Средообразующая роль живого вещества. Состав атмосферы
Современный газовый состав атмосферы практически целиком определяется деятельностью живых организмов, главным образом через фотосинтез и дыхание [13, с. 33]. История формирования современной атмосферы достаточно сложна. Свободный молекулярный кислород выделялся и в добиологический период истории Земли. Его источником был процесс фотодиссоциации паров воды. Но накопление кислорода в атмосфере в это время не происходило; он немедленно вступал в реакцию с оксидом углерода вулканических газов и с другими веществами, а частично создавал в верхних частях атмосферы озоновый слой, который препятствовал дальнейшему нарастанию фотолиза паров. Не исключено, что и с появлением первых фотосинтезирующих организмов (по-видимому, сходных с современными цианобактериями), обитавших в водоемах докембрийского периода, сохранялся тот же механизм регуляции содержания кислорода в атмосфере, а полученный в результате фотосинтеза кислород полностью растворялся в воде. В период до начала палеозоя накопление кислорода в атмосфере шло медленно и не превышало 10 % современного уровня.
Только с появлением наземной растительности начинается заметное повышение уровня кислорода в атмосфере; одновременно слой озона и накопление в верхних частях атмосферы СО2 и паров воды постепенно экранировали коротковолновую часть солнечного излучения и устранили возможность дальнейшего образования кислорода путем фотолиза воды.
|
|
|
Диоксид углерода СО2 на ранних этапах развития Земли имел исключительно вулканическое происхождение и содержание его в атмосфере было выше современного. В настоящее время большая часть СО2 атмосферы имеет биологическое происхождение: он выделяется главным образом в процессе дыхания живых организмов. Показано, например, что на 1 га пшеничного поля в сутки продуцируется СО2 135 кг, в том числе 75 кг микроорганизмами и 60 кг корнями пшеницы. Вулканический СО2 составляет лишь сотые доли процента; однако постоянное поступление в атмосферу абиогенного углерода считается необходимым в качестве «компенсации» высокого уровня потребления его в биологических процессах .
В целом же современное соотношение О2 и СО2 в атмосфере практически целиком зависит от сбалансированной функции живого населения биосферы. В.И. Вернадский считал, что тоже относится и к свободному азоту атмосферы, который также интенсивно вовлекается в биогенный круговорот «Будет правильным заключить… - писал он, - что газовая оболочка есть создание жизни».
Современные свойства газовой оболочки имеют существенное значение в тепловом балансе Земли. Большая часть солнечной энергии достигает поверхности Земли в видимой части спектра. Земля отражает полученную энергию, но (как более холодное тело) главным образом в инфракрасной (длинноволновой части спектра) (рис. 20).
|
|
|
Инфракрасное излучение Земли экранируется парами воды, СО2 и озоном. Это предохраняет поверхность Земли от чрезмерной потери тепла излучением и способствует повышению температуры на поверхности планеты. Подсчитано, что без этого «парникового эффекта» температура в околоземном слое была бы примерно на 40 0С ниже, чем регистрируемая сейчас. Естественно, такая температурная ситуация не способствовала бы развитию жизни, по крайней мере, в тех формах, в каких она известна на Земле.
Таким образом, совокупная деятельность всех форм жизни активно преобразует свойства основных сред жизни, соответствующих газовой, каменной и жидкой геологическим оболочкам земного шара. Равным образом и общие свойства биосферы в целом оказываются в значительной степени созданными живым веществом и благоприятствующими его развитию и функционированию. По меткому выражению В.И. Вернадского, «живое вещество само создает себе область жизни».
Рис. 20. Поступление и распределение солнечной энергии
|
|
|
в пределах биосферы Земли
На уровне конкретных экосистем формируются важные детали климата. Какова роль растительности в создании режима температуры и влажности…
[1] увеличение количества осадков от 6 до 30 % (Конго);
[2] влияние на ветровой режим, условия залегания снежного покрова;
[3] влияние растительности на скорость течения, температурный режим и химизм водоема;
[4] составили геологическую основу рельефа как мезо- и микроклимата.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 415; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!