Более 99% энергии, поступающей на поверхность Земли, составляет энергия Солнца. Эта энергия растрачивается в громадном большинстве физических и химических процессов в гидросфере, атмосфере и литосфере: перемешивании воздушных и водных масс, выветривание, испарении, перераспределении веществ, растворении минералов, поглощении и выделении газов и т. п.

На земле существует одни единственный процесс, при котором энергия солнечного излучения не только тратиться и перераспределяется, но и связывается, запасается, консервируется на очень длительное время. Этот процесс - создание органического вещества в ходе фотосинтеза. Сжигая в топках каменный уголь, мы освобождаем и используем солнечную энергию, запасённую растительностью сотни миллионов лет назад.

Отсюда следует вывод, что основная планетарная функция живого вещества на Земле заключается в связывании и запасании солнечной энергии. Которая затем расходуется на поддержание множества других геохимических процессов в биосфере.

Таким образом основные функции биосферы Земли можно сформулировать следующим образом:

1 Связывании диоксида углерода, выделяемого живыми организмами и образующегося в ходе различных превращений в неживой природе (например, сжигании топлива), и выделение кислорода в ходе фотосинтеза наземными и водными растениями. Так, зелёная масса насаждений на площади 1 га производит 70 т кислорода за вегетативный период.

В результате процесса фотосинтеза образуются углеводы, которые являются исходным материалом для формирования растений.

Таким образом, фотосинтез является первичным источником всей биомассы планеты, в том числе органических ископаемых

2 Аккумуляция и трансформирование солнечной энергии.

3 Наземная и водная растительность планеты аккумулирует в течение 1 года 3*1021 калорий энергии Солнца. Это примерно в 100 раз больше вырабатываемой во всем мире энергии. При этом связывается 35 млрд тонн углерода, фиксируется, т. е. превращается в усвояемое состояние 44 млрд тонн азота; выделяется несколько десятков млрд тонн кислорода и производится другая химическая работа, обусловливающая современное состояние природы Земли. По данным профессора Лаптева И.П. (1975 г.), общая биомасса в биосфере составляет 3*1012 - 3*1013 тонн. Ежегодно производится около 1,64*1011 тонн сухого органического вещества.

Обеспечивание веществами и энергией животных и человека. Трава, деревья, водоросли и другие формы растительной жизни продуцируют пищу из воды и диоксида углерода, содержащегося в тропосфере. Биосфера всегда была и остаётся жизненной средой обитания человека. Её основные компоненты - климат, почвы, вода, минеральные вещества, растительный покров, животные - стали теми ресурсами, которые он использует для своей жизнедеятельности.

Перевод в простые химические вещества огромной (около 10% биомассы) массы непрерывно образующихся трупов организмов и их выделений. Диоксид углерода и вода - основные продукты происходящего процесса вновь вовлекаются в фотосинтез.

Образование и восстановление почв.

Очищение атмосферы и воды от загрязнений.

Перемещение по планете (суша, моря, реки) огромных масс разнообразных химических элементов и веществ.

Участие в образовании горных пород (известняк, мел и т. д.), а так же органических ископаемых (каменный уголь, нефть и т. д.).

Биосфера с термодинамической точки зрения может рассматриваться как открытая система, в которой имеет место возрастание энтропии за счёт процессов, протекающих внутри системы. С точки зрения теории эволюции органического мира, она постоянно обменивается веществом, энергией и информацией по внешним связям. Биосфера как глобальная экосистема имеет способность к самоорганизации. Как показал И.Р. Пригожин. В биосфере совмещается действие второго закона термодинамики и способность открытых систем к самоорганизации. Концепция устойчивости биосферы хорошо отражается в его удачном афоризме "Порядок из хаоса"

Заключение

Учение о биосфере создал русский ученый В.Н.Вернадский. по сравнению с диаметром Земли (13 тыс.км.) биосфера тонкая пленка, подобная кожице на большом яблоке, однако за 4 млрд. лет существования на планете Земля живые организмы биосферы вызвали огромные преобразования. В атмосфере появился кислород, раковины моллюсков и фораминифер образовали осадочные горные породы. Под влиянием жизнедеятельности организмов в биосфере постоянно происходит круговорот воды, кислорода, углерода и др. веществ.

Еще статьи по теме

Снижение уровня загрязненности рек г. Новокузнецка
С помощью системного анализа можно исследовать различные социально-экономические процессы и системы для лучшего понимания проблемы и поиска мероприятий по ее разрешению. В данной расчетной работе мы с помощью методов системного анализа рас ...

Растительный мир как часть биосферы
Невозможно представить себе окружающий мир без растений. Зеленые растения создают на Земле условия для существования всех живых организмов. Они выделяют кислород, который необходим для дыхания, служат основным источником пищи для всех ...