Una persona anomena habitualment l'espai que l'envolta natura o hàbitat. La majoria de nos altres vam rebre coneixements fonamentals sobre aquest concepte a les classes escolars: història natural (3er grau), geografia i biologia (4), anatomia i química (6). Però pocs entenen com es combinen aquestes ciències, excepte que totes pertanyen al camp de les ciències naturals. Per resumir tot el coneixement humà sobre el món circumdant, s'ha creat un nom ampli: la biosfera. Malgrat molts anys d'investigació i estudi acurat, el planeta Terra encara dóna motius als científics per pensar en els processos que hi tenen lloc.
Definició
Com s'anomena biosfera? Hi ha moltes interpretacions d'aquest terme a la literatura, i totes difereixen en contingut, però són gairebé idèntiques en significat. Molt sovint, la biosfera s'anomena ecosistema global del planeta, en el qual l'home està inclòs com una de les poques espècies. Si traduïm el nom "biosfera" literalment de la llengua grega antiga, llavors té dues arrels. "Esfera" significa "regió, esfera, bola", i l'arrel "bios" es tradueix com "vida". Resulta un nom bastant ampli i precís, que, de fet, defineix una ciència complexa i polièdrica. VI Vernadsky dóna una resposta àmplia a la pregunta del que s'anomena biosfera. Defineix aquest concepte com un complex de coneixement científic sobre la Terra, que inclou la geografia, la geoquímica, la biologia i la geologia. La biosfera és una col·lecció de petxines de la terra, que es combinen segons el principi de la presència d'éssers vius i el seu hàbitat. Totes les esferes tenen composició, funcions i propietats diferents, però cadascuna d'elles té un paper important en l'existència i l'evolució del món que ens envolta.
Ensenyament sobre la biosfera
El filòsof, científic, geòleg i bioquímic V. I. Vernadsky va crear un sistema integral de coneixement. Fins a principis del segle XX, hi va haver molta investigació sobre l'estudi de la Terra i els processos que s'hi produïen, però el gran científic rus va aconseguir aprofundir i generalitzar aquest material. A principis del segle XIX, el naturalista francès Lamarck va definir el concepte inicial de la ciència futura, però no li va donar nom. El paleontòleg i geòleg austríac Eduard Suess va encunyar el terme "biosfera" l'any 1875, que encara s'utilitza avui dia. Definirà aquesta ciència com el coneixement sobre tota la vida al nostre planeta. Només després de 50 anys Vernadsky demostrarà la relació entre els organismes vius i les substàncies inorgàniques, la seva circulació. El que es diubiosfera en l'etapa actual? Aquesta és una de les closques del planeta, en la qual interactuen elements naturals de diversos orígens, és la seva combinació la que crea un sistema únic i equilibrat.
Atmosfera
La capa d'aire exterior del planeta Terra. La major part de la seva massa es concentra a la mateixa superfície, i en alçada s'estén durant tres mil quilòmetres. L'atmosfera és la més lleugera de totes les petxines, no surt de la superfície només per la gravetat del planeta, sinó que amb l'augment de l'alçada, les seves capes es descarreguen gradualment. La capa d'ozó proporciona protecció contra l'exposició solar radioactiva reduint el nivell d'ultraviolats que incideix sobre la terra. La composició de l'atmosfera inclou gasos: diòxid de carboni, nitrogen, oxigen, argó, que asseguren l'existència d'organismes vius.
Hidrosfera
La biosfera de la Terra inclou part de la closca d'aigua del planeta. La seva composició varia segons l'estat d'agregació de la substància. La hidrosfera uneix tots els recursos hídrics del planeta, que poden estar en forma líquida, gasosa i sòlida. Les capes superficials de l'oceà mundial serveixen per redistribuir la calor procedent del Sol a través de l'atmosfera. L'aigua té una importància especial en el procés de circulació de substàncies a la natura, ja que és la fracció més mòbil. Els organismes de la biosfera han dominat completament l'element aigua, es poden trobar a les conques del fons més profund de l'oceà mundial i a les glaceres àrtiques. La composició química de la hidrosfera inclou els següents elements principals: magnesi, sodi, clor,sofre, carboni, calci, etc.
Litosfera
Al nostre sistema solar, no tots els planetes tenen una closca sòlida, la Terra en aquest cas és una excepció. La litosfera és una enorme massa de roques (dures) que formen part de la terra i serveixen de llit dels oceans. El gruix d'aquesta closca de la Terra és d'entre 70 i 250 quilòmetres, la seva composició és la més diversa pel que fa al nombre d'elements químics (silici, alumini, ferro, oxigen, magnesi, potassi, sodi, etc.), que són necessaris per a l'existència de tots els éssers vius. Aquesta geosfera es caracteritza per l'amplada més petita de la capa de distribució de la vida. La més desenvolupada és la capa superior de la litosfera, que fa uns quants metres. A mesura que augmenta la profunditat, augmenta la temperatura i la densitat de la closca dura, cosa que, juntament amb l'absència de llum, impedeix l'existència d'organismes vius.
Biosfera
Aquesta geosfera uneix totes les capes de la Terra (hidrosfera, atmosfera i litosfera) per la presència de matèria viva en elles. És difícil sobreestimar el paper de la biosfera per a tota la humanitat, és el medi ambient i la font d'origen. Es tracta d'un sistema complex d'interrelacions que determinen la possibilitat de l'existència de qualsevol organisme a causa de l'intercanvi de matèria i energia. Més de 40 elements químics participen en el procés de circulació, que es produeix constantment entre compostos orgànics i inorgànics. La principal font d'energia és el Sol. La terra es troba a la distància òptima de l'estrella i està equipada amb un protectorbarrera atmosfèrica. Per tant, juntament amb la matèria viva, l'energia solar és el factor bioquímic més important en l'existència de la biosfera. A causa de la influència d'una sèrie de factors, els processos en curs tenen una forma cíclica completa, garanteixen la circulació de la matèria entre l'atmosfera, la litosfera, la hidrosfera i els organismes vius.
Límits de la biosfera
Quan s'analitza la longitud de la closca de la biosfera, es pot veure la seva distribució desigual. El límit inferior es troba a les capes de la litosfera, no baixa dels 4 km. La capa superior de l'escorça terrestre -el sòl- és la capa més saturada de la biosfera pel que fa a la densitat del contingut de matèria viva. La hidrosfera, que inclou les extensions de l'oceà mundial, rius, llacs, pantans, glaceres, forma part completament de la "petxilla viva". Les concentracions més altes d'organismes s'observen a les capes superficials i costaneres de les masses d'aigua, però també hi ha vida a les conques profundes, a una profunditat màxima de més d'11 km, i als sediments del fons. El límit superior de la biosfera es troba a una distància de 20 km de la superfície. L'atmosfera limita la "capa viva" a un escut d'ozó, per sobre del qual els organismes seran destruïts per la radiació ultraviolada d'ona curta. Així, la màxima concentració de matèria viva es troba als límits de la litosfera i l'atmosfera.
Composició
La doctrina de la biosfera va ser creada per VI Vernadsky, també va determinar el paper clau dels organismes en la formació i el funcionament de la "closca viva" de la Terra. Anteriorment, altres científics van arribar a conclusions similars, però russesel naturalista va poder demostrar la necessitat de la presència en l'estructura de compostos inorgànics, que també participen en el cicle general. Segons la seva opinió, la biosfera té la següent composició:
- Organismes vius (massa biològica, totalitat de totes les espècies).
- Substància biògena (creada durant la vida dels organismes vius, és producte del seu processament).
- Matèria inert (compostos inorgànics que es creen sense la participació d'organismes vius).
- Substància bioinert (formada conjuntament per organismes vius i matèria inert).
- Una substància d'origen còsmic.
- Àtoms dispersos.
Historial d'ocurrència
Fa milers de milions d'anys, es va formar la closca sòlida de la Terra, la litosfera. La següent etapa en la formació de l'anomenada biosfera es va produir a causa de processos geològics que van moure plaques tectòniques, van provocar erupcions volcàniques, terratrèmols,… Després de la formació de formes geològiques estables, va ser el torn de l'aparició dels organismes vius. Van tenir l'oportunitat de desenvolupar-se a causa de les emissions actives de diversos elements bioquímics que es van produir durant la formació de la litosfera. La matèria viva ha estat creant condicions acceptables per a la vida durant diversos milions d'anys. A causa de la seva evolució gradual, es va formar la composició gasosa de l'atmosfera. La constant interacció de compostos orgànics i inorgànics sota la influència de l'energia del Sol va fer possible que la matèria viva s'estengués per tot el planeta icanviar significativament la seva aparença.
Evolució
Els primers organismes vius de la Terra van aparèixer a la hidrosfera, la seva sortida gradual a la terra va durar un període força llarg. El desenvolupament d'una altra closca de la biosfera, la litosfera, va provocar la formació de la capa d'ozó. A causa del procés de fotosíntesi, una enorme massa biològica va absorbir diòxid de carboni de l'atmosfera i va alliberar oxigen. En aquest cas, la matèria viva utilitza una font d'energia gairebé inesgotable: el Sol. Els organismes aeròbics, que mancaven de matèria orgànica en el gruix de la hidrosfera, van sortir a la superfície de la terra i van accelerar significativament el procés d'evolució a causa del cicle de l'energia. Actualment, la "closca viva" de la Terra es troba en un estat d'equilibri estable, però la humanitat hi exerceix una influència negativa cada cop més gran. S'està creant una nova esfera de la terra: la noosfera, implica una assistència més harmònica de l'home i la natura, però aquest és un tema a part i molt interessant d'estudi. La biosfera continua funcionant, malgrat una disminució important de la biomassa, la "conquilla viva" busca compensar els danys causats per les activitats humanes. Tal com mostra l'historial, aquest procés pot trigar molt de temps.
Funcions bioquímiques
El component principal de l'estructura de la biosfera és la biomassa. Realitza totes les funcions bioquímiques de la "closca viva", manté la seva composició en estat d'equilibri i assegura el procés de circulació de substàncies i energia. La funció de gas manté la composició òptima de l'atmosfera. Ella ésEs realitza mitjançant la fotosíntesi de les plantes, que alliberen oxigen i absorbeixen diòxid de carboni. Els organismes vius emeten CO2 durant l'exhalació i la descomposició. L'intercanvi de gasos es produeix constantment, els compostos inorgànics hi participen durant el pas de les reaccions químiques. La funció energètica consisteix en l'assimilació i transformació de la biomassa (planta) d'una font externa: la llum solar. La funció de concentració garanteix l'acumulació de nutrients. Tots els organismes en el procés de la vida acumulen el nivell necessari de contingut d'elements bioquímics, que després de la seva mort torna a la biosfera en forma de compostos orgànics i inorgànics. La funció redox és una reacció bioquímica. Es produeix durant la vida d'un organisme viu i és un enllaç necessari en la circulació de substàncies.
Biomassa
Tots els organismes vius estan distribuïts de manera desigual per les esferes terrestres. La concentració més alta de biomassa s'observa a les unions de les geosferes del planeta. Això passa a causa de la formació de condicions de vida òptimes (temperatura, humitat, pressió, presència de compostos bioquímics). La composició de la biomassa tampoc és del mateix tipus. A la terra, les plantes tenen l'avantatge; a la hidrosfera, els animals formen la base de la matèria viva. La densitat de la biomassa depèn de la ubicació geogràfica, la profunditat d'habitació a la litosfera i l'alçada a l'atmosfera. El nombre d'espècies vegetals i animals és molt gran, però l'hàbitat de tots els organismes és la biosfera. La biologia, com a ciència separada, ho és en gran mesuraexplica tots els processos que hi tenen lloc. Aquest és l'origen, la reproducció i la migració de tot tipus de biomassa.
Característiques de la biosfera
La importància i l'escala de la "closca viva" de la Terra garantirà el seu estudi constant per part de noves generacions de científics naturals. El sistema és únic per la seva integritat, desenvolupament dinàmic, equilibri. Com a característica principal i més sorprenent, es pot destacar la resiliència i la capacitat de recuperació. El nombre de catàstrofes durant l'existència de la biosfera com a pel·lícula viva del planeta és enorme. Van provocar l'extinció de la major part de la biomassa, van canviar significativament l'aspecte del planeta, van corregir els processos que es produïen a la seva superfície i al nucli. Però després de cada cop, la biosfera es recuperava en una forma alterada, adaptant-se a la influència negativa o suprimint-la. És per això que la biosfera terrestre és un organisme viu que pot regular de manera independent tots els processos que tenen lloc a la natura.
Perspectives de desenvolupament
Tots els nens moderns de primària estudien una assignatura com la història natural (3er grau). En aquestes lliçons, expliquen a una persona petita què és el món que l'envolta i segons quines regles existeix. Potser val la pena canviar una mica el programa i ensenyar als nens a respectar i estimar la natura, llavors la humanitat podrà crear una nova geosfera. Tot el coneixement acumulat al llarg dels segles sobre la biosfera s'ha d'aplicar per al seu desenvolupament posterior, que implicarà la unió de la natura i l'home. Abans que sigui massa tard per arreglar el que s'ha fetdany al medi ambient, la gent hauria de pensar en el fet que la "closca viva" de la Terra es pot recuperar per si sola, però al mateix temps pot eliminar un objecte que causa danys permanents a la seva integritat i harmonia.
