Uma pessoa habitualmente chama o espaço circundante de natureza ou habitat. A maioria de nós recebeu conhecimentos fundamentais sobre este conceito nas aulas escolares: história natural (3ª série), geografia e biologia (4), anatomia e química (6). Mas poucos entendem como essas ciências são combinadas, exceto que todas elas pertencem ao campo das ciências naturais. Para resumir todo o conhecimento humano sobre o mundo circundante, um nome amplo foi criado - a biosfera. Apesar de muitos anos de pesquisa e estudo cuidadoso, o planeta Terra ainda dá aos cientistas motivos para pensar sobre os processos que ocorrem nele.
Definição
O que é chamado de biosfera? Existem muitas interpretações desse termo na literatura, e todas diferem em conteúdo, mas são quase idênticas em significado. Na maioria das vezes, a biosfera é chamada de ecossistema global do planeta, no qual o homem está incluído como uma das poucas espécies. Se traduzirmos o nome "biosfera" literalmente da língua grega antiga, então ele tem duas raízes. "Esfera" significa "região, esfera, bola", e a raiz "bios" é traduzida como "vida". Acontece um nome bastante amplo e preciso, que, de fato, define uma ciência complexa e multifacetada. VI Vernadsky dá uma resposta extensa à questão do que é chamado de biosfera. Ele define esse conceito como um complexo de conhecimento científico sobre a Terra, que inclui geografia, geoquímica, biologia, geologia. A biosfera é uma coleção de conchas da terra, que são combinadas de acordo com o princípio da presença de seres vivos e seu habitat. Todas as esferas são diferentes em composição, funções e propriedades, mas cada uma delas desempenha um papel significativo na existência e evolução do mundo ao nosso redor.
Ensinando sobre a biosfera
O filósofo, cientista, geólogo e bioquímico V. I. Vernadsky criou um sistema integral de conhecimento. Até o início do século 20, havia muito trabalho de pesquisa sobre o estudo da Terra e os processos que ocorrem nela, mas o grande cientista russo conseguiu aprofundar e generalizar esse material. No início do século XIX, o naturalista francês Lamarck definiu o conceito inicial da ciência futura, mas não lhe deu um nome. O paleontólogo e geólogo austríaco Eduard Suess cunhou o termo "biosfera" em 1875, que ainda é usado hoje. Ele definirá essa ciência como conhecimento sobre toda a vida em nosso planeta. Somente após 50 anos Vernadsky comprovará a relação entre organismos vivos e substâncias inorgânicas, sua circulação. O que é chamadobiosfera no estágio atual? Esta é uma das conchas do planeta, na qual interagem elementos naturais de várias origens, é a sua combinação que cria um sistema único e equilibrado.
Atmosfera
A camada de ar exterior do planeta Terra. A maior parte de sua massa está concentrada na própria superfície e, em altura, se estende por três mil quilômetros. A atmosfera é a mais leve de todas as conchas, não sai da superfície apenas devido à gravidade do planeta, mas com o aumento da altura, suas camadas são gradualmente descarregadas. A camada de ozônio fornece proteção contra a exposição solar radioativa, reduzindo o nível de ultravioleta que atinge a Terra. A composição da atmosfera inclui gases: dióxido de carbono, nitrogênio, oxigênio, argônio, que garantem a existência de organismos vivos.
Hidrosfera
A biosfera da Terra inclui parte da concha de água do planeta. Sua composição varia de acordo com o estado de agregação da substância. A hidrosfera une todos os recursos hídricos do planeta, que podem estar na forma líquida, gasosa e sólida. As camadas superficiais do Oceano Mundial servem para redistribuir o calor vindo do Sol através da atmosfera. A água é de particular importância no processo de circulação de substâncias na natureza, pois é a fração mais móvel. Os organismos da biosfera dominaram completamente o elemento água, podem ser encontrados nas bacias mais profundas do Oceano Mundial e nas geleiras do Ártico. A composição química da hidrosfera inclui os seguintes elementos principais: magnésio, sódio, cloro,enxofre, carbono, cálcio, etc.
Litosfera
Em nosso sistema solar, nem todos os planetas têm uma casca sólida, a Terra neste caso é uma exceção. A litosfera é uma enorme massa de rochas (duras) que compõem parte da terra e servem de leito dos oceanos. A espessura desta concha da Terra é de 70 a 250 quilômetros, sua composição é a mais diversificada em termos de número de elementos químicos (silício, alumínio, ferro, oxigênio, magnésio, potássio, sódio, etc.), que são necessários para a existência de todos os organismos vivos. Esta geosfera é caracterizada pela menor largura da camada de distribuição da vida. A mais desenvolvida é a camada superior da litosfera, que tem vários metros. À medida que a profundidade aumenta, a temperatura e a densidade da casca dura aumentam, o que, juntamente com a ausência de luz, impossibilita a existência de organismos vivos.
Biosfera
Esta geosfera une todas as conchas da Terra (hidrosfera, atmosfera e litosfera) pela presença de matéria viva nelas. É difícil superestimar o papel da biosfera para toda a humanidade, é o meio ambiente e a fonte de origem. Este é um complexo sistema de inter-relações que determinam a possibilidade da existência de qualquer organismo devido à troca de matéria e energia. Mais de 40 elementos químicos estão envolvidos no processo de circulação, que ocorre constantemente entre compostos orgânicos e inorgânicos. A principal fonte de energia é o Sol. A terra está localizada a uma distância ideal da estrela e está equipada com uma proteçãobarreira atmosférica. Portanto, juntamente com a matéria viva, a energia solar é o fator bioquímico mais importante na existência da biosfera. Devido à influência de uma série de fatores, os processos em curso têm uma forma cíclica completa, garantindo a circulação da matéria entre a atmosfera, litosfera, hidrosfera e organismos vivos.
Limites da biosfera
Ao analisar o comprimento da concha da biosfera, percebe-se sua distribuição desigual. O limite inferior está localizado nas camadas da litosfera; não cai abaixo de 4 km. A camada superior da crosta terrestre - o solo - é a camada mais saturada da biosfera em termos de densidade do conteúdo da matéria viva. A hidrosfera, que inclui as extensões do Oceano Mundial, rios, lagos, pântanos, geleiras, é completamente parte da "concha viva". As maiores concentrações de organismos são observadas nas camadas superficiais e costeiras dos corpos d'água, mas a vida também existe em bacias de mar profundo, a uma profundidade máxima de mais de 11 km, e em sedimentos de fundo. O limite superior da biosfera está localizado a uma distância de 20 km da superfície. A atmosfera limita a "camada viva" a um escudo de ozônio, acima do qual os organismos serão destruídos pela radiação ultravioleta de ondas curtas. Assim, a concentração máxima de matéria viva está localizada nos limites da litosfera e da atmosfera.
Composição
A doutrina da biosfera foi criada por VI Vernadsky, ele também determinou o papel fundamental dos organismos na formação e funcionamento da "concha viva" da Terra. Anteriormente, outros cientistas chegaram a conclusões semelhantes, mas os russoso naturalista conseguiu comprovar a necessidade da presença na estrutura de compostos inorgânicos, que também participam do ciclo geral. Em sua opinião, a biosfera tem a seguinte composição:
- Organismos vivos (massa biológica, totalidade de todas as espécies).
- Substância biogênica (criada durante a vida dos organismos vivos, é produto de seu processamento).
- Matéria inerte (compostos inorgânicos que são criados sem a participação de organismos vivos).
- Substância bioinerte (formada conjuntamente por organismos vivos e matéria inerte).
- Uma substância de origem cósmica.
- Átomos dispersos.
Histórico de ocorrência
Bilhões de anos atrás, a casca sólida da Terra, a litosfera, foi formada. A próxima etapa na formação do que é chamado de biosfera ocorreu devido a processos geológicos que movimentaram placas tectônicas, provocaram erupções vulcânicas, terremotos, etc. Após a formação de formas geológicas estáveis, foi a vez do surgimento de organismos vivos. Eles tiveram a oportunidade de se desenvolver devido às emissões ativas de vários elementos bioquímicos que ocorreram durante a formação da litosfera. A matéria viva vem criando condições aceitáveis para a vida há vários milhões de anos. Devido à sua evolução faseada, formou-se a composição gasosa da atmosfera. A constante interação de compostos orgânicos e inorgânicos sob a influência da energia do Sol possibilitou que a matéria viva se espalhasse por todo o planeta emudar significativamente sua aparência.
Evolução
Os primeiros organismos vivos na Terra apareceram na hidrosfera, sua saída gradual para a terra durou um período bastante longo. O desenvolvimento de outra concha da biosfera - a litosfera, causou a formação da camada de ozônio. Devido ao processo de fotossíntese, uma enorme massa biológica absorveu dióxido de carbono da atmosfera e liberou oxigênio. Neste caso, a matéria viva usa uma fonte de energia quase inesgotável - o Sol. Organismos aeróbicos, que careciam de matéria orgânica na espessura da hidrosfera, vieram à superfície da terra e aceleraram significativamente o processo de evolução devido ao ciclo energético. Atualmente, a "concha viva" da Terra está em um estado de equilíbrio estável, mas a humanidade está exercendo uma influência negativa crescente sobre ela. Uma nova esfera da terra está sendo criada - a noosfera, implica uma assistência mais harmoniosa do homem e da natureza, mas este é um tópico separado e muito interessante para estudo. A biosfera continua funcionando, apesar de uma diminuição significativa da biomassa, a “concha viva” busca compensar os danos causados pelas atividades humanas. Como mostra a história, esse processo pode levar um tempo significativo.
Funções bioquímicas
O principal componente na estrutura da biosfera é a biomassa. Desempenha todas as funções bioquímicas da "concha viva", mantém sua composição em estado de equilíbrio e garante o processo de circulação de substâncias e energia. A função de gás mantém a composição ideal da atmosfera. Ela éÉ realizado pela fotossíntese das plantas, que liberam oxigênio e absorvem dióxido de carbono. Os organismos vivos emitem CO2 durante a expiração e decomposição. A troca gasosa ocorre constantemente, compostos inorgânicos participam dela durante a passagem de reações químicas. A função energética consiste na assimilação e transformação da biomassa (planta) de uma fonte externa - a luz solar. A função de concentração garante o acúmulo de nutrientes. Todos os organismos em processo de vida acumulam o nível necessário de conteúdo de elementos bioquímicos, que após sua morte retornam à biosfera na forma de compostos orgânicos e inorgânicos. A função redox é uma reação bioquímica. Ocorre durante a vida de um organismo vivo e é um elo necessário na circulação de substâncias.
Biomassa
Todos os organismos vivos estão distribuídos de forma desigual pelas esferas da Terra. A maior concentração de biomassa é observada nas junções das geosferas do planeta. Isso acontece devido à formação de condições ideais de vida (temperatura, umidade, pressão, presença de compostos bioquímicos). A composição da biomassa também não é do mesmo tipo. Em terra, as plantas têm a vantagem; na hidrosfera, os animais formam a base da matéria viva. A densidade da biomassa depende da localização geográfica, da profundidade da habitação na litosfera e da altura na atmosfera. O número de espécies vegetais e animais é muito grande, mas o habitat de todos os organismos é a biosfera. A biologia, como uma ciência separada, é amplamenteexplica todos os processos que ocorrem nele. Esta é a origem, reprodução, migração de todos os tipos de biomassa.
Características da biosfera
O significado e a escala da "concha viva" da Terra garantirão seu estudo constante por novas gerações de cientistas naturais. O sistema é único em sua integridade, desenvolvimento dinâmico, equilíbrio. Como característica principal e mais surpreendente, destaca-se a resiliência e a capacidade de recuperação. O número de catástrofes durante a existência da biosfera como filme vivo do planeta é enorme. Eles levaram à extinção da maior parte da biomassa, mudaram significativamente a aparência do planeta, corrigiram os processos que ocorrem em sua superfície e no núcleo. Mas após cada golpe, a biosfera foi restaurada de forma alterada, adaptando-se à influência negativa ou suprimindo-a. É por isso que a biosfera da Terra é um organismo vivo que pode regular independentemente todos os processos que ocorrem na natureza.
Perspectivas de desenvolvimento
Toda criança moderna na escola primária estuda um assunto como história natural (3ª série). Nessas aulas, eles explicam a uma pessoa pequena o que é o mundo ao redor e de acordo com quais regras ele existe. Talvez valha a pena mudar um pouco o programa e ensinar as crianças a respeitar e amar a natureza, assim a humanidade poderá criar uma nova geosfera. Todo o conhecimento acumulado ao longo dos séculos sobre a biosfera deve ser aplicado para seu maior desenvolvimento, o que implicará na união da natureza e do homem. Antes que seja tarde demais para consertar o que foi feitodanos ao meio ambiente, as pessoas devem pensar no fato de que a "concha viva" da Terra pode se recuperar sozinha, mas ao mesmo tempo pode eliminar um objeto que causa danos permanentes à sua integridade e harmonia.
