2.1. Понятие биосферы. Границы биосферы

Термин биосфера введен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом, который рассматривал биосферу главным образом как топологическое образование, т. е. пространство, заполненное жизнью. К биосфере он отнес все то пространство атмосферы, гидросферы и литосферы (твердой оболочки Земли), где встречаются живые организмы.

В. И. Вернадский (1863–1945) использовал этот термин и создал науку с аналогичным названием. Если с понятием «биосфера», по Э. Зюссу, связывалось только наличие в трех сферах земной оболочки (твердой, жидкой и газообразной) живых организмов, то, по В. И. Вернадскому, им отводится роль главнейшей геохимической силы. При этом в понятие биосферы включается преобразующая деятельность организмов не только в границах распространения жизни в настоящее время, но и в прошлом.

Биосфера – область «жизни», пространство на поверхности земного шара, в котором обитают живые существа. «Биосферой называется та часть земного шара, в пределах которой существует жизнь» [Хатчинсон, 1972. С. 9].

Особенности биосферы как особой оболочки земного шара:

1. Достаточное количество кислорода и углекислого газа.

2. Достаточное количество жидкой воды.

3. Благоприятный термический режим, исключающий как слишком высокие температуры (вызывающие свертывание белков), так и слишком низкие (прекращающие работу ферментов).

4. Наличие «прожиточного минимума» элементов минерального питания. Недостаток их ощущается на больших площадях в океанах, однако отсутствие жизни по этой причине наблюдается крайне редко.

5. Сверхсоленость водной среды, превышающая концентрацию солей в морской воде примерно в 10 раз. Лишены жизни подземные воды с концентрацией солей выше 270 г/л.

6. В биосферу постоянно поступает солнечная энергия. Источником энергии, от которого зависит жизнь на Земле, является Солнце. На современной Земле энергия солнечного излучения включается в биологический круговорот только через фотосинтез: зеленые и пурпурные, сине-зеленые бактерии, фитопланктон и высшие растения. Все эти организмы обитают в той части биосферы, которая получает днем солнечную энергию, – атмосфера, поверхность суши и верхние слои воды (до 100 м и глубже).

По современным представлениям биосфера в атмосфере простирается примерно до озонового экрана (у полюсов 8–10 км, у экватора 17–18 км и над остальной поверхностью Земли до 20–25 км). За пределами озонового слоя жизнь невозможна вследствие наличия губительных космических ультрафиолетовых лучей. Гидросфера практически вся, в том числе и самая глубокая впадина (Марианская) Мирового океана (11 022 м), занята жизнью. К биосфере следует относить также и донные отложения, где возможно существование живых организмов. В литосферу жизнь проникает на несколько метров, ограничиваясь в основном почвенным слоем, но по отдельным трещинам и пещерам она распространяется на сотни метров.

Как оболочка Земли биосфера имеет несколько неправильную форму, поскольку она окружена неопределенной «парабиосферной» областью, в которой жизнь присутствует только в покоящемся состоянии, в виде спор грибов и бактерий. «Парабиосфера (от гр. «пара» - у, возле, при) – зона, примыкающая к биосфере сверху» [Хатчинсон, 1972. С. 10].