O trabalho da matéria viva na biosfera é bastante diversificado. Segundo Vernadsky, o trabalho da matéria viva na biosfera pode se manifestar de duas formas principais:

a) química (bioquímica) - tipo de atividade geológica; b) mecânica - II tipo de atividade de transporte.

A migração biogênica de átomos do primeiro tipo se manifesta na constante troca de matéria entre os organismos e o meio ambiente no processo de construção do corpo dos organismos, digerindo alimentos. A migração biogênica de átomos do segundo tipo consiste no movimento da matéria pelos organismos durante sua atividade vital (durante a construção de buracos, ninhos, quando os organismos são enterrados no solo), o movimento da própria matéria viva, bem como a passagem de substâncias inorgânicas por trato gástrico besouros de solo, besouros de silte, alimentadores de filtro.

Para entender o trabalho que viver importa na biosfera, três disposições principais são muito importantes, que V. I. Vernadsky chamou de princípios biogeoquímicos:

1. A migração biogênica de átomos de elementos químicos na biosfera sempre tende à sua manifestação máxima.
2. A evolução das espécies no decorrer do tempo geológico, levando à criação de formas de vida estáveis ​​na biosfera, prossegue em uma direção que potencializa a migração biogênica dos átomos.
3. A matéria viva está em contínua troca química com o ambiente espacial ao seu redor, e é criado e mantido em nosso planeta pela energia radiante do Sol.

Funções da matéria viva:

1. Função de energia

Absorção energia solar na fotossíntese e energia química durante a decomposição de substâncias ricas em energia, transferência de energia através das cadeias alimentares.

Como resultado, a conexão dos fenômenos biosférico-planetários com radiação cósmica, principalmente com radiação solar. Devido à energia solar acumulada, todos os fenômenos de vida na Terra prosseguem. Não é à toa que Vernadsky chamou os organismos de clorofila verde o principal mecanismo da biosfera.

A energia absorvida é distribuída dentro do ecossistema entre os organismos vivos na forma de alimento. Parte da energia é dissipada na forma de calor, e parte é acumulada em matéria orgânica morta e passa para um estado fóssil. Assim, formaram-se depósitos de turfa, carvão, petróleo e outros minerais combustíveis.

O oxigênio é liberado das rochas da litosfera durante os processos geoquímicos que ocorrem nelas. Ele contém 2,8 toneladas 1014. Nos últimos 200 milhões de anos, o teor de oxigênio no ar permaneceu constante devido à fotossíntese das plantas. O aparecimento do oxigênio mudou muitas propriedades da Terra. A camada de ozônio começou a reter os raios ultravioleta que são prejudiciais aos organismos vivos. Os processos de intemperismo das rochas têm se intensificado, pois o oxigênio é um forte agente oxidante. Na ausência dele na atmosfera, a composição da litosfera na Terra era completamente diferente. Assim, os quartzitos ferruginosos KMA, assim como os depósitos de minério de ferro da Sibéria, formaram-se no Pré-Cambriano. Estas são formas ferrosas de ferro, que são formadas com uma pequena quantidade de oxigênio. Em épocas geológicas subsequentes de tais acumulações minérios de ferro não estava na terra. O oxigênio apareceu na atmosfera e começaram a se formar formas de óxido de ferro, que são mais móveis e não podem criar grandes depósitos9.

O nitrogênio atmosférico é absorvido pelas plantas e os animais o obtêm dos alimentos vegetais. Mas o papel principal na fixação de nitrogênio pertence às bactérias do solo. Seu conteúdo na atmosfera é de 3,8 toneladas 1015. O nitrogênio é devolvido à atmosfera devido à atividade de outras bactérias - desnitrificantes. Sem eles o máximo de nitrogênio atmosférico estaria em estado vinculado no oceano e sedimentos pedras Oh.

Carbono. Durante a existência de organismos fotossintéticos na Terra, sua atmosfera passou para a crosta terrestre um grande número de carbono. Na atmosfera moderna, contém 7 1011 toneladas.O equilíbrio de carbono está associado à atividade do corpo, absorvendo e liberando dióxido de carbono. No entanto, esse equilíbrio é perturbado em alguns lugares pela atividade econômica do corpo e pelas emissões no meio Ambiente grandes quantidades de carbono.

Nesse caminho, atmosfera modernaé um produto da atividade vital de organismos, incluindo humanos, que determinam, regulam e alteram sua composição.

2. Função destrutiva

Esta função consiste na decomposição, mineralização de matéria orgânica morta, decomposição química de rochas, envolvimento dos minerais formados no ciclo biótico, ou seja, causa a transformação da matéria viva em inerte. Como resultado, a substância biogênica e bioinerte da biosfera também é formada.

Menção especial deve ser feita à decomposição química das rochas. “Não temos na Terra um triturador de matéria mais poderoso do que a matéria viva”, escreveu Vernadsky.

Os pioneiros da vida nas rochas - bactérias, algas verde-azuladas, fungos e líquenes - têm o efeito químico mais forte nas rochas com soluções de todo um complexo de ácidos - carbônico, nítrico, sulfúrico e vários orgânicos. Ao decompor certos minerais com sua ajuda, os organismos extraem seletivamente e incluem no ciclo biótico os nutrientes mais importantes - cálcio, potássio, sódio, fósforo, silício, microelementos.

3. Função de concentração

Este é o nome da acumulação seletiva ao longo da vida de certos tipos de substâncias para a construção do corpo de um organismo ou removidas dele durante o metabolismo. Como resultado da função de concentração, os organismos vivos extraem e acumulam elementos biogênicos do ambiente. A composição da matéria viva é dominada por átomos de elementos leves: hidrogênio, carbono, nitrogênio, oxigênio, sódio, magnésio, silício, enxofre, cloro, potássio, cálcio. A concentração desses elementos no corpo dos organismos vivos é centenas e milhares de vezes maior do que no ambiente externo. Isso explica a heterogeneidade da composição química da biosfera e sua significativa diferença em relação à composição da matéria inanimada do planeta. Juntamente com a função de concentração de um organismo vivo, é liberada uma substância que é oposta a ela em termos de resultados - dispersão. Manifesta-se através das atividades tróficas e de transporte dos organismos. Por exemplo, a dispersão de uma substância durante a excreção por organismos, a morte de organismos durante tipo diferente movimentos no espaço, mudança de capas. O ferro da hemoglobina do sangue é disperso, por exemplo, através de insetos sugadores de sangue.

4. Função formadora de ambiente

Transformação de parâmetros físicos e químicos do ambiente (litosfera, hidrosfera, atmosfera) como resultado de processos vitais em condições favoráveis ​​à existência de organismos. Essa função é um resultado conjunto das funções da matéria viva discutidas acima: a função energia fornece energia a todos os elos do ciclo biológico; destrutiva e concentração contribuem para a extração de ambiente natural e o acúmulo de elementos dispersos, mas vitais para os organismos vivos. É muito importante notar que, como resultado da função formadora do ambiente na envoltória geográfica, ocorreram os seguintes eventos principais: a composição do gás foi transformada atmosfera primária, a composição química das águas do oceano primário mudou, uma camada de rochas sedimentares se formou na litosfera, um cobertura do solo. “Um organismo lida com um ambiente ao qual não apenas está adaptado, mas que está adaptado a ele”, assim Vernadsky caracterizou a função formadora de ambiente da matéria viva.

As quatro funções consideradas da matéria viva são as principais funções definidoras. Algumas outras funções da matéria viva podem ser destacadas, por exemplo10:

A função gás determina a migração dos gases e suas transformações, fornece composição do gás biosfera. A massa predominante de gases na Terra é de origem biogênica. No processo de funcionamento da matéria viva, os principais gases são criados: nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, metano, etc. ;

A função redox consiste na transformação química principalmente daquelas substâncias que contêm átomos com grau variável de oxidação (compostos de ferro, manganês, nitrogênio, etc.). Ao mesmo tempo, processos biogênicos de oxidação e redução prevalecem na superfície da Terra. Normalmente, a função oxidativa da matéria viva na biosfera se manifesta na conversão por bactérias e alguns fungos de compostos relativamente pobres em oxigênio no solo, crosta intemperizada e hidrosfera em compostos ricos em oxigênio. A função redutora é realizada pela formação de sulfatos diretamente ou por meio de sulfeto de hidrogênio biogênico produzido por várias bactérias. E aqui vemos que esta função é uma das manifestações da função formadora do ambiente da matéria viva;

Função de transporte - a transferência de matéria contra a gravidade e na direção horizontal. Sabe-se desde a época de Newton que o movimento dos fluxos de matéria em nosso planeta é determinado pela força da gravidade. A própria matéria inanimada se move ao longo de um plano inclinado exclusivamente de cima para baixo. Rios, geleiras, avalanches, seixos se movem apenas nessa direção.

A biosfera é a esfera da vida, a concha da Terra habitada por organismos vivos. A área de distribuição de organismos vivos determina os limites da biosfera. O termo "biosfera" foi proposto pelo geólogo austríaco Eduard Suess, que o entendia como uma fina película de vida sobre superfície da Terra. A doutrina da biosfera foi desenvolvida pelo notável cientista russo V.I. Vernadsky.

Por limite superior biosfera recebem uma camada de ozônio ( tela de ozônio), localizado a uma altitude de 20-25 km. O limite inferior da biosfera passa pela litosfera. A biosfera inclui parte inferior atmosfera, toda a hidrosfera, parte de cima crosta terrestre e matéria viva. A matéria viva do planeta é representada por plantas, microorganismos animais e humanos. Acredita-se que a origem da vida na Terra ocorreu há mais de 3 bilhões de anos em corpos d'água rasos em um clima quente e úmido.

A vida na Terra em um período geologicamente previsível sempre existiu na forma de complexos organizados de forma complexa de vários organismos (biocenoses). Ao mesmo tempo, os organismos vivos e seu habitat estão intimamente relacionados, interagem entre si, formando sistemas dinâmicos– biogeocenoses . A nutrição, respiração e reprodução dos organismos e os processos de criação, acumulação e decomposição da matéria orgânica a eles associados proporcionam uma circulação constante de matéria e energia. Este ciclo está associado à migração de átomos elementos químicos biogênicos - seus ciclos biogeoquímicos. No curso dos ciclos biogeoquímicos, os átomos da maioria dos elementos químicos passaram inúmeras vezes pela matéria viva. Assim, todo o oxigênio da atmosfera gira em torno da matéria viva em 2000 anos, o dióxido de carbono - em 200 (300) anos, e toda a água da Biosfera - em 2 milhões de anos.

A ampla distribuição de organismos vivos na Terra foi ajudada por sua capacidade de adaptação às mais diversas condições ambientais, os limites físicos surpreendentemente amplos da vida da matéria viva e também o alto potencial de reprodução. Atualmente, a composição da biosfera é dominada pelos animais sobre as plantas, e pela massa de matéria, as plantas são muitas vezes maiores que a massa dos animais. A grande maioria da biomassa está concentrada em terra: excede a biomassa do Oceano em 1000 vezes. Os organismos vivos são distribuídos de forma extremamente desigual na biosfera. Sua maior concentração é observada na superfície terrestre (incluindo o solo e as camadas superficiais da atmosfera), as camadas superficiais do Oceano Mundial, bem como seu fundo na zona de águas rasas. A massa de matéria viva em comparação com a massa de suas geosferas é muito insignificante (0,01% da massa de toda a biosfera). No entanto, o papel da matéria viva na biosfera é enorme.

Na atmosfera, a maioria dos organismos não se eleva acima de algumas centenas de metros. Bactérias foram encontradas na litosfera a uma profundidade de mais de 2000 m. O solo é especialmente rico em vida. Em terra, a biomassa geralmente aumenta dos pólos para o equador, e o número de espécies vegetais e animais aumenta na mesma direção.

Os resultados das atividades dos organismos vivos afetaram todas as conchas da Terra. Os organismos vivos determinam em grande parte a composição salina atual das águas oceânicas, destroem, modificam e criam rochas, bem como algumas formas de relevo (ilhas de coral). Quase todo o oxigênio da atmosfera é de origem biogênica; graças aos organismos, a entrada e a saída de dióxido de carbono são equilibradas.

As plantas são organismos que, no processo de fotossíntese, criam matéria orgânica a partir de matéria inorgânica, que os animais usam para se alimentar. Atualmente, os animais (1,5 milhão) prevalecem sobre as plantas (cerca de 500 mil) espécies na biosfera em termos de composição de espécies. No entanto, a biomassa vegetal é 1000 vezes maior do que a biomassa animal.

Os animais constituem apenas uma pequena parte da biosfera do nosso planeta; sua massa não excede 2% de todos os seres vivos. No entanto, seu papel na biosfera e no envelope geográfico da Terra é extremamente grande: alimentando-se de plantas e uns dos outros, os animais participam de ciclo biológico substâncias e a transformação de energia - o principal processo da biosfera. O papel dos animais na formação do solo, sua influência versátil na vida das plantas, na vida humana é grande.

Os organismos desempenham um papel significativo na formação do solo.

Solo - a camada fina superior crosta terrestre fertil - a capacidade de fornecer às plantas os nutrientes e a umidade de que precisam. Trata-se de um complexo organomineral complexo formado pela interação de fatores de formação do solo: rochas-mãe, relevo, clima, águas, plantas e animais. Dependendo da combinação desses fatores, diferentes solos são formados.

A formação de um ou outro tipo de solo depende do influxo de matéria orgânica (principalmente resíduos vegetais) no solo e da umidade. De acordo com a composição mecânica (a proporção de partículas minerais de vários tamanhos), os solos são divididos em arenoso, argiloso arenoso, argiloso e argiloso. A localização dos solos na Terra depende principalmente do clima. Nas planícies, há uma mudança de solos dos pólos para o equador:

intervenção humana em processos naturais biosfera leva a uma variedade de consequências. Assim, o homem cria novas variedades de plantas e raças de animais, acelera a evolução das espécies na natureza, enriquece comunidades naturais pela aclimatação de organismos vivos, aumenta a fertilidade do solo. Há um uso intensivo dos recursos naturais. Atualmente, a taxa de consumo de biorecursos supera a taxa de sua recuperação, o que leva à destruição da vegetação natural e da vida selvagem, à deterioração das condições de vida dos organismos vivos, à destruição do solo, etc.

Ao mesmo tempo atividade econômica os humanos também afetam os animais. A influência pode ser direta e indireta, positiva e negativa, causar o aumento do número de algumas, a diminuição de outras e a extinção completa de terceiras espécies. O impacto negativo é tão grande e crescente que exige medidas urgentes para proteger os animais. Todas as espécies raras e ameaçadas de animais e plantas estão listadas no Livro Vermelho Internacional, publicado em 1976.

No mundo moderno Atenção especial também é pago para reduzir o nível de poluição da biosfera de acordo com os documentos da conferência da ONU sobre desenvolvimento sustentável, realizada no Rio de Janeiro em 1992. Dependendo da finalidade, as áreas protegidas são divididas em reservas, santuários de vida selvagem , parques naturais (nacionais), monumentos naturais.

Reserva - especialmente protegida por lei área natural, completamente excluídos da atividade econômica para a proteção e estudo de complexos naturais típicos ou únicos.

Uma reserva da biosfera é uma área natural significativa estritamente protegida, que praticamente não sofre impactos antrópicos. Este é um território onde é realizado o monitoramento constante de todas as alterações nos componentes biogênicos da reserva natural.

As reservas são territórios onde certos tipos e formas de atividade econômica (aração, extração de madeira, feno, caça, pesca, turismo, etc.). Dentro das reservas, nem todo o complexo natural é protegido, mas apenas seus componentes individuais (espécies de animais, plantas).

Os parques nacionais são vastos territórios que combinam a proteção de paisagens pitorescas com o seu uso intensivo para fins turísticos.

Os monumentos da natureza são objetos únicos, raros e destacados de natureza animada e inanimada, incluindo aqueles associados a qualquer eventos históricos ou pessoas.

As medidas de conservação também incluem o desenvolvimento de métodos para a criação de espécies raras e ameaçadas de animais e plantas e seu reassentamento em áreas protegidas, novos habitats, bem como em zoológicos e jardins botânicos.

Em geral, a proteção da flora e da fauna é um complexo de responsabilidades administrativas e econômicas internacionais, estaduais, regionais e eventos sociais visa preservar a composição populacional e de espécies e manter o número de espécies vegetais e animais a um nível que garanta a sua existência.

Segurança e uso racional flora e fauna na Federação Russa é determinada pela constituição da Federação Russa, Leis federais, regulamentos e outros atos legislativos, Doutrina Ecológica da Federação Russa.

Biosfera- a concha da Terra, dentro da qual existe vida. A biosfera inclui a parte inferior da atmosfera, a parte superior da litosfera e toda a hidrosfera. O termo "biosfera" foi introduzido na biologia por J.B. Lamarck em início do XIX século, e em geologia foi proposto pelo geólogo austríaco E. Suess em 1875, enquanto os fundamentos da doutrina da biosfera, que também são relevantes na Ciência moderna, foram desenvolvidos por V.I. Vernadsky.

Os limites da biosfera:

Limite superior na atmosfera: 15 - 20 km. É determinado pela camada de ozônio, que bloqueia a radiação UV de ondas curtas, prejudicial aos organismos vivos;

O limite inferior na litosfera: 3,5 - 7,5 km. É determinado pela temperatura de transição da água em vapor e pela temperatura de desnaturação das proteínas, no entanto, em geral, a propagação de organismos vivos é limitada a uma profundidade de vários metros;

O limite inferior na hidrosfera: 10 - 11 km. É determinado pelo fundo do Oceano Mundial, incluindo os sedimentos do fundo.

Biosfera consiste de componentes vivos, ou bióticos, e não vivos, ou abióticos. O componente biótico é a totalidade dos organismos vivos (de acordo com Vernadsky - "matéria viva"). Um componente abiótico é uma combinação de energia, água, certos elementos químicos e outras condições inorgânicas nas quais os organismos vivos existem.

Os principais fatores na formação da biosfera são organismos vivos, água, vento. As propriedades generalizadas da biosfera são: a presença de matéria viva, a presença de água em Estado líquido, o acúmulo de energia solar.

Uma característica importante biosfera é que ela realiza circulação de matéria e energia, em que papel ativo organismos desempenham (produtores, consumidores, decompositores). O número exato de espécies que vivem na biosfera não foi estabelecido. Segundo alguns autores, existem de 10 a 15 milhões deles. Aproximadamente 2,5 milhões de espécies animais, 400 mil plantas, 100 mil fungos foram identificados e descritos com precisão.

Na dinâmica da biosfera, distinguem-se pequenos (biológicos) e grandes (geológicos) ciclos de substâncias. Ao mesmo tempo, a circulação da matéria está sempre associada à circulação da energia.

Um pequeno ciclo biológico ocorre entre os organismos e o solo em terra. Na hidrosfera, uma parte significativa dos sais e gases dissolvidos na água está envolvida na pequena circulação de substâncias. Cada ciclo biológico na terra e no oceano não é equilibrado e não representa um círculo vicioso. Isso se explica pelo fato de que a renda de uma substância em qualquer complexo não é igual ao seu consumo, pois parte da substância é transportada para outros complexos naturais, enquanto a outra parte da substância é depositada e conservada nesse complexo, deixando a circulação por muito tempo.

Pequenos ciclos estão intimamente relacionados entre si e ocorrem no contexto de um grande ciclo geológico. No processo grande ciclo material é transportado da terra para o oceano pelos fluxos dos rios e massas de ar, a liberação de sedimentos marinhos em terra no processo de fundo do mar e subsidência de áreas de terra.

Uma das características da biosfera é que somente dentro de seus limites é processo de fotossíntese. Este é o principal processo pelo qual substâncias orgânicas - carboidratos - são sintetizadas a partir de inorgânicas. É realizado apenas nas plantas claras e verdes que contêm clorofila.

O processo de fotossíntese é uma cadeia reações complexas:

6CO 2 + 6H 2 O + 674.000 cal \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

No processo de fotossíntese, as plantas absorvem a energia solar e a retêm na biosfera por algum tempo. Os consumidores convertem as substâncias orgânicas que recebem das plantas verdes e, juntamente com essas substâncias, absorvem energia. Durante a atividade dos decompositores durante a decomposição e mineralização da matéria orgânica morta, a energia é liberada. Assim, os organismos vivos realizam a circulação de matéria e energia.

O termo biosfera foi proposto em 1875 pelo geólogo austríaco E. Suess. E em 1926 V.I. Vernadsky criou a doutrina da biosfera como uma concha ativa da Terra, na qual a atividade combinada de organismos vivos (incluindo humanos) se manifesta como um fator geoquímico de escala e significado planetário. E agora, seguindo Vernadsky, a biosfera é chamada região vida ativa, a concha da Terra habitada por organismos vivos, cobrindo a parte inferior da atmosfera, a hidrosfera e a parte superior da litosfera.

Pergunta sobre bordas verticais biosfera é resolvida de forma ambígua. Apenas a camada inferior da atmosfera é mais saturada com organismos vivos - menos de 100 metros acima do solo, mas o pássaro condor é capaz de subir a uma altura de 7 km, e as correntes de ar transportam microrganismos, bactérias, esporos de fungos até 10 km. E, levando em conta a possibilidade fundamental da existência dos seres vivos, limite superior da biosfera realizado a uma altitude de 20-25 km ( camada de ozônio) até 30 km; mais baixo de várias centenas de metros (zona de hipergênese) a vários quilômetros (onde ainda são encontradas bactérias anaeróbicas) e no Oceano Mundial - às depressões mais profundas. Essa compreensão do termo biosfera está próxima do conceito envelope geográfico. Com uma interpretação mais restrita deste termo, a biosfera é a totalidade de todos os organismos vivos que habitam a concha geográfica, ou seja, o mundo orgânico ou matéria viva.

Os organismos vivos e seu habitat estão organicamente conectados e interagem entre si, formando sistemas dinâmicos de nível global, regional e local. A composição de espécies de plantas que crescem em uma determinada área é chamada de flora; vegetação são comunidades vegetais (fitocenoses) de um determinado território ou da Terra como um todo. Da mesma forma, a composição de espécies de animais é chamada fauna, e todos os animais que vivem em qualquer território - o mundo animal.

A biosfera, como uma concha especial da Terra, foi formada no processo de evolução. Bilhões de anos história geológica a diversidade de organismos vivos aumentou, sua organização tornou-se mais complicada, sua peso total e influência em todas as conchas. As plantas mudaram a composição da atmosfera: enriqueceram-na com oxigênio e reduziram o conteúdo dióxido de carbono. Composição química águas do oceano formado e em grande parte durante a filtração da água por organismos vivos. Grande influência organismos vivos entregues à litosfera. Eles aceitam Participação ativa nos processos de intemperismo, na criação de rochas organogênicas (calcários, carvão duro, turfa, de acordo com uma das teorias, petróleo, etc.), bem como alguns acidentes geográficos, como ilhas de coral (atóis), cupinzeiros. O papel dos organismos vivos na criação de um educação natural- solo.

desenvolvimento da vida foi desigual. Algumas espécies (por exemplo, algas verde-azuladas) sobreviveram desde o Arqueano até os dias atuais; outros deram origem formas complexas vivo, até a pessoa; muitos morreram, incapazes de se adaptar às mudanças nas condições ambientais. Em toda a história da biosfera, houve aproximadamente 500 milhões de espécies, e atualmente existem apenas cerca de 2 milhões de espécies. Surpreendentemente alto é o potencial para a reprodução de organismos vivos e sua adaptabilidade às condições ambientais. Microrganismos foram encontrados em gêiseres islandeses, que têm uma temperatura de 93 ° C. Os esporos de algumas bactérias permanecem viáveis ​​a -253°C. Para capturar toda a superfície do planeta, a bactéria da cólera condições fávoraveis 1,2 dias seria suficiente, um mosquito - 203 dias e um rato - 8 anos; a prole de um dente-de-leão em 10-12 anos cobriria toda a terra.

A densidade máxima da matéria viva(mais de 90% da biomassa total) é encontrada na superfície terrestre, principalmente em As florestas tropicais(até 500 t/ha); mínimo - em terras altas, desertos e regiões polares; dentro da hidrosfera, a biomassa está concentrada na camada superficial (plâncton) da zona rasa do mar. O número de espécies animais (1,5 milhão) é muito maior do que o de plantas (cerca de 500.000), mas as plantas são mil vezes maiores em massa do que os animais. Em terra, a biomassa vegetal é muito maior do que a biomassa animal, enquanto no oceano, pelo contrário, os animais predominam em termos de massa.

De acordo com as condições de vida em mundo orgânico segredo do oceano plâncton- plantas (fitoplâncton - 70% da biomassa) e animais (zooplâncton) flutuando passivamente na água e sem aparelho motor; nékton- animais que nadam ativamente (peixes, moluscos nadadores, cetáceos, etc.) e bentos- Plantas e animais que vivem no fundo. Padrões gerais distribuição geográfica matéria viva no Oceano Mundial são as seguintes: nos trópicos, a biomassa é baixa (menos de 0,01 kg / t 2), já que em água morna contido uma quantidade insuficiente oxigênio, mas a diversidade de espécies é alta. O aumento da bioprodutividade e da biomassa (até 0,5 kg/m 2) são característicos de áreas de subida de águas profundas frias (zonas de ressurgência) em costas ocidentais continentes; áreas de divergência correntes de superfície(zonas de divergência) em partes orientais atlântica, indiana e oceano Pacífico em latitudes temperadas e subtropicais. Nas águas frias do Pacífico Norte, na junção dos oceanos Atlântico e Ártico, a biomassa chega a 2 kg/m 2 , mas a diversidade de espécies é baixa.

Distribuição de biomassa em terra, em geral, inversamente ao oceânico e os fatores determinantes mais importantes aqui são a quantidade de energia solar recebida e a proporção de calor e umidade. Quantitativamente, essa razão é expressa vários coeficientes, por exemplo, índice de radiação de secura(relação balanço de radiaçãoà quantidade de calor necessária para evaporar a quantidade anual de precipitação). A biomassa máxima e a diversidade de espécies ocorrem em áreas úmidas florestas equatoriais, à medida que avançamos em direção aos polos, a biomassa e a diversidade de espécies diminuem. No entanto, há mais dois picos de biomassa ao longo do caminho (florestas subtropicais perenes e florestas mistas e folhosas). zona temperada), confinados a áreas onde o calor e a umidade são equilibrados, ou seja, o índice de secura é próximo de um.

A biomassa da Terra é de 1,8 x 10 12 toneladas de matéria seca e é imensamente pequena em comparação com a massa da Terra (cerca de 6 x 10 27 toneladas). No entanto o papel da matéria viva enorme. Suas principais funções são o aproveitamento da energia solar pelos organismos fotossintéticos e o ciclo biológico da matéria e da energia, que garante a dinâmica de todos os processos da vida. A essência do ciclo se resume a dois processos opostos: a criação de matéria orgânica e sua posterior transformação em simples minerais. Esses processos consistem em três etapas principais: a criação de matéria orgânica como resultado da fotossíntese usando energia solar produção primária(neste caso, o oxigênio é liberado), a transformação de produtos primários (vegetais) em secundários (animais), a destruição de produtos biológicos primários e secundários. De acordo com a forma de participação no ciclo biológico, os organismos são divididos em 3 grandes grupos: 1) produtores- produzir matéria orgânica a partir de inorgânicos, principalmente vegetais; 2) consumidores- comendo matéria orgânica- todos os animais, cogumelos, parte de espingardas; 3) decompositores- microorganismos e fungos que transformam os produtos residuais de organismos e organismos mortos em simples compostos inorgânicos que são absorvidos do solo plantas superiores. Fileiras de espécies de plantas, animais, microorganismos e fungos, amigo vinculado com outra forma de relacionamento "alimento - consumidor" cadeias alimentares ou circuitos de energia. Substância e energia são transferidas ao longo dessas cadeias e, em alguns casos, prejudiciais e perigosas compostos químicos, cuja concentração em cada próximo nível aumenta. Às vezes dá origem problemas ambientais, e às vezes leva à morte de pessoas que consomem organismos que acumularam toxinas.

Impacto humano na biosfera aumenta e afeta significativamente todos os seus componentes. O homem criou dezenas de milhares de novas variedades de plantas e raças de animais, acelera a evolução das espécies na natureza, enriquece as comunidades naturais ao aclimatar os organismos vivos e aumenta a fertilidade do solo. Nos anos 30-40 do século 20, V. I. Vernadsky apresentou o conceito de noosfera como um novo estado da biosfera, no qual o principal fator determinante em seu desenvolvimento é atividade razoável pessoa. No entanto, as consequências desta atividade são ambíguas, muitas vezes levando à destruição intensiva da vegetação natural, animais, deterioração das condições de vida dos organismos vivos, destruição do solo devido à erosão, etc.

Mais de 320 espécies de mamíferos, cerca de 500 espécies de aves e cerca de 200 espécies de peixes, mais de 680 espécies de plantas vasculares ameaçadas estão incluídas no Livro Vermelho. Muitas espécies foram completamente extirpadas. Estes são, por exemplo, um pombo-passageiro, uma vaca marinha, um pássaro dodô. Cerca de 4,5 milhões de km 2 ou 3% do território do planeta é hoje ocupado pelos chamados ermos antropogênicos - terras sujeitas à erosão, salinização, alagamentos e outros processos negativos provocados pelas atividades humanas. Tudo isso acaba por piorar as condições de vida da própria pessoa, às vezes tornando-as simplesmente inadequadas. Portanto, a proteção da biosfera, o uso racional de suas riquezas é um dos questões críticas modernidade.