Trái đất giống như một hành tinh trong hệ mặt trời. Bầu không khí
Rất quan trọng cho sự phát triển của sinh quyển là thủy quyển(bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp hydor - nước và spharia - hình cầu). Nó không liên tục vỏ nước Trái Đất chiếm 70% bề mặt trái đất và nằm giữa khí quyển và lớp vỏ rắn (thạch quyển) và đại diện cho một tập hợp các đại dương, biển và nước mặt của đất liền. Ngoài ra, thủy quyển còn bao gồm nước ngầm, băng và tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực, cũng như nước trong khí quyển và nước chứa trong các sinh vật sống. Phần lớn nước trong thủy quyển tập trung ở biển và đại dương; vị trí thứ hai về thể tích khối nước là nước ngầm, và vị trí thứ ba là băng và tuyết ở vùng Bắc Cực và Nam Cực. Nước ờ bề mặt sushi, khí quyển và sinh học vùng nước liên quan chiếm một phần trăm tổng thể tích nước trong thủy quyển.
Thành phần hóa học của thủy quyển gần bằng thành phần hóa học trung bình của nước biển.
Trái đất là duy nhất vì nó có nhiều nước ở dạng lỏng, đóng vai trò rất quan trọng trong việc hình thành các đặc điểm khác của hành tinh. Điều quan trọng nhất trong số này là sự phong phú của cuộc sống. Thủy quyển rất cần thiết cho sự tồn tại của sinh quyển vì sự sống bắt nguồn từ thủy quyển và hầu hết thực vật và động vật đều có thành phần chủ yếu là nước.
Thủy quyển đóng một vai trò to lớn trong việc duy trì khí hậu tương đối ổn định, cho phép sự sống tái sinh trong hơn ba tỷ năm. Các di tích hóa thạch của động vật, thực vật và vi sinh vật cho thấy sự sống, xuất hiện trong thời kỳ đầu Tiền Cambri, không bị gián đoạn và phát triển theo con đường ngày càng đa dạng và tiến bộ.
Sự sống đòi hỏi nhiệt độ trong khoảng từ 0 đến 100 o C (giới hạn của pha lỏng của nước), điều đó có nghĩa là nhiệt độ trong hầu hết lịch sử của hành tinh này là tương đối ổn định.
Trong phần rộng lớn nhất của thủy quyển - đại dương - có ba vùng. Ở tầng mặt (độ sâu tới 100 m) có đủ ánh sáng cho quá trình quang hợp, cây xanh có thể sống ở đây; Độ mặn của nước thay đổi tùy theo khu vực. Vùng tắm (từ 100 đến 1500 m), nơi ánh sáng chỉ xuyên qua các chân trời phía trên, được đặc trưng bởi chuyển động cơ học yếu của nước và độ mặn không đổi. Vùng vực thẳm (sâu hơn 1500 m) bị thiếu ánh sáng mặt trời. Nhiệt độ trong đó không vượt quá 4 o C; Không có sinh vật thực vật, nhưng động vật là phổ biến ở những vùng trũng sâu nhất.
Nước bề mặt, chiếm một phần tương đối nhỏ trong tổng khối lượng của thủy quyển, tuy nhiên lại đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của sinh quyển, là nguồn cung cấp nước, tưới tiêu và cung cấp nước chính. Nước của thủy quyển có sự tương tác thường xuyên với khí quyển và vỏ trái đất (thạch quyển). Sự tương tác của các vùng nước này và sự chuyển tiếp lẫn nhau từ loài này sang loài khác tạo thành một vòng tuần hoàn nước phức tạp trong sinh quyển.
Nước tự nhiên được chia thành nước bề mặt và nước ngầm. Đồng thời, nước tự nhiên là một hệ thống phức tạp, thay đổi liên tục, chứa các chất khoáng và hữu cơ ở trạng thái lơ lửng, keo và thực sự hòa tan, cũng như các chất khí. Ở trạng thái lơ lửng, nước tự nhiên chứa các hạt đất sét, cát, thạch cao và vôi, ở trạng thái keo - các chất có nguồn gốc hữu cơ, axit silicic, hydroxit sắt và các chất khác ở trạng thái hòa tan thực sự, chủ yếu là muối khoáng làm phong phú thêm; nước có các ion ở dạng khí hòa tan - carbon dioxide, hydrogen sulfide, metan.
Nước bề mặt được đặc trưng bởi hàm lượng cao các chất không hòa tan, đặc biệt là hợp chất hữu cơ. Ngoài các hạt cát và đất sét, chúng còn chứa hoàng thổ, các chất bùn, các hợp chất cacbonat khác nhau, hydroxit của nhôm, mangan và sắt, các tạp chất hữu cơ phân tử cao có nguồn gốc humic, đôi khi ở dạng phức hợp khoáng chất, sinh vật phù du, v.v. kích thước của các hạt lơ lửng thay đổi từ hạt keo đến hạt thô. Hàm lượng chất lơ lửng trong nguồn nước mặt thay đổi từ vài đơn vị đến hàng chục nghìn mg/l.
Nước ngầm, không giống như nước mặt, được phân biệt bởi một lượng nhỏ chất hữu cơ và hàm lượng đáng kể. muối khoáng, và đôi khi là các khí hòa tan (H 2 S, CO 2, CH 4). Với sự hiện diện của một kết nối thủy lực giữa bề mặt và nước ngầm, nước ngầm được đặc trưng bởi khả năng oxy hóa tăng lên. Có một mối quan hệ trực tiếp giữa độ sâu của nước ngầm và mức độ khoáng hóa của nó. Nước ngầm thường có đặc điểm là độ cứng đáng kể và hàm lượng sắt, mangan và flo cao.
1.5. Thạch quyển, thành phần và cấu trúc của nó
Thạch quyển(bắt nguồn từ các từ tiếng Hy Lạp lithos - đá và spharia - hình cầu) - quả cầu bên ngoài của lớp vỏ cứng của Trái đất, có sức mạnh rất lớn, xuyên qua mà không có ranh giới rõ ràng vào lớp bên dưới - tầng asthenosphere (từ tiếng Hy Lạp asthenes - yếu ). Chất của quyển mềm có khả năng chảy nhớt hoặc dẻo. Rõ ràng, chính trong quyển mềm xảy ra các quá trình gây ra các chuyển động theo chiều ngang và chiều dọc của các khu vực rộng lớn. vỏ trái đất. Độ dày của thạch quyển thay đổi trong khoảng 50-200 km. Phần trên của thạch quyển tạo thành lớp vỏ trái đất, phần dưới tạo thành phần trên của lớp phủ trái đất. Ranh giới giữa các phần này của thạch quyển được xác định bằng sự thay đổi đột ngột về tốc độ truyền sóng địa chấn đàn hồi dọc và ngang (còn gọi là ranh giới Mohorovicic, hay bề mặt M).
Lớp vỏ Trái Đất thường được hiểu là lớp vỏ sialit (gồm chủ yếu là silic và nhôm) của Trái Đất, có mật độ trung bình khoảng 2,7 g/cm3. Lớp vỏ trái đất, không giống như thủy quyển, là lớp vỏ liên tục của hành tinh chúng ta, được đặc trưng bởi sự không đồng nhất theo chiều ngang và chiều dọc. Dựa trên dữ liệu địa vật lý về sự thay đổi mật độ của vỏ trái đất, các lớp sau được phân biệt từ trên xuống dưới: trầm tích, đá granit, bazan. Mật độ trung bình của chúng là 1,8-2,5; 2,5-2,75; tương ứng là 2,75-3,0 g/cm3. Mật độ trung bình của chất nằm dưới lớp vỏ là 3,1-3,3 g/cm3 .
Lớp trầm tích chủ yếu bao gồm các loại đá trầm tích không bị biến đổi hoặc bị thay đổi một chút (đất sét, đá sa thạch, tập đoàn, đá vôi, dolomit, thạch cao, v.v.) được hình thành trên bề mặt Trái đất do sự tái lắng đọng của các sản phẩm phong hóa và sự phá hủy các loại đá cũ, kết tủa hóa học và cơ học từ nước , hoạt động sống của sinh vật. Độ dày của lớp trầm tích rất khác nhau: ở một số nơi không có, ở những nơi khác nó đạt tới độ dày 15-25 km. Độ dày trung bình của nó trong lục địa lớn hơn nhiều so với trong đại dương. Tổng thể tích của lớp trầm tích xấp xỉ 10% thể tích của toàn bộ lớp vỏ trái đất, với phần lớn các loại đá cấu thành của nó xuất hiện trên các lục địa và thềm lục địa.
lớp đá granit gồm chủ yếu là đá lửa thuộc nhóm granit (giàu silic) và đá biến chất được hình thành do sự biến đổi mạnh mẽ (chủ yếu dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao) của đá trầm tích và đá lửa. Nó thường xuất hiện trên bề mặt trái đất trong các lĩnh vực phát triển của các tầng lớp cổ xưa nhất trên hành tinh chúng ta. Độ dày của lớp có khi đạt tới 25-30 km.
Lớp bazan, có lẽ bao gồm chủ yếu là những cái cơ bản, tức là tương đối nghèo silic, các loại đá như bazan và đá biến chất. Độ dày của nó, giống như các lớp nằm ở trên, không cố định. Dưới các lục địa, nó đạt tới 30 km, trong khi dưới đại dương, nó dao động từ 2-3 đến 10-15 km.
Sinh quyển chỉ bao gồm phần trên cùng của vỏ trái đất, còn ranh giới dưới của sinh quyển có tính chất không rõ ràng, mơ hồ, do sự xâm nhập mạnh mẽ của các sinh vật sống từ ranh giới của thạch quyển với khí quyển và thủy quyển vào bên trong Trái đất. giảm đi. Sự di cư rõ rệt của sự sống chỉ được quan sát thấy ở độ sâu vài chục mét, nhưng vi sinh vật đạt đến độ sâu lớn hơn nhiều với nước ngầm, khoảng 2-3 km. Có những trường hợp riêng biệt vi sinh vật được tìm thấy trong vùng nước chứa dầu và dầu được chiết xuất bằng cách khoan từ độ sâu khoảng 4,5 km. Vị trí của ranh giới có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào cấu trúc địa chất của khu vực, điều kiện địa chất thủy văn và độ dốc địa nhiệt. Độ dốc địa nhiệt đặc trưng cho sự gia tăng nhiệt độ của các đá của vỏ trái đất với độ sâu cứ sau 100 m ở những nơi khác nhau, nó có các giá trị khác nhau, thường dao động từ 0,5-1 đến 20 o C và trung bình là khoảng 3 o C. Yếu tố vật lý chính quyết định ranh giới hoạt động của vi sinh vật trong vỏ trái đất là nhiệt độ. Phần lớn các vi sinh vật không thể chịu được sự tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ gần 100 o C, do đó giới hạn dưới của sinh quyển được coi là độ sâu có nhiệt độ gần 100 o C. Trên thực tế, sự lan truyền của sự sống bị giới hạn không chỉ bởi điều kiện nhiệt độ mà còn bởi các yếu tố khác và không phải lúc nào cũng đạt đến giới hạn do nhiệt độ tăng.
1.6. Đất: đặc điểm, tính chất
Không gian sinh hoạt- một lớp vỏ sinh học phức tạp, cụ thể của địa cầu, nằm trên đất liền của các lục địa và vùng nước nông của biển và hồ. Nó đóng vai trò là màng địa chất của trái đất, tương tự như chức năng của màng sinh học của các sinh vật sống. Đây là một loại vỏ của Trái đất, qua đó diễn ra sự trao đổi vật chất và năng lượng liên tục giữa các tầng địa lý của hành tinh - khí quyển, thủy quyển, thạch quyển và các sinh vật sống của sinh quyển. Đất - một màng địa chất - điều chỉnh sự trao đổi này, truyền một số chất hoặc dòng năng lượng và phản xạ, giữ lại, hấp thụ những chất khác.
Đất là một dạng hình thành tự nhiên đặc biệt có một số đặc tính vốn có của sự sống và bản chất vô tri; bao gồm các tầng liên quan đến di truyền (tạo thành một mặt cắt đất) do sự biến đổi của các lớp bề mặt của thạch quyển dưới tác động kết hợp của nước, không khí và sinh vật; đặc trưng bởi khả năng sinh sản. Là kết quả của các tương tác sinh học và hóa học phức tạp ở ranh giới đất và các lớp trên của thạch quyển, đá trầm tích được hình thành.
Vỏ đất được hình thành do sự tương tác của các lớp vỏ địa vật lý của hành tinh; nó là sản phẩm của quá trình xử lý đá nguyên thủy và sinh vật. Đất đã phát triển độ phì nhiêu, tức là khả năng sản xuất cây trồng.
Người sáng lập khoa học đất cổ điển, V.V. Dokuchaev, đã đưa ra định nghĩa sau về đất: nó là một thực thể lịch sử tự nhiên đặc biệt hình thành nên lớp vỏ lỏng lẻo phía trên của vỏ trái đất, được hình thành dưới tác động tổng hợp của các yếu tố môi trường vật lý - địa lý và sinh vật.
Đất không đồng đều theo chiều dọc. Đó là một phức hợp của những chân trời khác nhau tính chất vật lý, tô màu, hình dáng chung, v.v. Tập hợp các chân trời di truyền của đất được kết hợp thành khái niệm “tiểu diện đất”.
Mỗi loại đất có hồ sơ đặc trưng riêng, tức là trình tự và tính chất của các chân trời. Các tầng di truyền của đất có liên quan chặt chẽ với nhau và là sản phẩm của sự tương tác hóa học và vật lý, tích lũy, di chuyển và phân hóa vật chất trong quá trình hình thành đất. Số lượng, sự kết hợp, mức độ biểu hiện và tính chất của các tầng này là những đặc điểm ổn định và đặc trưng cho một số loại, giống đất nhất định.
Độ dày của phẫu diện đất phụ thuộc vào điều kiện hình thành đất và thời gian của quá trình hình thành đất. Vì vậy, ở vùng khí hậu vùng cực, nơi không có điều kiện thuận lợiđối với sự sống của sinh vật, nhiệt độ thấp, lớp băng vĩnh cửu, sự phong hóa vật lý và hóa học chậm của đá, đất kém phát triển với độ dày không quá 10-20 cm được hình thành.
Trong khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, nơi hoạt động sống của sinh vật tăng lên và các sản phẩm của quá trình phong hóa và hình thành đất không bị loại bỏ bởi quá trình xói mòn, độ dày của đất lên tới hàng chục mét. Như vậy, nó không chỉ giới hạn ở tầng canh tác mà được xác định bởi mức độ ảnh hưởng biến đổi của các yếu tố khí hậu trên cạn, hệ thống rễ cây và hệ động vật đất.
Đất có những đặc tính vật lý đặc trưng (mà đá không có): độ lỏng, cấu trúc, khả năng thấm nước, khả năng giữ nước, khả năng thông khí và hấp thụ. Do khả năng phân tán cao, đất có thể giữ lại nhiều loại ion, khí và hơi ở trạng thái hấp thụ. Các đặc tính vật lý cụ thể của đất tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của hệ thống rễ cây và sự xâm chiếm của các sinh vật bậc cao và bậc thấp.
Đặc tính hóa học quan trọng nhất của đất là sự tích tụ ở tầng trên của tầng mùn, sản phẩm của cái chết của thực vật, động vật trong đất và vi sinh vật. Chất hữu cơ của mùn có tác dụng cơ sở vật chất hoạt động sống còn của vi sinh vật đất. Mùn chứa: yếu tố cần thiết, các hợp chất cần thiết cho dinh dưỡng thực vật: nitơ, phốt pho, kali, v.v.
Độ ẩm của đất chứa nhiều loại khí, muối hòa tan, chất dinh dưỡng và chất độc hại. Lượng carbon dioxide, hydrocarbon và hơi nước tăng lên được tìm thấy trong không khí trong đất. Đất, không giống như đá, có tính sinh học. Phần trên của mặt cắt đất bị xâm nhập bởi một khối hệ thống rễ, chúng liên tục phát triển, chết đi, phân hủy, là cơ sở cho sự sống của vi sinh vật và động vật. Trong 1 gam đất ở tầng mùn có hàng trăm triệu, hàng tỷ vi sinh vật. Vô số côn trùng và động vật đào hang tập trung dày đặc trong đất và sau khi chết là nguồn chất hữu cơ cho sự sống của vi sinh vật. Vi khuẩn và nấm trong đất tham gia tích cực vào việc hình thành các chất humic, các hợp chất hữu cơ không đặc hiệu, các enzyme đặc hiệu, kháng sinh và đôi khi là độc tố.
Vì vậy, đất là một hệ thống nhiều pha, đa phân tán bao gồm các hạt cơ học cơ bản có kích thước khác nhau, khoáng vật hoặc hữu cơ, các hạt vi mô, các đơn vị cấu trúc lớn và các nhóm của chúng. Một phần đáng kể của đất (khoảng 50%) bị chiếm giữ bởi pha rắn. Phần còn lại được đại diện bởi vật chất sống, nước và không khí.
2. Môi trường tự nhiên như một hệ thống. Khí quyển, thủy quyển, thạch quyển. Thành phần, vai trò trong sinh quyển.
Một hệ thống được hiểu là một tập hợp các bộ phận thực tế hoặc có thể tưởng tượng được có mối liên hệ giữa chúng.
Môi trường tự nhiên là một tổng thể có hệ thống bao gồm nhiều hệ sinh thái phụ thuộc có thứ bậc và được kết nối về mặt chức năng, hợp nhất thành sinh quyển. Trong hệ thống này, có sự trao đổi toàn cầu về vật chất và năng lượng giữa tất cả các thành phần của nó. Sự trao đổi này được thực hiện bằng cách thay đổi các tính chất vật lý và hóa học của khí quyển, thủy quyển và thạch quyển. Bất kỳ hệ sinh thái nào cũng dựa trên sự thống nhất giữa vật chất sống và vật chất vô tri, thể hiện ở việc sử dụng các yếu tố của thiên nhiên vô tri, nhờ đó mà năng lượng mặt trời chất hữu cơ được tổng hợp. Đồng thời với quá trình tạo ra chúng, xảy ra quá trình tiêu thụ và phân hủy thành các hợp chất vô cơ ban đầu, đảm bảo sự lưu thông bên ngoài và bên trong của các chất và năng lượng. Cơ chế này vận hành trong tất cả các thành phần chính của sinh quyển, là điều kiện chủ yếu cho sự phát triển bền vững của bất kỳ hệ sinh thái nào. Môi trường tự nhiên như một hệ thống phát triển nhờ sự tương tác này nên việc phát triển riêng lẻ các thành phần của môi trường tự nhiên là không thể. Nhưng các thành phần khác nhau của môi trường tự nhiên đều có những đặc điểm riêng biệt, độc đáo, cho phép chúng được tách biệt và nghiên cứu riêng biệt.
Bầu không khí.
Đây là lớp vỏ khí của Trái đất, bao gồm hỗn hợp các loại khí, hơi và bụi khác nhau. Nó có cấu trúc lớp được xác định rõ ràng. Lớp gần bề mặt Trái đất nhất được gọi là tầng đối lưu (độ cao từ 8 đến 18 km). Hơn nữa, ở độ cao lên tới 40 km, có một lớp bình lưu, và ở độ cao hơn 50 km, có tầng trung lưu, phía trên là tầng nhiệt, không có ranh giới trên xác định.
Thành phần của khí quyển Trái đất: nitơ 78%, oxy 21%, argon 0,9%, hơi nước 0,2 - 2,6%, carbon dioxide 0,034%, neon, helium, oxit nitơ, ozone, krypton, metan, hydro.
Chức năng sinh thái của khí quyển:
Chức năng bảo vệ (từ thiên thạch, bức xạ vũ trụ).
Điều hòa nhiệt độ (có carbon dioxide và nước trong khí quyển, làm tăng nhiệt độ của khí quyển). Nhiệt độ trung bình trên trái đất là 15 độ; nếu không có carbon dioxide và nước thì nhiệt độ trên trái đất sẽ thấp hơn 30 độ.
Thời tiết và khí hậu được hình thành trong khí quyển.
Khí quyển là môi trường sống vì... nó có chức năng hỗ trợ sự sống.
bầu khí quyển hấp thụ yếu bức xạ sóng ngắn yếu, nhưng vẫn giữ lại bức xạ nhiệt sóng dài (IR) từ bề mặt trái đất, làm giảm sự truyền nhiệt của Trái đất và làm tăng nhiệt độ của nó;
Khí quyển có một số đặc điểm độc đáo: tính di động cao, tính biến đổi của các thành phần cấu thành và tính độc đáo của các phản ứng phân tử.
Thủy quyển.
Đây là vỏ nước của Trái đất. Nó là tập hợp của đại dương, biển, hồ, sông, ao, đầm lầy, nước ngầm, sông băng và hơi nước trong khí quyển.
Vai trò của nước:
là thành phần của sinh vật sống; sinh vật không thể tồn tại nếu thiếu nước trong thời gian dài;
ảnh hưởng đến thành phần của tầng đất của khí quyển - cung cấp oxy cho nó, điều chỉnh hàm lượng carbon dioxide;
ảnh hưởng đến khí hậu: nước có khả năng tỏa nhiệt cao nên ban ngày nóng lên, ban đêm nguội chậm hơn, khiến khí hậu ôn hòa, ẩm ướt hơn;
Phản ứng hóa học xảy ra trong nước cung cấp làm sạch bằng hóa chất sản xuất sinh quyển và sinh khối;
Vòng tuần hoàn nước liên kết tất cả các phần của sinh quyển với nhau, tạo thành một hệ thống khép kín. Kết quả là sự tích tụ, thanh lọc và phân phối lại nguồn cung cấp nước của hành tinh diễn ra;
Nước bốc hơi từ bề mặt trái đất tạo thành nước trong khí quyển dưới dạng hơi nước (một loại khí nhà kính).
Thạch quyển.
Đây là lớp vỏ rắn phía trên của Trái đất, bao gồm lớp vỏ Trái đất và lớp manti phía trên của Trái đất. Độ dày của thạch quyển là từ 5 đến 200 km. Thạch quyển được đặc trưng bởi diện tích, địa hình, lớp phủ đất, thảm thực vật, lòng đất và không gian để bố trí hoạt động kinh tế người.
Thạch quyển bao gồm hai phần: đá mẹ và lớp đất phủ. Lớp phủ đất có một đặc tính độc đáo - độ phì nhiêu, tức là khả năng cung cấp dinh dưỡng thực vật và năng suất sinh học của chúng. Điều này quyết định tính tất yếu của đất đai trong sản xuất nông nghiệp. Lớp phủ đất của Trái đất là một môi trường phức tạp chứa các thành phần rắn (khoáng chất), lỏng (độ ẩm của đất) và khí.
Các quá trình sinh hóa trong đất quyết định khả năng tự làm sạch của đất, tức là khả năng chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành các chất vô cơ đơn giản. Quá trình tự làm sạch đất diễn ra hiệu quả hơn trong điều kiện hiếu khí. Trong trường hợp này, hai giai đoạn được phân biệt: 1. Phân hủy các chất hữu cơ (khoáng hóa). 2. Tổng hợp mùn (làm nhục).
Vai trò của đất:
nền tảng của tất cả các hệ sinh thái trên cạn và nước ngọt (cả tự nhiên và nhân tạo).
Đất, nền tảng của dinh dưỡng thực vật, đảm bảo năng suất sinh học, nghĩa là nó là cơ sở để sản xuất lương thực cho con người và các sinh vật khác.
Đất tích lũy chất hữu cơ và nhiều loại nguyên tố hóa học và năng lượng.
Các chu trình không thể thực hiện được nếu không có đất - nó điều chỉnh mọi dòng vật chất trong sinh quyển.
Đất điều hòa thành phần của khí quyển và thủy quyển.
Đất là chất hấp thụ sinh học, tiêu hủy và trung hòa các chất ô nhiễm khác nhau. Đất chứa một nửa số vi sinh vật được biết đến. Khi đất bị phá hủy, hoạt động của sinh quyển bị gián đoạn không thể phục hồi, tức là vai trò của đất là rất lớn. Kể từ khi đất trở thành đối tượng của hoạt động công nghiệp, điều này đã dẫn đến sự thay đổi đáng kể về tình trạng tài nguyên đất đai. Những thay đổi này không phải lúc nào cũng tích cực.
Thạch quyển là lớp vỏ đá của Trái đất. Từ tiếng Hy Lạp “lithos” - đá và “quả cầu” - quả bóng
Thạch quyển là lớp vỏ rắn bên ngoài của Trái đất, bao gồm toàn bộ lớp vỏ Trái đất với một phần lớp phủ phía trên của Trái đất và bao gồm các loại đá trầm tích, đá lửa và biến chất. Ranh giới dưới của thạch quyển không rõ ràng và được xác định bởi sự giảm mạnh độ nhớt của đá, sự thay đổi tốc độ truyền sóng địa chấn và sự gia tăng độ dẫn điện của đá. Độ dày của thạch quyển trên các lục địa và dưới đại dương khác nhau và trung bình lần lượt là 25 - 200 và 5 - 100 km.
Hãy xem xét ở nhìn chung cấu trúc địa chất Trái đất. Hành tinh thứ ba ngoài Mặt trời là Trái đất, có bán kính 6370 km, mật độ trung bình 5,5 g/cm3 và gồm ba lớp vỏ - vỏ cây, áo choàng và và. Lớp phủ và lõi được chia thành các phần bên trong và bên ngoài.
Vỏ Trái Đất là lớp vỏ mỏng phía trên của Trái Đất, dày 40-80 km ở các lục địa, 5-10 km dưới lòng đại dương và chỉ chiếm khoảng 1% khối lượng Trái Đất. Tám nguyên tố - oxy, silicon, hydro, nhôm, sắt, magie, canxi, natri - tạo thành 99,5% vỏ trái đất.
Dựa theo nghiên cứu khoa học, các nhà khoa học đã có thể chứng minh rằng thạch quyển bao gồm:
- Oxy – 49%;
- Silicon – 26%;
- Nhôm – 7%;
- Sắt – 5%;
- Canxi – 4%
- Thạch quyển chứa nhiều khoáng chất, phổ biến nhất là thạch anh và thạch anh.
Trên các lục địa, lớp vỏ có ba lớp: đá trầm tích bao phủ đá granit và đá granit phủ trên đá bazan. Dưới các đại dương, lớp vỏ là “đại dương”, thuộc loại hai lớp; đá trầm tích chỉ nằm trên đá bazan, không có lớp đá granit. Ngoài ra còn có một loại vỏ trái đất chuyển tiếp (các vùng vòng cung đảo ở rìa đại dương và một số khu vực trên lục địa, ví dụ như Biển Đen).
Vỏ trái đất dày nhất ở vùng núi(dưới dãy Himalaya - trên 75 km), mức trung bình - trong các khu vực của nền tảng (dưới vùng đất thấp Tây Siberia - 35-40, trong biên giới của Nền tảng Nga - 30-35) và nhỏ nhất - ở miền trung vùng đại dương (5-7 km). Phần chủ yếu của bề mặt trái đất là đồng bằng của các lục địa và đáy đại dương.
Các lục địa được bao quanh bởi một thềm - một dải nông có độ sâu lên tới 200 g và chiều rộng trung bình khoảng 80 km, sau khi đáy uốn cong mạnh sẽ biến thành một sườn lục địa (độ dốc thay đổi từ 15 -17 đến 20-30°). Các sườn dốc dần dần san bằng và biến thành đồng bằng vực thẳm (độ sâu 3,7-6,0 km). Các rãnh đại dương có độ sâu lớn nhất (9-11 km), phần lớn chúng nằm ở rìa phía bắc và phía tây của Thái Bình Dương.
Phần chính của thạch quyển bao gồm đá lửa (95%), trong đó đá granit và granitoid chiếm ưu thế trên các lục địa và bazan ở các đại dương.
Khối thạch quyển - tấm thạch quyển- di chuyển dọc theo một quyển mềm tương đối dẻo. Phần địa chất về kiến tạo mảng được dành cho việc nghiên cứu và mô tả các chuyển động này.
Để chỉ lớp vỏ ngoài của thạch quyển, thuật ngữ sial ngày nay đã lỗi thời đã được sử dụng, bắt nguồn từ tên của các nguyên tố đá chính Si (tiếng Latin: Silicium - silicon) và Al (tiếng Latin: Nhôm - nhôm).
Tấm thạch quyển
Điều đáng chú ý là các mảng kiến tạo lớn nhất được nhìn thấy rất rõ ràng trên bản đồ, đó là:
- Thái Bình Dương- mảng lớn nhất hành tinh, dọc theo ranh giới nơi xảy ra va chạm liên tục của các mảng kiến tạo và hình thành các đứt gãy - đây là lý do khiến nó liên tục giảm;
- Á-Âu– bao phủ gần như toàn bộ lãnh thổ Á-Âu (trừ Hindustan và bán đảo Ả-rập) và chứa phần lớn nhất của vỏ lục địa;
- Ấn-Úc– nó bao gồm lục địa Úc và tiểu lục địa Ấn Độ. Do va chạm liên tục với mảng Á-Âu nên nó đang trong quá trình vỡ ra;
- Nam Mỹ– bao gồm lục địa Nam Mỹ và một phần của Đại Tây Dương;
- Bắc Mỹ– bao gồm lục địa Bắc Mỹ, một phần đông bắc Siberia, phần tây bắc Đại Tây Dương và một nửa đại dương Bắc Cực;
- Người châu Phi- bao gồm lục địa châu Phi và lớp vỏ đại dương của Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương. Điều thú vị là các mảng liền kề lại di chuyển theo hướng ngược lại với nó, do đó đứt gãy lớn nhất trên hành tinh của chúng ta nằm ở đây;
- mảng Nam Cực– bao gồm lục địa Nam Cực và lớp vỏ đại dương gần đó. Do mảng này được bao quanh bởi các rặng núi giữa đại dương nên các lục địa còn lại liên tục di chuyển ra xa nó.
Sự chuyển động của các mảng kiến tạo trong thạch quyển
Các tấm thạch quyển, kết nối và tách rời, liên tục thay đổi đường viền của chúng. Điều này cho phép các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng khoảng 200 triệu năm trước thạch quyển chỉ có Pangea - một lục địa duy nhất, sau đó tách thành nhiều phần và bắt đầu di chuyển dần ra xa nhau với tốc độ rất thấp (trung bình khoảng 7 cm). mỗi năm ).
Hay đấy! Có giả định rằng, nhờ sự chuyển động của thạch quyển, trong 250 triệu năm nữa, một lục địa mới sẽ hình thành trên hành tinh của chúng ta do sự thống nhất của các lục địa đang chuyển động.
Khi các mảng đại dương và lục địa va chạm nhau, rìa của lớp vỏ đại dương chìm xuống dưới lớp vỏ lục địa, trong khi ở phía bên kia của mảng đại dương, ranh giới của nó tách ra khỏi mảng liền kề. Ranh giới dọc theo đó sự chuyển động của thạch quyển xảy ra được gọi là đới hút chìm, nơi phân biệt các cạnh trên và các cạnh chìm của mảng. Điều thú vị là mảng này, lao vào lớp phủ, bắt đầu tan chảy khi phần trên của vỏ trái đất bị nén lại, kết quả là những ngọn núi được hình thành và nếu magma cũng phun trào thì núi lửa sẽ phun trào.
Ở những nơi các mảng kiến tạo tiếp xúc với nhau, các khu vực hoạt động núi lửa và địa chấn mạnh nhất được đặt: trong quá trình chuyển động và va chạm của thạch quyển, lớp vỏ trái đất bị phá hủy và khi chúng phân kỳ, các đứt gãy và áp thấp được hình thành (thạch quyển và địa hình Trái đất có mối liên hệ với nhau). Đây chính là lý do mà dọc theo rìa của các mảng kiến tạo có nhiều hình thức lớnĐịa hình trái đất - những dãy núi có núi lửa đang hoạt động và rãnh biển sâu.
Vấn đề thạch quyển
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp đã dẫn đến thực tế là con người và thạch quyển gần đây bắt đầu hòa hợp với nhau một cách cực kỳ kém: tình trạng ô nhiễm thạch quyển ngày càng trở nên nghiêm trọng. Điều này xảy ra do sự gia tăng chất thải công nghiệp cùng với rác thải sinh hoạt và phân bón, thuốc trừ sâu dùng trong nông nghiệp, gây ảnh hưởng tiêu cực đến Thành phần hóa họcđất và sinh vật sống. Các nhà khoa học tính toán mỗi người mỗi năm thải ra khoảng 1 tấn rác, trong đó có 50 kg rác khó phân hủy.
Ngày nay, ô nhiễm thạch quyển đã trở thành một vấn đề cấp bách, vì thiên nhiên không thể tự mình đối phó với nó: quá trình tự làm sạch vỏ trái đất diễn ra rất chậm, và do đó các chất độc hại dần dần tích tụ và theo thời gian, ảnh hưởng tiêu cực đến thủ phạm chính của vấn đề - con người.
Các môi trường chính của sinh quyển: khí quyển, thủy quyển, thạch quyển (đất)
Sinh quyển là một hệ thống có các kết nối trực tiếp và ngược lại (tiêu cực và tích cực), cuối cùng cung cấp các cơ chế cho hoạt động và tính bền vững của nó. Sinh quyển - hệ thống tập trung. Yếu tố trung tâm của nó là sinh vật sống (vật chất sống). Tài sản này được V.I. Tuy nhiên, thật không may, Vernadsky thậm chí còn bị con người đánh giá thấp ngay cả ngày nay: chỉ có một loài được đặt ở trung tâm của sinh quyển hoặc các liên kết của nó - con người (thuyết nhân chủng học).
Khí quyển MỘT- vỏ khí của Trái đất Đây là hỗn hợp khí tự nhiên được phát triển trong quá trình tiến hóa của hành tinh. Hiện nay, bầu khí quyển chứa 78,08% nitơ (N2), 20,9% oxy (02), khoảng 1% argon (Ar) và 0,03% carbon dioxide (CO2).
Bầu khí quyển của Trái đất là duy nhất. Oxy có trong không khí rất quan trọng cho quá trình hô hấp của thực vật và động vật. Hiện tại, vẫn có sự cân bằng gần đúng giữa sản xuất và tiêu thụ oxy. Tuy nhiên, việc tiêu thụ nhiều 0 2 ngành công nghiệp và vận tải gần đây đã làm dấy lên mối lo ngại về việc phá vỡ sự cân bằng oxy trong môi trường.
Carbon dioxide có tác động đáng kể đến nhiệt độ của hành tinh. Có mật độ cao hơn oxy hoặc nitơ, loại khí này bao phủ dày đặc lớp phủ nước và đất trên Trái đất. Bản thân CO 2 là một thành phần nguy hiểm của khí quyển đối với mọi sinh vật. Sự gia tăng hàm lượng CO 2 trong tầng đất của khí quyển có thể dẫn đến sự hủy diệt hàng loạt sinh vật sống trong lớp phủ đất và làm suy giảm độ phì nhiêu của nó.
Không giống như oxy được cây xanh cung cấp vào khí quyển, carbon dioxide được chính những cây này thu giữ và liên kết thành các hợp chất hữu cơ. Trong quá trình hô hấp, carbon của các hợp chất hữu cơ được chuyển đổi thành carbon dioxide.
Nitơ có trong thành phần không khí trong khí quyển với số lượng lớn nhất, là một loại khí trơ về mặt hóa học (dịch từ tiếng Hy Lạp là “không có sự sống”). Trong không khí nó ở trạng thái phân tử, không hoạt động. Nitơ thực tế không tham gia vào các quá trình địa hóa và chỉ tích tụ trong khí quyển. Đồng thời, số 2 là quan trọng nhất vật liệu xây dựng cho protein, axit nucleic và các hợp chất khác. Nó chỉ trở thành một phần của cuộc sống trong các hợp chất hóa học- Dễ hòa tan muối nitrat và amoni. Tuy nhiên, không có nitơ liên kết trong không khí7 và trong điều kiện bình thường hầu hết các sinh vật không thể chiết xuất nó từ khí quyển.
Bầu không khí không chỉ hỗ trợ sự sống mà còn đóng vai trò như một tấm màn bảo vệ. Ở độ cao 20-25 km tính từ bề mặt Trái đất, dưới tác dụng của bức xạ cực tím từ Mặt trời, một số phân tử oxy bị phân tách thành các nguyên tử tự do. Loại thứ hai lại có thể tham gia vào các hợp chất với các phân tử O 2 và tạo thành dạng triatomic 0 3 - ozone.
Ozone đóng một vai trò đặc biệt trong sự sống của hành tinh. Nó hình thành ở tầng lớp trên lớp mỏng khí quyển - cái gọi là màn hình ozone, giúp lọc các thành phần có hại bức xạ năng lượng mặt trời- tia cực tím. Ảnh hưởng trực tiếp của các tia này có sức tàn phá đối với mọi sinh vật nếu không có tầng ozone, bức xạ này sẽ hủy diệt sự sống trên Trái đất.
Lớp vỏ khí bảo vệ Trái đất khỏi sự bắn phá của thiên thạch. Hầu hết các thiên thạch không bao giờ chạm tới bề mặt trái đất, vì chúng bốc cháy khi đi vào khí quyển với tốc độ cực lớn.
Ngoài ra, bầu khí quyển giúp giữ nhiệt trên hành tinh, nếu không sẽ bị tiêu tan trong thời tiết giá lạnh. không gian bên ngoài. Năng lượng mặt trời thâm nhập dưới dạng ngắn sóng điện từ xuyên qua bầu khí quyển đến bề mặt trái đất, phần lớn bị phản xạ từ nó dưới dạng sóng dài hơn, bị trì hoãn một phần và được che chắn bởi các tầng thấp hơn của khí quyển quay trở lại bề mặt trái đất. Đây là cách hành tinh của chúng ta sử dụng nhiệt mặt trời hai lần. Nếu không có hiệu ứng này, sự sống trên Trái đất sẽ không thể tồn tại vì các tia chính của Mặt trời chỉ làm nóng bề mặt của nó đến -18 °C. Các dòng năng lượng nhiệt được phản ánh bởi tầng đối lưu làm tăng nhiệt độ trung bình này lên +15 °C. Ở một nhiệt độ nhất định, bề mặt và bầu khí quyển của hành tinh ở trạng thái cân bằng nhiệt. Được làm nóng bởi năng lượng của Mặt trời và bức xạ hồng ngoại của khí quyển, bề mặt Trái đất trả lại một lượng năng lượng tương đương cho khí quyển.
Sự nóng lên của khí quyển xảy ra do sự hiện diện của cái gọi là khí nhà kính trong đó; carbon dioxide, metan, oxit nitơ và hơi nước, một mặt có khả năng hấp thụ (thu giữ) bức xạ hồng ngoại của Trái đất và mặt khác phản xạ một phần của nó trở lại Trái đất. Nếu không có “tấm chăn khí” bao bọc hành tinh, nhiệt độ trên bề mặt của nó sẽ thấp hơn 30-40°C và sự tồn tại của các sinh vật sống trong điều kiện như vậy là rất khó khăn.
Thủy quyển - một trong những thành phần quan trọng nhất của hành tinh chúng ta, thống nhất tất cả các vùng nước tự do. Nó chiếm khoảng 70% bề mặt trái đất. Tổng trữ lượng nước tự do là 1386 triệu km 3 . Nếu lượng nước này bao phủ đều toàn cầu thì lớp của nó sẽ là 3700 m. Đồng thời, 97-98% nước là nước mặn của biển và đại dương. Và chỉ có 2-3% là nước ngọt, cần thiết cho sự sống. 75% nước ngọt trên Trái đất ở dạng băng, một phần đáng kể là nước ngầm và chỉ 1% là có sẵn cho các sinh vật sống.
Nước là một phần của tất cả các yếu tố của sinh quyển. Cái này thành phần không chỉ các vùng nước mà còn cả không khí, đất, sinh vật.
Nước là nguồn sống; không có nước thì cả động vật, thực vật và con người đều không thể tồn tại. Nó là một phần của tế bào và mô của bất kỳ động vật và thực vật nào. Các phản ứng phức tạp nhất ở động vật và thực vật chỉ có thể xảy ra khi có nước. Cơ thể con người có 65% là nước. Cơ thể động vật thường chứa ít nhất 50% nước. Cây cũng chứa nhiều nước: khoai tây - 80%, cà chua - 95%, v.v.
Dưới tác động của năng lượng mặt trời và lực hấp dẫn, các vùng nước trên Trái đất có thể chuyển động từ trạng thái này sang trạng thái khác và chuyển động liên tục. Vòng tuần hoàn nước liên kết tất cả các phần của sinh quyển với nhau, tạo thành một hệ thống khép kín; đại dương - khí quyển - đất liền.
Thủy quyển đóng vai trò quyết định trong việc hình thành những nét đặc biệt của hành tinh. Nó có tầm quan trọng lớn trong việc trao đổi oxy và carbon dioxide với khí quyển, giúp duy trì khí hậu tương đối ổn định, cho phép sự sống tái sinh trong hơn 3 tỷ năm. Khí hậu trên Trái đất phần lớn phụ thuộc vào không gian nước và hàm lượng hơi nước trong khí quyển. Đại dương và biển có tác dụng làm dịu, điều hòa nhiệt độ không khí, tích tụ nhiệt vào mùa hè và thải ra khí quyển vào mùa đông. Đại dương luân chuyển và trộn lẫn nước ấm và nước lạnh.
Hầu hết dòng chảy xảy ra trong thủy quyển phản ứng hoá học, quyết định việc sản xuất sinh khối và thanh lọc hóa học của sinh quyển. Các yếu tố tự làm sạch hồ chứa rất nhiều và đa dạng. Thông thường, chúng có thể được chia thành ba nhóm: vật lý, hóa học và sinh học.
Trong số các yếu tố vật chất tầm quan trọng tối thượng có sự pha loãng, hòa tan và trộn lẫn các chất. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi dòng chảy mạnh của sông. Ngoài ra, quá trình thanh lọc còn bị ảnh hưởng bởi sự lắng đọng các trầm tích không hòa tan trong nước, cũng như quá trình lắng của nước bị ô nhiễm. Một yếu tố vật lý quan trọng của quá trình tự làm sạch là bức xạ cực tím từ Mặt trời. Vi khuẩn, vi rút và vi khuẩn chết dưới ảnh hưởng của nó.
Trong số các yếu tố hóa học tự làm sạch, đáng chú ý là quá trình oxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ bằng oxy hòa tan trong nước.
Hoạt động kết hợp của tất cả các sinh vật sống trong các vùng nước đóng vai trò tích cực trong việc tự làm sạch thủy quyển. Trong quá trình sống, chúng oxy hóa (phân hủy) các chất ô nhiễm hữu cơ.
Ngoài tất cả những điều trên, thủy quyển còn là nguồn cung cấp thực phẩm quan trọng cho con người và các cư dân trên cạn khác, là nguồn cung cấp nguyên liệu thô và nhiên liệu có giá trị. Đại dương, biển, sông và các vùng nước khác là những tuyến giao thông tự nhiên và có giá trị giải trí.
Thạch quyển (đất). Đất là lớp bề mặt của vỏ trái đất, được tạo ra dưới tác động tổng hợp của các điều kiện bên ngoài: nhiệt, nước, không khí, thực vật và động vật, đặc biệt là vi sinh vật. Đây là kết quả của sự kiên nhẫn kéo dài hàng thế kỷ của thiên nhiên. Trái đất tích lũy nó qua nhiều thiên niên kỷ với tốc độ rất chậm: 1 cm đất đen trong 100-300 năm.
Đất có các đặc tính vật lý cụ thể: độ tơi, tính thấm nước, thoáng khí, v.v. Ở các lớp trên của đất, các chất cần thiết cho dinh dưỡng thực vật được tập trung - nitơ, phốt pho, kali, canxi và các chất khác. Đây là môi trường sống của nhiều vi sinh vật và động vật đào hang. Ở đây diễn ra sự trao đổi quan trọng về khoáng chất giữa sinh quyển và thế giới vô cơ: thực vật nhận nước và chất dinh dưỡng, lá và cành chết đi sẽ quay trở lại đất, nơi chúng phân hủy, giải phóng các khoáng chất chứa trong đó. Như vậy, vai trò của đất rất đa dạng: một mặt, nó là một phần quan trọng của mọi chu trình tự nhiên, mặt khác, nó là cơ sở để sản xuất sinh khối.
Đất là nền tảng chính của sự sống, một sự hình thành tự nhiên độc đáo và đồng thời dễ bị tổn thương.
Tác động của con người đối với thiên nhiên hiện đang thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực, vì vậy cần xem xét ngắn gọn các đặc điểm của từng lớp vỏ riêng lẻ của Trái đất.
Trái đất bao gồm lõi, lớp phủ, lớp vỏ, thạch quyển, thủy quyển và. Do ảnh hưởng của vật chất sống và hoạt động của con người, hai lớp vỏ nữa đã hình thành - sinh quyển và tầng không, bao gồm tầng kỹ thuật. Hoạt động của con người mở rộng đến thủy quyển, thạch quyển, sinh quyển và noosphere. Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn những lớp vỏ này và bản chất tác động của hoạt động con người lên chúng.
Đặc điểm chung của khí quyển
Lớp khí bên ngoài của Trái Đất. Phần dưới tiếp xúc với thạch quyển hoặc phần trên tiếp xúc với không gian liên hành tinh. gồm có ba phần:
1. Tầng đối lưu (phần dưới) và độ cao của nó so với bề mặt là 15 km. Tầng đối lưu bao gồm, mật độ của nó giảm theo độ cao. Phần trên của tầng đối lưu tiếp xúc với màn chắn ôzôn - tầng ôzôn dày 7-8 km.
Màn chắn ozone ngăn chặn các chất cứng tiếp cận bề mặt Trái đất (thạch quyển, thủy quyển). tia cực tím hoặc Bức xạ vũ trụ với năng lượng cao, có sức tàn phá đối với mọi sinh vật. Các tầng thấp hơn của tầng đối lưu - cao tới 5 km so với mực nước biển - là môi trường không khí môi trường sống, trong khi các tầng thấp nhất có mật độ dân cư đông đúc nhất - cách mặt đất tới 100 m hoặc. Tác động lớn nhất từ hoạt động của con người, có ý nghĩa sinh thái lớn nhất, là tầng đối lưu và đặc biệt là các tầng thấp hơn của nó.
2. Tầng bình lưu - tầng giữa, giới hạn của nó là độ cao 100 km so với mực nước biển. Tầng bình lưu chứa đầy khí hiếm (nitơ, hydro, heli, v.v.). Nó đi vào tầng điện ly.
3. Tầng điện ly - tầng trên đi vào không gian liên hành tinh. Tầng điện ly chứa đầy các hạt phát sinh từ sự phân rã của các phân tử - ion, electron, v.v. Ở phần dưới của tầng điện ly xuất hiện " đèn phía bắc", được quan sát thấy ở các khu vực nằm phía trên Vòng Bắc Cực.
TRONG môi trường Tầng đối lưu có tầm quan trọng lớn nhất.
Đặc điểm tóm tắt của thạch quyển và thủy quyển
Bề mặt Trái đất, nằm dưới tầng đối lưu, không đồng nhất - một phần của nó bị nước chiếm giữ, tạo thành thủy quyển, và một phần là đất, tạo thành thạch quyển.
Thạch quyển là lớp vỏ cứng bên ngoài của địa cầu, được hình thành bởi đá (do đó có tên là "đúc" - đá). Nó bao gồm hai lớp - lớp trên được hình thành bởi đá trầm tích với đá granit và lớp dưới được hình thành bởi đá bazan cứng. Một phần thạch quyển bị chiếm bởi nước (), và một phần là đất, chiếm khoảng 30% bề mặt trái đất. Lớp đất trên cùng (phần lớn) được bao phủ bởi một lớp mỏng bề mặt màu mỡ - đất. Đất là một trong những môi trường sống và thạch quyển là chất nền mà trên đó các sinh vật khác nhau sinh sống.
Thủy quyển là lớp vỏ nước của bề mặt trái đất, được hình thành bởi tổng thể của tất cả các khối nước có trên Trái đất. Độ dày của thủy quyển thay đổi ở các khu vực khác nhau, nhưng độ sâu trung bình của đại dương là 3,8 km, và ở một số vùng trũng có thể lên tới 11 km. Thủy quyển là nguồn cung cấp nước cho mọi sinh vật sống trên Trái đất, là lực địa chất mạnh mẽ giúp luân chuyển nước và các chất khác, là “cái nôi của sự sống” và là môi trường sống của các sinh vật dưới nước. Tác động của con người lên thủy quyển cũng rất lớn và sẽ được thảo luận dưới đây.
Đặc điểm chung của sinh quyển và noosphere
Kể từ khi sự sống xuất hiện trên Trái đất, một lớp vỏ mới, cụ thể đã xuất hiện - sinh quyển. Thuật ngữ “sinh quyển” được đưa ra bởi E. Suess (1875).
Sinh quyển (quả cầu sự sống) là một phần vỏ Trái đất nơi sinh sống của nhiều sinh vật khác nhau. Sinh quyển chiếm một phần ( phần dưới cùng tầng đối lưu), thạch quyển (phần trên, bao gồm cả đất) và thấm vào toàn bộ thủy quyển và phần trên của bề mặt đáy.
Sinh quyển cũng có thể được định nghĩa là một lớp vỏ địa chất có các sinh vật sống.
Ranh giới của sinh quyển được xác định bởi sự hiện diện của các điều kiện cần thiết cho hoạt động bình thường của sinh vật. Phần trên của sinh quyển bị giới hạn bởi cường độ bức xạ cực tím và phần dưới - nhiệt độ cao(lên tới 100°C). Các bào tử vi khuẩn được tìm thấy ở độ cao 20 km so với mực nước biển và vi khuẩn kỵ khí được tìm thấy ở độ sâu lên tới 3 km tính từ bề mặt trái đất.
Được biết, chúng được hình thành bởi vật chất sống. Sự tập trung của vật chất sống đặc trưng cho mật độ của sinh quyển. Người ta đã xác định rằng mật độ cao nhất của sinh quyển là đặc trưng của bề mặt đất và đại dương ở ranh giới tiếp xúc của thạch quyển và thủy quyển với khí quyển. Mật độ sự sống trong đất rất cao.
Khối lượng vật chất sống tuy nhỏ so với khối lượng của vỏ trái đất và thủy quyển nhưng lại có vai trò rất lớn trong các quá trình biến đổi của vỏ trái đất.
Sinh quyển là tổng thể của tất cả các biogeocenoses có trên Trái đất, do đó nó được coi là hệ sinh thái cao nhất của Trái đất. Trong sinh quyển, mọi thứ đều có mối liên hệ với nhau và phụ thuộc lẫn nhau. Nguồn gen của tất cả các sinh vật trên Trái đất đảm bảo sự ổn định tương đối và khả năng tái tạo của tài nguyên sinh học trên hành tinh, trừ khi có sự can thiệp mạnh mẽ vào các quá trình sinh thái tự nhiên bởi các lực khác nhau có tính chất địa chất hoặc liên hành tinh. Hiện nay, như đã nêu ở trên, yếu tố nhân tạo Các tác động lên sinh quyển mang tính chất của một lực địa chất mà loài người phải tính đến nếu muốn tồn tại trên Trái đất.
Kể từ khi con người xuất hiện trên Trái đất, các yếu tố nhân tạo đã nảy sinh trong tự nhiên, tác động của chúng ngày càng tăng lên cùng với sự phát triển của nền văn minh, và một lớp vỏ cụ thể mới của Trái đất đã xuất hiện - noosphere (quả cầu của sự sống thông minh). Thuật ngữ “noosphere” lần đầu tiên được giới thiệu bởi E. Leroy và T. Y. de Chardin (1927), và ở Nga lần đầu tiên trong các tác phẩm của ông được sử dụng bởi V. I. Vernadsky (thập niên 30-40 của thế kỷ 20). Trong việc giải thích thuật ngữ "noosphere", có hai cách tiếp cận được phân biệt:
1. “Noosphere là một phần của sinh quyển nơi hoạt động kinh tế của con người được thực hiện.” Tác giả của quan niệm này là L. N. Gumilyov (con trai của nữ thi sĩ A. Akhmatova và nhà thơ N. Gumilyov). Quan điểm này có giá trị nếu cần nêu bật hoạt động của con người trong sinh quyển và cho thấy sự khác biệt của nó với hoạt động của các sinh vật khác. Khái niệm này đặc trưng cho “nghĩa hẹp” về bản chất của tầng không gian như lớp vỏ của Trái đất.
2. “Noosphere là sinh quyển, sự phát triển của nó được định hướng bởi tâm trí con người.” Khái niệm này được thể hiện rộng rãi và là một khái niệm được hiểu theo nghĩa rộng về bản chất của noosphere, vì ảnh hưởng của tâm trí con người lên sinh quyển có thể vừa tích cực vừa tiêu cực, trong đó tiêu cực thường chiếm ưu thế. Noosphere bao gồm tầng kỹ thuật - một phần của tầng không gian gắn liền với hoạt động sản xuất của con người.
TRÊN sân khấu hiện đại phát triển văn minh và dân cư, cần tác động “hợp lý” đến Tự nhiên, tác động một cách tối ưu để mang lại tác hại tối thiểu các quá trình sinh thái tự nhiên, khôi phục các biogeocenoses bị phá hủy hoặc bị xáo trộn, cũng như đối với cuộc sống con người như một phần không thể thiếu của sinh quyển. Hoạt động của con người chắc chắn tạo ra những thay đổi đối với thế giới xung quanh chúng ta, nhưng, do Những hậu quả có thể xảy ra, lường trước những tác động tiêu cực có thể xảy ra, cần đảm bảo những hậu quả này có sức tàn phá ít nhất.
Mô tả ngắn gọn các tình huống khẩn cấp phát sinh trên bề mặt Trái đất và phân loại chúng
Một vai trò quan trọng trong các quá trình sinh thái tự nhiên được thực hiện bởi các tình huống khẩn cấp liên tục phát sinh trên bề mặt Trái đất. Chúng phá hủy các biogeocenoses cục bộ và nếu chúng được lặp đi lặp lại theo chu kỳ, thì trong một số trường hợp, chúng là yếu tố môi trường góp phần vào quá trình tiến hóa.
Các tình huống trong đó hoạt động bình thường của một số lượng lớn người dân hoặc toàn bộ bệnh biogeocenosis trở nên khó khăn hoặc không thể được gọi là trường hợp khẩn cấp.
Khái niệm “tình huống khẩn cấp” trong đến một mức độ lớn hơnáp dụng cho các hoạt động của con người nhưng nó cũng áp dụng cho các cộng đồng tự nhiên.
Theo nguồn gốc, các tình huống khẩn cấp được chia thành tự nhiên và nhân tạo (công nghệ).
Các trường hợp khẩn cấp tự nhiên phát sinh do kết quả của các hiện tượng tự nhiên. Chúng bao gồm lũ lụt, động đất, lở đất, lũ bùn, bão, phun trào, v.v. Hãy xem xét một số hiện tượng gây ra tình trạng khẩn cấp tự nhiên.
Đây là sự giải phóng đột ngột năng lượng tiềm tàng từ bên trong trái đất, dưới dạng sóng xung kích và rung động đàn hồi(sóng địa chấn).
Động đất xảy ra chủ yếu do hiện tượng núi lửa dưới lòng đất, sự dịch chuyển của các lớp so với nhau nhưng cũng có thể do con người tạo ra và xảy ra do sự sụp đổ của các mỏ khoáng sản. Trong các trận động đất, sự dịch chuyển, dao động và dao động của đá xảy ra do sóng địa chấn và chuyển động kiến tạo lớp vỏ trái đất, dẫn đến sự phá hủy bề mặt - sự xuất hiện của các vết nứt, đứt gãy, v.v., cũng như xảy ra hỏa hoạn và phá hủy các tòa nhà.
Sạt lở đất là sự chuyển động trượt của đá xuống một sườn dốc từ các bề mặt nghiêng (núi, đồi, bậc thang biển, v.v.) dưới tác dụng của trọng lực.
Trong quá trình lở đất, bề mặt bị xáo trộn, quần thể sinh vật chết, các khu dân cư bị phá hủy, v.v. Thiệt hại lớn nhất là do lở đất rất sâu, độ sâu vượt quá 20 mét.
Núi lửa (núi lửa phun trào) là một tập hợp các hiện tượng gắn liền với sự chuyển động của magma (khối đá nóng chảy), khí nóng và hơi nước bốc lên qua các kênh hoặc vết nứt trên vỏ trái đất.
Núi lửa là một hiện tượng tự nhiên điển hình gây ra sự tàn phá lớn các biogeocenoses tự nhiên, gây thiệt hại to lớn cho hoạt động kinh tế của con người và gây ô nhiễm nặng nề cho khu vực lân cận núi lửa. Các vụ phun trào núi lửa đi kèm với các hiện tượng tự nhiên thảm khốc khác - hỏa hoạn, lở đất, lũ lụt, v.v.
Dòng bùn là dòng lũ bão ngắn hạn mang theo một lượng lớn cát, sỏi, đá vụn thô và đá, có đặc tính của dòng chảy bùn-đá.
Dòng chảy bùn là đặc trưng của vùng núi và có thể gây thiệt hại đáng kể cho hoạt động kinh tế của con người, gây ra cái chết cho nhiều loài động vật và gây ra sự tàn phá các quần xã thực vật địa phương.
Tuyết lở là những đợt tuyết rơi mang theo ngày càng nhiều khối tuyết và các vật thể khác vật liệu số lượng lớn. Tuyết lở có cả nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo. Chúng gây thiệt hại lớn cho hoạt động kinh tế của con người, phá hủy đường sá, đường dây điện, gây ra cái chết cho con người, động vật và quần thể thực vật.
Những hiện tượng trên gây ra tình trạng khẩn cấp có liên quan chặt chẽ đến thạch quyển. Hiện tượng tự nhiên tạo ra tình huống khẩn cấp cũng có thể xảy ra trong thủy quyển. Chúng bao gồm lũ lụt và sóng thần.
Lũ lụt là hiện tượng ngập lụt các khu vực trong thung lũng sông, bờ hồ, biển và đại dương.
Nếu lũ lụt diễn ra theo chu kỳ nghiêm ngặt (thủy triều cao và thấp), thì trong trường hợp này, các biogeocenoses tự nhiên sẽ thích nghi với chúng như một môi trường sống trong những điều kiện nhất định. Nhưng lũ lụt thường diễn ra bất ngờ và gắn liền với các hiện tượng riêng lẻ không theo chu kỳ (tuyết rơi quá nhiều vào mùa đông tạo điều kiện cho lũ lụt trên diện rộng gây lũ lụt). khu vực rộng lớn vân vân.). Trong lũ lụt, lớp phủ đất bị xáo trộn, khu vực này có thể bị ô nhiễm bởi nhiều chất thải khác nhau do xói mòn các cơ sở lưu trữ, cái chết của động vật, thực vật và con người, sự tàn phá các khu dân cư, v.v.
Sóng hấp dẫn có cường độ lớn phát sinh trên bề mặt biển và đại dương.
Sóng thần có nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo. Các nguyên nhân tự nhiên bao gồm động đất, động đất và phun trào núi lửa dưới nước, trong khi các nguyên nhân do con người gây ra bao gồm các vụ nổ hạt nhân dưới nước.
Sóng thần gây ra cái chết của tàu và tai nạn trên chúng, từ đó dẫn đến ô nhiễm môi trường tự nhiên, ví dụ, việc phá hủy tàu chở dầu sẽ dẫn đến ô nhiễm mặt nước khổng lồ với màng dầu gây độc cho sinh vật phù du và các dạng động vật nổi (sinh vật phù du là những sinh vật nhỏ lơ lửng sống ở lớp nước bề mặt của đại dương hoặc các vùng nước khác; dạng động vật nổi - động vật di chuyển tự do trong cột nước do chuyển động tích cực, ví dụ như cá mập , cá voi, động vật chân đầu; các dạng sinh vật đáy - sinh vật có lối sống sống ở đáy, ví dụ như cá bơn, cua ẩn sĩ, động vật da gai, tảo bám ở đáy, v.v.). Sóng thần gây ra sự pha trộn mạnh mẽ của nước, chuyển các sinh vật đến môi trường sống bất thường và tử vong.
Hiện tượng gây cấp cứu cũng xảy ra. Chúng bao gồm bão, lốc xoáy, các loại khác nhau bão tố
Bão là xoáy thuận nhiệt đới và ngoại nhiệt đới, trong đó áp suất ở trung tâm giảm đi rất nhiều, kèm theo sự xuất hiện của những cơn gió có tốc độ cao và sức tàn phá.
Có bão yếu, bão mạnh và cực mạnh gây mưa, sóng biển và phá hủy các vật thể trên mặt đất, cái chết của nhiều sinh vật khác nhau.
Bão xoáy (cơn lốc) - hiện tượng khí quyển, gắn liền với sự xuất hiện của gió mạnh với sức công phá lớn và diện tích phân bố đáng kể. Có tuyết, bụi và bão không bụi. Những cơn lốc gây ra sự dịch chuyển các lớp đất phía trên, sự phá hủy của chúng, cái chết của thực vật và động vật cũng như phá hủy các công trình kiến trúc.
Lốc xoáy (lốc xoáy) là một dạng chuyển động dạng xoáy của các khối không khí, kèm theo sự xuất hiện của các phễu khí.
Sức mạnh của lốc xoáy rất lớn; trong khu vực di chuyển của chúng, đất đai bị phá hủy hoàn toàn, động vật chết, các tòa nhà bị phá hủy, các vật thể được chuyển từ nơi này sang nơi khác, gây hư hại cho các vật thể nằm ở đó.
Ngoài những điều được mô tả ở trên hiện tượng tự nhiên, dẫn đến tình trạng khẩn cấp thì còn có những hiện tượng khác gây ra mà nguyên nhân là do hoạt động của con người. Các trường hợp khẩn cấp do con người tạo ra bao gồm:
1. Tai nạn giao thông. Khi vi phạm luật lệ giao thông trên nhiều tuyến đường cao tốc (đường bộ, đường sắt, sông, biển), có thể xảy ra tử vong Phương tiện giao thông, con người, động vật, v.v. Trong môi trường tự nhiên nhiều chất khác nhau xâm nhập, bao gồm cả những chất dẫn đến cái chết của sinh vật thuộc tất cả các giới (ví dụ: thuốc trừ sâu, v.v.). Do tai nạn giao thông, hỏa hoạn và khí (hydro clorua, amoniac, cháy và chất nổ) có thể xảy ra.
2. Tai nạn ở doanh nghiệp lớn. Sự vi phạm quy trình công nghệ, không tuân thủ các quy tắc vận hành thiết bị, công nghệ không hoàn hảo có thể thải ra các hợp chất có hại vào môi trường, gây ra nhiều bệnh tật ở người và động vật, góp phần xuất hiện các đột biến trong cơ thể thực vật và động vật, đồng thời dẫn đến sự phá hủy các tòa nhà và hỏa hoạn. Tai nạn nguy hiểm nhất xảy ra tại các doanh nghiệp sử dụng . Tai nạn tại các nhà máy điện hạt nhân (NPP) gây ra tác hại lớn, vì bên cạnh những tác động thông thường yếu tố gây hại(phá hủy cơ học, phóng ra Những chất gây hại Các vụ tai nạn do tác động đơn lẻ, hỏa hoạn) tại các nhà máy điện hạt nhân có đặc điểm là thiệt hại khu vực do hạt nhân phóng xạ và bức xạ xuyên thấu, và bán kính thiệt hại trong trường hợp này vượt quá đáng kể khả năng xảy ra tai nạn ở các doanh nghiệp khác.
3. Cháy rừng hoặc vùng đất than bùn rộng lớn. Theo quy định, những đám cháy như vậy có bản chất là do con người gây ra do vi phạm các quy tắc xử lý hỏa hoạn, nhưng chúng cũng có thể có bản chất tự nhiên, chẳng hạn như do phóng điện giông bão (sét). Những đám cháy như vậy cũng có thể do lỗi đường dây điện gây ra. Hỏa hoạn tàn phá khu vực rộng lớn cộng đồng tự nhiên sinh vật gây thiệt hại kinh tế lớn cho hoạt động kinh tế của con người.
Tất cả các hiện tượng đặc trưng làm gián đoạn các biogeocenoses tự nhiên, gây thiệt hại lớn cho hoạt động kinh tế của con người, đòi hỏi phải phát triển và áp dụng các biện pháp để giảm thiểu chúng. tác động tiêu cực, được thực hiện trong việc thực hiện các hành động môi trường và khắc phục hậu quả của các tình huống khẩn cấp.
