Биосферой называется оболочка планеты Земля, у которой структура, состав и энергетика определяется взаимосвязанной деятельностью живых организмов.
В нынешнем понимании биосфера является глобальной открытой системой, имеющей «вход» и «выход». Входом биосферы является поток солнечной энергии, который приходит из космического пространства, а также химической энергии, которая поступает из литосферы. На выходе биосферы имеется рассеиваемая и излучаемая, по преимуществу тепловая энергия, уходящее из круговорота вещество и поток исходящей информации.
Круговорот вещества и энергии в биосфере
Неживая природа и живые организмы непрерывным образом взаимодействуют друг с другом, образуя круговорот энергии и вещества в биосфере. Из внешней среды в живой организм поступают разнообразные химические компоненты. Потом в результате распада органических веществ данные элементы вновь будут возвращены в окружающую среду. Таким образом из неживой природы в живые организмы и наоборот непрерывно перемещаются химические компоненты. Прекрасным примером является процесс фотосинтеза: растения потребляют для поддержания своего существования углекислый газ, а взамен выделяют кислород, так необходимый для жизни всем живым существам. В свою очередь живые существа выделяют углекислый газ, что поддерживает жизнь зелёным растениям.
Круговорот вещества включает в себя следующие процессы: аккумуляция компонентов в живых организмах и их минерализация.
Совместно с переходом вещества также происходит превращение энергии. Солнце представляет собой единственный энергетический источник на планете. Доля энергии уходит, чтобы обогреть землю и на испарение воды, на нужды растений ассимилируется очень малая часть энергии – примерно 1-2%. Растения связывают и запасают солнечную энергию – в этом состоит их основная функция, затем накопленная энергия будет израсходована для поддержания биохимических процессов. Благодаря пищевым связям в биоценозах поддерживается механизм передачи энергии между организмами.
Основная доля энергии в процессе перехода от одного пищевого звена к другому будет потеряна, это происходит по той причине, что следующее звено может использовать лишь ту энергию, которая заключается в биомассе предыдущего звена. Учёные определили, что данные потери находятся на уровне 90%, другими словами 10% потреблённой энергии будет аккумулировано в биомассе.
Исходя из этого, запасённая энергия, которая накапливается в растительной биомассе, стремительно расходуется в цепях питания. Израсходованную энергию можно восполнить лишь благодаря солнечной энергии. По этой причине в биосфере не существует круговорота энергии по аналогии с круговоротом веществ. Функционирование биосферы происходит лишь благодаря однонаправленному энергетическому потоку, который поступает от Солнца.
Таким образом, биосфера является большой системой, состоящей из разнородных элементов, которые находятся во взаимосвязях друг с другом процессами превращения вещества и энергии.
Вам нужно срочно заказать статью по естествознанию для публикации? Обратитесь за помощью к нашим экспертам!
Комментарии