решения следующих вопросов:

позволяет ли состояние окружающей среды в регионе развивать то или иное производство, если оно приведет к превышению предельно допустимого загрязнения;

должны ли быть изменены темпы роста экономики в связи с ограничением некоторых ресурсов;

следует ли ограничить потребление некоторых природных ресурсов в интересах потомков;

насколько серьезно влияет загрязнение окружающей среды и затраты на ее предотвращение на дальнейшее развитие экономики и должно ли это вызывать пересмотр национальных и международных целей ее развития;

каковы основные стратегические пути решения экономических и экологических проблем одновременно;

каковы возможности разведки природных ресурсов и каково влияние НТП на этот процесс;

каковы возможности замены традиционных видов топлива, энергии и других природных ресурсов нетрадиционными и т.п.;