Роль вулканізму становлення біосфери

Роль вулканізму становлення биосферы

" Звичайні «каміння, слагающие вулканічні гірські породи, є свідкам усього життя Землі початку формування її твердої оболонки, та донині. Однак у ті часи, що вони мали «душею «й жило активної життям, їх впливом геть процеси, які у біосфері Землі, став значним. Розвиток біоти протягом усього часу було пов’язане з процесами що відбуваються в земної корі. Величезну роль зіграла вулканічна діяльність, як із джерел освіти атмосфери на ранніх етапах еволюції Землі. З іншого боку результати вулканічної діяльності створили сприятливі умови для появи біосфери у її сьогоднішній стан. І хоча б сьогодні вулканічна діяльність є менш активної, кожен із 4 тисяч діючих і погаслих вулканів Землі створив своє власне неповторну локальну екосистему.

Развитие поглядів на біосфері Землі.

На основі спостережень природних явищ уявлення у тому, що живі істоти взаємодіють із довкіллям впливає їхньому зміна, виникло давно. У початку 17 століття зачатки поглядів на біосфері зустрічаються працях голландських учених Б. Варениуса (1629−1695) і Х. Гюйгенса, і навіть у знаменитого французького журналіста Ж. Бюффона (1707−1788). Згодом французький журналіст Ж. Кювье (1769−1832) зауважив, що живі організми можуть існувати шляхом обміну речовин із зовнішнього середовищем. Інші дослідники — французькі хіміки Ж. Б. Дюма (1800−1884), Ж. Бусенго (1802−1887), німецький хімік Ю. Либих (1803−1873) з’ясували значення зелених рослин, у газовому обміні земної кулі й ролі ґрунтових розчинів в харчуванні рослин. Багато вчених вивчили взаємини організмів з середовищем їхнього життя і відтак загибелі, що безпосередньо передувало сучасному розумінню біосфери. Ж. Б. Ламарк у своїй книжці «Гідрогеологія «присвятив цілий розділ впливу живих організмів на земну поверхню. Він: » … у природі існує особлива сила, могутня і безупинно діюча, яка може утворювати поєднання, множити їх, урізноманітнити їх… вплив живих організмів на речовини, що перебувають у поверхні земної кулі і що утворюють його зовнішню кору, дуже важливо, тому що це істоти, нескінченно різноманітні і чималі, з безупинно змінюваними поколіннями, покривають своїми поступово які накопичувались і всі час отлагающимися залишками всі сфери поверхні земної кулі «. З цих висловлювань слід правильна оцінка величезної геологічної ролі організмів і продуктів їх розкладу. Видатний натураліст і географ А. Гамбольд (1769- 1858) у своїй творі «Космос «дав синтез знань на той час Землю і Космосі і підставі усього цього розвинув ідею взаємозв'язку всіх природних процесів і явищ. Існування біосфери Землі як певної природної системи виявляється у першу черга у круговерті енергії і ті речовини з участю всіх живих організмів. Ідея цього круговороту було викладено у книзі німецького натураліста Я. Молешотта. А запропоноване в 80-ых роках ХІХ століття, підрозділ організмів зі способів харчування втричі групи: автотрофные, гетеротрофные і миксотрофные, німецьким фізіологом В. Пфеффером (1845- 1920), було великим науковим узагальненням, що його розумінню основних процесів обміну речовин, у біосфері. Початок вчення про біосфері зазвичай пов’язують з ім'ям знаменитого французького натураліста Ж. Б. Ламарка (1744- 1829), який запропонував термін «біологія ». Визначення ж «біосфера «було вперше введено австрійським геологом Э. Зюссом в 1875 року, у роботі по геології Альп. Проте докладного висвітлення ролі біосфери у Зюсса немає. Значно ширше уявлення про біосфері, етапах її еволюції досліджувана В.І.Вернадського (1863- 1945). В.І. Вернадський — одне із найбільших учених, засновник геохімії, биохимиии, радиогеологии і творець цілої наукової школи. В. И. Вернадский був тонким цінителем чинників, ученим, вкрай вимогливим до того що, щоб природничонаукові гіпотези відбивали об'єктивну реальність матеріального світу, закономірності, пов’язані з фізико-хімічними, геологічними, біохімічними й іншими матеріальними процесами. Його концепції завжди, були відточено величезним досвідом природничо-науковому, професійної роботи. Факти про біосфері накопичувалися поступово у зв’язку з розвитком приемущественно біології: ботаніки, географії, ґрунтознавства. Надалі поглиблене уявлення про закономірні зв’язках тваринами, рослинами і мінералами була розвинена В. В. Докучаевым. У 1899 року він писав: «Досліджувалися переважно окремі тіла, мінерали, гірські породи, рослин та тварини, і явища, окремі стихії - вогонь (вулканизм), вода, земля, повітря, у яких, повторюємо, наука і досягнув дивних результатів, але їх співвідношення … Тим часом саме ця співвідношення, ці закономірні впливу і вони становлять сутність пізнання єства, кращу і вищу принадність природознавства » .

Концепция біосфери У. І. Вернадського.

Глубоко актуальні узагальнення Вернадського про біосфері, який розглянув життя в всіх його проявах як єдине ціле, як геологічно своєрідне живе речовина, що характеризується вагою, хімічний склад, енергією і геохимической активністю. Іноді у його роботах зустрічаються різночитання та страшної суперечності, але у цілому утворюють грандіозну впорядковану структуру, своєрідне єдність — вчення про біосфері. Вернадський показав, що біосферою і косной, неживої частиною землі відбувається безперервний обмін — рух атомів. При цьому Земля і його біологічна оболонка тісно пов’язані і з космічної середовищем. Вернадський вводить поняття, має глибокий науковий, філософський і художній сенс — Лик Землі, інакше її «зображення у Космосі, вырисовывающееся ззовні, із боку з частки нескінченних земних просторів». «На земної поверхні, — писав В.І. Вернадський, — немає хімічної сили, більш постійно діючої, тож і більш могутньої за своїми кінцевим наслідків, ніж живі організми, взяті загалом. І чим більше ми дізнаємося хімічні явища біосфери, тим більше ми переконуємося, що у неї немає випадків, коли вони не були залежать від життя. І тривало протягом усієї геологічної історії». За геологічну історію організми, очевидно, освоювали нові області планети, пристосовуючись до різноманітним природним умовам, беручи участь у їх зміні. Крок по кроку досліджуючи геохімічні і біогеохімічні процеси, Вернадський наближається до корінних проблем енергетики, і термодинаміки взаємодії живої і кісткового речовини планети і далі, вдаючись у біологічну роль людства, свідомості, праці, звертається до природно — історичним закономірностям соціально — економічного розвитку суспільства. Вернадський розглядав біосферу як особливе геологічне тіло, будову та функції якого визначаються особливостями Землі та Космосу. А живі організми, популяції, види й живе речовина — це форми, рівні організації біосфери. 1923;го Вернадський у лекціях по геохімії, прочитаних в Парижі, вперше зазначив явище дисимметрии нашої планети з прикладу «рухомий частини земної кори «- астеносферы у районі моря: «Існування дисимметрии (не суцільних оболонок) вказує, що й походження був із геологічними явищами історія нашої планети, мають планетарний характер. Воно відбивається докорінно усім явищах, які мають місце Землі, і всіх розвідках, із Землею пов’язаних ». Вернадський уперше отримав кількісний показник, підтверджує дисимметрию планети і зазначив можливість перебування «дисимметричных явищ «навіть у Космосі. Він такий ж зазначав, що особливу роль біосфері грають біологічні круговороти, де найважливішим процесом є фотосинтез, здійснюваний рослинністю планети, яка потужно впливає попри всі компоненти природного комплексу біосфери — атмосферу, гідросферу, грунт, тваринний світ. Велика роль рослин, у життя людського суспільства. Вони вже утворюють необхідне середовище існування й постачають її різними речовинами. Перенесення речовини і здійснюється потім у вигляді харчових ланцюгів. До своєрідною різновиду круговоротів в біосфері ставляться її ритмічні зміни. Ритмікою називається повторюваність у часі комплексу процесів, котрі щораз розвиваються щодо одного напрямі. У цьому розрізняють дві її форми: періодичну — це ритми однаковою тривалості (час обороту Землі навколо осі) і циклічну — ритми перемінної тривалості. Періодичність в біосфері виявляється в багатьох процесах: тектонічних, осадконакоплении, кліматичних, біологічних і багатьох інших. Ритми бувають різною тривалості: геологічні, вікові, внутривековые, річні, добові і таке інше Ритмічність — це форма своєрідною пульсації біосфери як цілісної системи, причому ритми як і круговороти речовин, замкнуті у собі. Знання обліку ритмічних явищ необхідні при раціональному природокористуванні і охорони природних ресурсів нашої планети. Розвиваючи вчення про біосфері, Вернадський дійшов наступним висновків: «Биогенная міграція хімічних елементів в біосфері прагне максимальному своєму прояву ». Залучаючи неорганічне речовина в «вихор життя », в біологічний круговорот, життя здатна згодом проникати у раніше недоступні їй області планети і збільшувати свою геологічну активність. Взаємодія живої і кісткового речовини характеризується насамперед із тим, що коли частина енергії кісткового речовини засвоюється, асимілюється живим речовиною. Ця нова геологічна сила змінює організацію Землі. Кількість накопиченої потенційної енергії збільшується. Живе речовина стає, в такий спосіб, регулятором дійсною енергії біосфери. У біосфері види й пологи рослинних і тварин організмів взаємопов'язані, тривалість середньої житті є похідне відбору, яке оптимально гарантує виживання і компенсує потомство. Величина необхідної поглощаемой енергії у автотрофных і гетеротрофных організмів лімітується цієї основний закономірністю еволюційного процесу. Наприклад, загальна маса живого речовини Землі була підрахована їм у 1927 року: «Живе речовина на вагу становить мізерну частку планети. Очевидно, це зокрема у протягом всього геологічного часу, тобто геологічно вічно. Воно зосереджене у тонкої, більш-менш суцільний плівці лежить на поверхні суші в тропосфері - в полях і лісах — і проникає весь океан. «З того часу різні дослідники виробляли свої оцінки біомаси Землі, які призводили до різним величинам.

Вулканизм Землі, типи, види викидів.

По сучасним уявленням, вулканизм є зовнішньої, так званої эффузивной формою магматизма — процесу, що з рухом магми у надрах Землі до її поверхні. На глибині від 50 до 350 км, в товщі нашої планети утворюються осередки розплавленого речовини — магми. По ділянкам роздрібнення і розламів земної кори, магма піднімається і виливається поверхню як лави (відрізняється від магми тим, тобто майже зовсім позбавлений летючих компонентів, які за падінні тиску відокремлюються від магми йдуть до атмосферу). За цих излияниях магми на поверхню й утворюються вулкани. Вулкани бувають трьох типів: 1. Площадні вулкани. Нині такі вулкани невідомі, чи можна сказати не існують. Ці вулкани присвячені виходу великої кількості лави на поверхню великої площі; існували на ранніх етапах розвитку землі, коли земна кора було досить тонкої і окремі ділянки воно могло повністю бути розплавленою. 2. Трещинные вулкани. Вони виявляється у злитті лави на земну поверхню по великим тріщинам чи розколам. У окремі відтинки часу, здебільшого доісторичному етапі, цей тип вулканізму сягав досить широкого масштабів, у результаті на поверхні Землі виносилось дуже багато вулканічного матеріалу — лави. Потужні поля відомі у Індії на плато Декан, де їх покривали площу перейменують на 5.105 км2 при середньої потужності від 1 до 3 км. Також відомі північному заході США, у Сибіру. У часи базальтові породи трещинных виливів були збіднені кремнеземом (близько 50%) і збагачені двухвалентным залізом (8−12%). Лави рухливі, рідкі, і тому простежувалися упродовж десятків км від місця свого сповіді. Потужність окремих потоків була 5−15м. У, як і таки в Індії накопичувалися багатокілометрові товщі, це діялося поступово, пласт за шаром, в надувалася протягом багатьох років. Такі плоскі лавові освіти з характерною східчастої формою рельєфу дістали назву платобазальтов чи траппов. Нині трещинный вулканизм поширений у Ісландії (вулкан Лакі), на Камчатці (вулкан Толбачинский), і одному з островів Нової Зеландії. Найбільш велике виверження лави на острові Ісландія вздовж гігантської тріщини Лакі, довжиною 30 км, відбулося 1783 р., коли лава протягом двох місяців надходила на денну поверхню. Упродовж цього терміну вилилося 12 км 3 базальтовій лави, яка затопила майже 915 км² прилеглої низовини шаром потужністю 170 м. Таке виверження спостерігалося в 1886 г. одному з островів Нової Зеландії. У перебігу дві години на відрізку 30 км діяла 12 невеликих кратерів діаметром кілька сотень метрів. Виверження супроводжувалося вибухами і викидом попелу, який покрив площу перейменують на 10 тыс. км2, близько тріщини потужність покриву досягала 75 м. Вибуховий ефект підсилювався потужним виділенням парів з озерних басейнів, прилягали до тріщину. Такі вибухи, зумовлені наявністю води, дістали назву фреатические. Після виверження дома озер утворилася грабенообразная западина у 5 км і завширшки 1,5−3км. 3. Центральний тип. Це найбільш поширений тип эффузивного магматизма. Він супроводжується освітою конусоподібних вулканічних гір; висота яких контролюється гидростатическими силами. Висота вулкана виявляється що з потужністю літосфери через якийсь плотностной коефіцієнт, який різних регіонах різний, отже висота вулкана різних районів земної кулі різна. Іноді на схилах вулканів виникають паразитичні, чи побічні кратери, через жерло яких може викидатися певну кількість лави. При виверженні вулкана виділяються продукти вулканічної діяльності, які можна рідкими, газоподібними і твердими. Газоподібні - фумаролы і софиони, грають значної ролі в вулканічної діяльності. Під час кристалізації магми на глибині котрі виділяються гази піднімають тиск до критичних значень і викликають вибухи, викидаючи на поверхню згустки розпеченій рідкої лави. Також при виверженні вулканів відбувається потужне виділення газових струменів, створюють в атмосфері величезні грибоподібні хмари. Таке газова хмара, що складається з крапельок розплавлених (понад 7000с) попелу і газів, утворене з тріщин вулкана Мон-Пеле, в 1902 г., знищило місто Сен-Пьер і 28 000 його мешканців. Склад газових виділень великою мірою залежить від температури. Розрізняють такі типи фумарол: a) Сухі - температура близько 5000с, майже зовсім позбавлений водяних парів; насичений хлористыми сполуками. b) Кислі, чи хлористо-водородно-сернистые — температура приблизно дорівнює 300−4000с. з) Лужні, чи аміачні - температура максимум 1800с. d) Сірчисті, чи сольфатары — температура близько 1000с, переважно складається з водяних парів і сірководню. e) Вуглекислі, чи моферы — температура менше 1000с, преимущественно вуглекислий газ. Рідкі - характеризуються температурами в межах 600−12 000с. Представлена саме лавою. В’язкість лави обумовлена її складом і головним чином змісту кремнезему чи діоксиду кремнію. При високому значення (більш 65%) лави називають кислими, вони порівняно легкі, грузлі, малорухомі, містять дуже багато газів, остигають повільно. Менше зміст кремнезему (60−52%) притаманно середніх лав; вони, як і кислі більш грузлі, але нагріті зазвичай сильніше (до 1000−12 000с) проти кислими (800−9000с). Тверді продукти беруть у себе вулканічні бомби, лапилли, вулканічний пісок, і попіл. У час виверження вони вилітають з кратера зі швидкістю 500−600м/c Вулканічні бомби — великі шматки затверділої лави площею поперечнику і від кількох сантиметрів до 1 м і більше, а масі досягають кількох тонн (під час виверження Везувію в 79 г., вулканічні бомби ‘сльози Везувію' досягали десятків тонн). Вони при вибуховому виверженні, що відбувається при швидкому виділення з магми які у ній газів, що виникла за її остиганні. Лапилли — порівняно дрібні уламки шлаку величиною 1,5−3см, мають різноманітні ?форми. Вулканічний пісок — складається з порівняно дрібних частинок лави (0,5см). Ще дрібні уламки, розміром від 1 мм і менше утворюють вулканічний попіл, який, осідаючи на схилах вулкана чи деякій відстані від цього, утворює туф.

Возникновение біосфери Землі, зв’язку з вулканизмом. За сучасними уявленнями, вік Землі оцінюється майже п’ять млрд. років. Під час своєї освіти Земля, мабуть представляла холодне тіло, близьке за складом до метеоритам. Матеріал, із якого утворилася, містив радіоактивні елементи. Були присутні, мабуть, і короткоіснуючі ізотопи. Речовина Землі спочатку характеризувалася однорідністю складу. У результаті виділення тепла при гравітаційному стискуванні і особливо в радіоактивному розпаді надра Землі стали поступово розігріватися. Але через постійної втрати тепла через поверхню й недостатності радиогенного тепла повного розплавлювання Землі цього не сталося. У початкові моменти плавки речовини Землі процеси выплавления і дегазації, очевидно, охоплювали всю поверхню, що була щодо рівною і складалася лише матеріалом излившихся базальтів і первинним речовиною планети. Одноманітність і монотонність ландшафтів порушувалося лише незліченним кількістю вулканів так безперешкодно достигавшими земної кори сонячним промінням. Проходили мільйони. І з того, як йшло час, поступово змінювалися вигляд планети: формувалися гідросфера і атмосфера. У результаті процесів плавлення Землі, їхньому поверхню виносилася вода і різноманітні гази, і величезну роль цьому грали вулкани. за рахунок цієї води та початку формуватися гідросфера, маса якої поступово росла, а відповідно збільшувалася та Європейська площа його поверхні. Але зі збільшенням площ, покритих водою, дедалі менше ставало наземних вулканів, і всі більше збільшувалася число підводних вивержень чи вулканічних будівель в вигляді дуже положистих островів, які над водою. Крім води, виділялася як парів у надрах Землі одночасно надходили гази і дими: CH4, CO, S, HCl, HF, HBr та інших. Окремі розчинялися водами гідросфери і брали участь тим самим у формуванні її сольового складу; інші, які мало розчинялися у питній воді, утворювали атмосферу. Поруч із освітою гідросфери відбувалося формування атмосфери. Основними компонентами його були водяну пару, метан, окис вуглецю, аміак, азот, CO2. Склад атмосфери приблизно відповідав складу сучасних вулканічних газів. Природно, паралельно зі збільшенням обсягу гідросфери відбувалося зростання змісту газів у атмосфері. З моменту, коли зміст водяної пари і газів у атмосфері досягло істотного рівня стали існувати умови, сприятливі виникненню життя. Тоді атмосфера була проникна для космічного випромінювання в незрівнянно більшою мірою, ніж зараз, оскільки основні компоненти сучасної атмосфери — азот і кисень — не грали помітну роль, був відсутній озоновий екран, менше було водяної пари. Не виключено, що у такі умови в древньої атмосфері мали постійно утворюватися складні органічні молекули (експерименти показали, що з особливих впливах (ультрафіолетове випромінювання, іонізуюче випромінювання) на суміші газів і водяної пари, подібні до можливим первинним складом атмосфери, можуть бути різноманітні органічні речовини, що входять у складі біологічних макромолекул). Але це сполуки під впливом короткохвильового випромінювання мали піддаватися і постійному руйнації. Тому припускають, що сполуки зберігалися лише тому випадку, якщо вони потрапляли в водойми, у яких верхній шар води був достатній, щоб затримати згубну короткохвильову радіацію. Отже, органічні сполуки поступово могли накопичуватися у первинному океані повинні були служити як матеріалом до створення перших організмів, а й необхідної сприятливим середовищем їм. Необхідна тих процесів температура могла підтримуватися підводними вулканічними виверження. Передбачається, що органічні сполуки, розсіяні у питній воді, внаслідок незліченних взаємодій друг з одним, періодичних утворень викликали появу результаті розширення зрештою до виникнення специфічних скупчень органічного речовини. Ці скупчення годі було й лише довго існувати, а й зростати, та був поступово обмінюватися речовиною з довкіллям, ділитися на частини такі. Це час були революційним стрибком, у результаті якого «крапля «органічного речовини перетворилася на жива істота. Далі йшло вдосконалення живої матерії. Звісно, це один із найбільш можливих схем шляху виникнення життя Землі. Насправді могло бути інакше. З повною переконаністю сказати що життя виникла Землі. Воно цілком могло бути корисними і принесена якихось найпростіших організмів з метеоритним речовиною з космосу, тоді, коли не було щільною атмосфери, яка мала сильно розігріти і навіть спалити метеорит. Важливим моментом і те, що умови, що у цей час Землі дозволили подальше розвиток форм, у вигляді, де вони існують тепер разом і значної ролі зіграв у тому вулканизм. Саме вулканизм був тією механізмом, створений первинну гідросферу і атмосферу. Поява у старовинному океані одного життєздатного організму могла призвести до миттєвому масштабу геологічного часу поширенню життя Землі. Адже в живих організмів зовсім не було суперників, а їжі як різноманітних органічних речовин нестачі був. У зв’язку з цим прийнято думати, що виникнення життя Землі і біосфери з геологічної погляду явища синхронні. Кисень у невеликих кількості виділявся внаслідок часткової дисоціації молекул вода і вуглекислого газу. Та ось процесі еволюції найпростіших організмів якийсь організм з допомогою енергії Сонця здійснив у своїй тілі синтез органічного водню, що супроводжується розкладанням води та виділенням вільного кисню. З’явився перший автотрофный організм, родоначальник фотосинтезирующих рослин. Про цю подію ознаменувало найбільшу революцію у розвитку життя, оскільки саме фотосинтез є двигуном органічних процесів. Чимало дослідників вважають, перші автотрофный організм, як і найперші живі організми утворилися саме у зонах дії підводних вулканів, оскільки саме був комплекс умов необхідні цього: велику кількість різноманітних неорганічних речовин, багато молекул, є будівельним матеріалом для живих клітин, відсутність радіації, що дуже істотно для протоклеток, які мали захисної оболонки, та легко, распадавшихся під впливом ультрофиолета (вода поглинала ультрофиолет), стабільно висока температура. Зараз Землі є кілька досить простих представників рослинного світу, не використовують енергію Сонця. Вони повинні були виявлено в поруч з жерлом чинного підводного вудкана і виробили справжню сенсацію в гідробіології. Революція фотосинтезу супроводжувалася практично знищенням старого органічного світу. На зміну примітивним, малоефективним в енергетичному відношенні організмам, які використовували енергію бродіння, яка утворюється з допомогою знищення органічних речовин, прийшли більш скоєні організми, використані енергію сонячних променів й які самі створювали органічні речовини. Автотрофные організми, як і гетеротрофные, практично миттєво, себто геологічного часу, поширилися попри всі простір Землі. Отже, живі організми створили вільний кисень Землі. Збільшення його кількості спричинило створення озонового екрана, що розширило кордону поширення життя жінок у гідросфері. Фотосинтез рослин став йти інтенсивніше. Збільшилася у зв’язку з цим маса автотрофных організмів і кількість який виділяється ними кисню і поглощаемого вуглекислого газу. На кордоні криптозоя і фанерозоя з’явився новий потужний чинник, що вплинуло на еволюцію біосфери — освіту осадових порід внаслідок накопичення вапна в результаті життєдіяльності багатоклітинних тварин. Доти карбонатні породи утворювалися лише результаті діяльності водоростей. Цей чинник був корисний у розвиток тваринного світу загалом, оскільки постійно призводило до вилучати з гідросфери значній своїй частині вуглекислого газу Далі із перебігом часу вплив живих організмів своє власне планету все збільшувалася, виникали як прямі (тобто виникнення конкретних форм життя за умовах), а й зворотний зв’язок (вплив життєдіяльності організмів на довкілля).

Устойчивость біосфери, еволюція

Устойчивость біосфери, тобто її здатність повертатися у початковий стан після будь-яких збурюючих впливів, дуже великий. Біосфера існує близько 3,8 мільярди років тому (Сонце і планети — близько 4,6миллиарда), за це час її еволюція не переривалася. Це випливає з те, що будь-які живі організми, від вірусів до людини, мають і той ж генетичного коду, записаний у молекулі ДНК, які білки побудовано з 20-ти амінокислот, однакових в усіх організмів. І хоч би як були великі возмущающие впливу, і деякі їх можна віднести до розряду глобальних катастроф, що призводило до зникнення багатьох видів, в біосфері завжди були внутрішні резерви на відновлення й подальшого розвитку. Лише у останні 570 мільйонів років зазначено шість великих катастроф. Через війну, а такою число сімейств морських тварин зменшилося понад 40 відсотків. Найбільша катастрофа за українсько-словацьким кордоном пермського і тріасового періодів (240 мільйонів років тому я) призвела до вимиранню близько 70 відсотків видів, а катастрофа за українсько-словацьким кордоном крейдяного і третинного періодів (67 мільйонів років тому вони) — до вимиранню винесла майже половина видів (саме тоді і вимерли динозаври). Причини таких катаклізмів були різні: похолодання клімату, великі вулканічні виверження з великими виливами лави (похолодання клімату також міг випливати з вивержень), відступу океану, удари великих метеоритів — биота однаково розвивалася, пристосовуючись до навколишньому середовищі одночасно надаючи на останню потужне перетворююче вплив. Освіта атмосферного кисню і підвищення його концентрації, до речі, також виявився катастрофічним декому видів — вони вимерли, до того ж час розвиток інших напрямів прискорився. Вулканизм надавав помітне впливом геть усе етапи еволюції біосфери, і якщо на початку він створював умови для виникнення життя, то, на пізніших етапах виступав, як причину глобальних катастроф як і важливе складене ланка в круговерті речовин, у атмосфері, що є частиною біосфери. Зараз ми спостерігаємо порівняно мало вулканів, тим паче діючих, але з різним гіпотезам бували ж часи, коли після зрушення материкових літосферних чи удару великого метеорита, гігантські площі земної поверхні перетворювалися на вулкани. Вони викидали сотні мільйонів і тисячі тонн пилу, яка розвіювався у атмосфері і багато років закривала Сонце. Тепловий баланс лежить на поверхні Землі залежить кількості сонячної радіації, прийдешньої на Землю. Оскільки Сонце більш-менш стабільно, то важливо стан атмосфери головним чином коефіцієнт відображення чи альбедо. Частинки пилу розсіяні у атмосфері відбивають Сонячні промені й у часи через пил выбрасываемой вулканами кількість сонячної радіації що припадає на Землю могло зменшуватися вдвічі. Щороку на Землю падає 1.34*10 21 Ккал сонячної енергії, у своїй атмосферою поглинається 2*10 20 Ккал, океанами і морями — 4.2* 1020 Ккал, перетвориться шляхом фотосинтезу — (3−6) 10 17 Ккал. Але тільки невелику частину цієї енергії використовується сьогодні людством — 8*10 15 Ккал як палива, деревних та інших матеріалів рослинного походження і 4*10 15 Ккал як продуктів харчування, які забезпечують енергетичні потреби організму людини. Отже, цю енергію використовують у вигляді їжі і палива, частково накопичується в відмираючому органічному речовині і в копалину стан. Так утворилися поклади нафти, вугілля, газу. Через війну життєдіяльності живого речовини було змінено первинна середовище планети. Атмосфера стала кисневою, змінився склад гідросфери, утворився покрив осадових порід, з’явився родючий грунтовий шар. Биота пройшла величезний шлях еволюції від найпростіших організмів до тварин і рослин i досягла видової розмаїтості, яке дослідники оцінюють як 2−10 мільйонів видів звірів, рослин i мікроорганізмів, кожен із яких зайняв свою екологічну нішу. Стан біосфери визначається основному фізико-хімічними характеристиками оточуючої середовища. Основна кліматична характеристика — температура у Землі - змінювалася під час еволюції біоти щодо мало: при сучасному значенні середньої глобальної температури 15оС зміни, з урахуванням навіть льодовикових періодів, не перевищували 10−20о. За 4 мільярди років тому концентрація СО2 в атмосфері зменшилася в 100−1000 раз, через ослаблення вулканізму, внаслідок витрати радіоактивних елементів у надрах Землі, що може негативно вплинув харчування рослин. У той самий час накопичення кисню у атмосфері різко прискорило розвиток біоти, але були користь цим анаэробным (бескислородным) організмам, внаслідок життєдіяльності яких появвился кисень. Вони мусили майже зовсім витіснені новоявленими аэробными організмами. Є припущення, що за існування біосфери зникло кілька мільярдів видів, тоді як тепер є кілька мільйонів. Зате організми, які зуміли пережити зміну умов, давали початок нових видів. Саме пристосування до постійно змінюваних умов довкілля створило численні й чудово пристосовані види, тобто рухало еволюцію видів. Сучасне стан біосфери, проблеми зміни клімату.

Конечно, виверження, лісові пожежі, землетрусу — локальні екологічним катастрофам вражають людство протягом століть. У цьому явно спостерігаються локальні зміни біоти околицях катастроф. У районі кожного вулкана століттями створювалася своя стійка екосистема. Нині на земній кулі виявлено понад 4тыс. вулканів. До чинним відносять вулкани извергающиеся і виявляють сольфатарную активність (виділення гарячих газів та води) за останні 3500 років історичного періоду. На 1980 рік їхні налічували 947. До потенційно чинним ставляться голоценовые вулкани, извергающиеся 3500−13 500 років тому я. Їх приблизно 1343 прим. Згаслі - вулкани істотно перероблені ерозією, напівзруйновані, не виявляють активності у перебігу останніх 100тыс. років. Сучасні вулкани відомі в всіх великих геолого-структурных елементах і геологічних районах Землі. Проте розподілені вони нерівномірно. Переважна більшість вулканів лежить у екваторіальній, тропічної і помірної областях. У полярних областях, за Північним і Південним полярними колами, відзначені надзвичайно рідкісні ділянки щодо слабкої вулканічної активності, зазвичай ограничивающиеся виділенням газів. Спостерігається пряма залежність поміж їхніми кількістю, і тектонічної активністю району: найбільше діючих вулканів в розрахунку одиницю виміру площі посідає острівні дуги (Камчатка, Курильські острова, Індонезія) та інші гірські споруди (Південна і Північна Америка). Тут зосереджені також активні вулкани світу, які характеризуються найбільшої частотою виверження. Найменша щільність вулканів й у океанів і континентальних платформ; тут пов’язані з рифтовыми зонами — вузькими і протяжними областями розколів і просадки земної кори (Восточно-Африканская рифтовая система), Срединно-Атлантический хребет. Встановлено, що вулкани присвячені тектонически-активным поясам. Області розвитку вулканів характеризуються порівняно великий роздробленістю літосфери, аномально високим тепловим потоком (в 3−4 рази більше фонових значень), підвищеними магнітними аномаліями, зростанням теплопровідності гірських порід з глибиною. До областям ювенильных джерел термальних вод типу гейзерів. Вулкани, розташовані суші, добре вивчені; їм точно визначено дати минулих вивержень, відомий характер вылившихся продуктів. Однак велика частина активних вулканічних проявів, очевидно, відбувається у морях і океанах, покриваючих понад дві третини поверхні планети. Вивчення цих вулканів і продуктів їх вивержень утруднені, хоча за потужному виверженні цих продуктів може бути дуже багато, сформований ними вулканічний конус показується із води, створюючи новий острів. Приміром, в Атлантичному океані, південніше Ісландії, 14 листопада 1963 г., рибалки помітили поднимающиеся над поверхнею океану клуби диму, і навіть вылетающие з під води каміння. Через 10 днів місці виверження вже утворився острів завдовжки близько 900 м, до 650 м і заввишки до 100 м, який отримав назву Суртсей. Виверження тривало понад півтора року і завершилося лише навесні 1965 г., утворивши новий вулканічний острів площею 2,4 км² і заввишки 169 м над рівнем моря. Геологічні дослідження островів показують, що з них мають вулканічне походження. При частої повторюваності вивержень, їхньої високої тривалості і достатку виділених продуктів можна створювати дуже значні споруди. Так, ланцюжок Гавайських островів вулканічного походження є систему конусів заввишки 9,0−9,5 км (щодо дна моря), перевищує висоту Евересту. Відомий випадок, коли вулкан виріс ні з під води, як було зазначено розглянуто у випадку, та якщо з під землі, безпосередньо в очах очевидців. Сталося це у Мексиці 20 лютого 1943 г.; після багатоденних слабких поштовхів на зораній ниві з’явилася тріщина і з її почалося виділення газів і кілька, виверження попелу і вулканічних бомб — згустків лави вигадливої форми, викинутих газами і охололи повітря. Наступні вилив лави сприяли активного зростання вулканічного конуса, висота що його 1946 г. сягнула вже 500 м (вулкан Парикутин). Через війну людської діяльності, і процесів які у земної корі й у космосі на планеті відбуваються зміни: теплішає клімат, зменшується кількість стратосферного озону, скорочуються площі лісів, забруднюються атмосфера, гідросфера й ґрунтів, збільшується площа пустель, зникають багатьох видів рослин та тварин. Під упливом антропогенних впливів деградували все екосистеми Аральського моря, деякі екосистеми Бразилії, Мексиці, США, Африці, Китаї. Істотно впливає на стан екосистем надає інтенсивне спалювання у нинішньому столітті викопного палива, накапливавшегося у надрах багато мільйонів років. Усе це в певних умовах загрожувати самих існування біосфери у нинішньому вигляді. Деякі дослідники вважають, що біосфера вже виведено людством з стійкого стану, і, що його повернути, необхідно скоротити чисельність самого людства удесятеро. Інші припускають можливість співіснування технічно оснащеного нашого суспільства та біосфери, можливість їх співіснування, хоча й заперечують, що з нерозумних діях то вона може погубити усе й себе, і іншу біосферу. І тому досить, наприклад, ядерної війни, яка, як показали розрахунки, можуть призвести загибель всього живого. Але якщо не робити таких явних дурниць, людству, щоб подолати екологічна криза, доведеться навчитися набагато краще взаємодіяти з дикою природою. З 1800 року у справжній період концентрація СО2 у атмосфері зросла з 280 до 360 млн (в мільйонних частках від повної концентрації атмосферних частинок). Це найважливіший показник для біосфери, оскільки СО2, по-перше, парниковий газ, що з водяником пором визначає парниковий ефект, отже, і клімат, і, по-друге, він — основна їжа рослин. У цьому збільшувалася і швидкість накопичення вуглецю у атмосфері. Але вже швидше збільшувалася швидкість викиду вуглецю у повітря під час спалювання викопного палива й виробництві. Глобальне потепління клімату негативно б'є по рівновазі, багатьох видів флори і фауни зникають. 1995 рік було теплейшим у цьому столітті. У Великобританії літо 1995 року був найтеплішим протягом останніх 200 років, у Чікаґо (США) й Індії дуже багато людей постраждав би від спеки. Рекордна потепління перекрило ефект похолодання, викликаного природним чинником — виверженням вулкана Пинатубо (Філіппіни) у червні 1991 року. Природно, цей чинник просуммированный протягом року у всій землі в стані перекрити ефект потепління. У світі вулкани втратили своє становище глобальних формирователей клімату, це пов’язане насамперед з тим, що земна кара стала більш застиглою, і, вулкани стали менш активні. У той самий короткий час вони створюють власну власну екосистему і ландшафт. Важливу роль вони відіграють як механізм освіти нових ділянок суші, у формуванні ж біосфери основну роль сьогодні грає людина.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.