Гидросфера

Аэросфера

Субстратом для жизни в атмосфере микроорганизмов (аэробионтов) служат водные капельки — атмосферная влага, источником энергии — солнечная энергия и аэрозоли. Примерно от верхушек деревьев до высоты наиболее частого расположения кучевых облаков простирается тропобиосфера (с тропобионтами; это пространство — более тонкий слой, чем тропосфера). Выше простирается слой крайне разреженной микробиоты — альтобиосфера (с альтобионтами). Выше простирается пространство, куда организмы проникают случайно и не часто и не размножаются — парабиосфера. Выше расположена апобиосфера.

Геосфера

Геобиосферу населяют геобионты, субстратом, а отчасти и средой жизни для которых служит земная твердь. Геобиосфера состоит из области жизни на поверхности суши — террабиосферы (с террабионтами), разделяемой на фитосферу (от поверхности земли до верхушек деревьев) и педосферу (почвы и подпочвы; иногда сюда включают всю кору выветривания) и жизнь в глубинах Земли — литобиосферу (с литобионтами, живущими в порах горных пород, главным образом в подземных водах). На больших высотах в горах, где уже невозможна жизнь высших растений, расположена высотная часть террабиосферы — эоловая зона (с эолобионтами). Литобиосфера распадается на слой, где возможна жизнь аэробов — гипотеррабиосферу, и слой, где возможно лишь обитание анаэробов — теллуробиосферу. Жизнь в неактивной форме может проникать глубже — в гипобиосферу. Метабиосфера — все биогенные и биокосные породы. Глубже расположена абиосфера.

В глубинах литосферы есть 2 теоретических уровня распространения жизни — изотерма 100 °C, ниже которой вода при нормальном атмосферном давлении кипит, и изотерма 460 °C, где при любом давлении вода превращается в пар, то есть в жидком состоянии быть не может.

Гидросфера

Гидробиосфера — весь глобальный слой воды (без подземных вод), населённый гидробионтами — распадается на слой континентальных вод — аквабиосферу (с аквабионтами) и область морей и океанов — маринобиосферу (с маринобионтами). Выделяют 3 слоя — относительно ярко освещённую фотосферу, всегда очень сумеречную дисфотосферу (до 1 % солнечной инсоляции) и слой абсолютной темноты — афотосферу.

Между верхней границей гипобиосферы и нижней границей парабиосферы лежит собственно биосфера — эубиосфера.

Основные процессы, обеспечивающие потоки энергии в биосфере:

Фотосинтез (хемосинтез) — преобразование энергии солнца и неорганических веществ в органические.

Дыхание — полученные органические вещества расщепляются, выделяющаяся энергия потребляется организмами и в итоге превращается в тепло. Дыхание требует участия кислорода.

Брожение — бескислородный аналог дыхания.

Химические процессы в биосфере

Для химических процессов в биосфере характерны следующие особенности:

– участие в химических и биохимических реакциях большого числа органических и неорганических веществ;

– протекание химических реакций смешанного типа, часто без непосредственного контакта взаимодействующих веществ (например, окислитель и восстановитель в живых организмах в большинстве случаев находятся в разных частях тела);

– неравновесность процессов;

– участие в химических реакциях живых организмов.

Фотосинтез:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Дыхание:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

Круговороты неорганических веществ

Круговорот Азота

Круговорот Фосфора

Круговорот Серы

Круговорот углерода

В состав биосферы входит большое количество различных экологических сообществ. Каждое сообщество имеет свой ареал, свою зону, которая определяется определенными климатическими условиями.

Ученый, который впервые детально проанализировал и разобрал составляющие биосферы, был В.И.Вернадский.

В соответствии с теорией В.И. Вернадского есть несколько основных функций биосферы:

1. почвообразующая

2. кислородная, т.к. часть биосферы выделяет кислород;

3. хемосинтезирующая – синтез органических веществ из неорганических, возможный только в бактериях (например, только бактерии способны аккумулировать азот из воздуха)

4. круговорот веществ (атомов) в природе, в котором участвует вся атмосфера в целом;

5. структурная – некоторые живые организмы способны изменять облик Земли и т.д.