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

Нетрадиционные источники энергии
Возобновляемая энергия признана важной составляющей энергетики в XXI веке, и ее активное использование- один из основных путей достижения успехов в будущем. Возобновляемая энергетика может стать основой для региональных и локальных систе ...

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 ...