Биосфера құрылысы

Биосфера – грекше биос-өмір және тіршілік, «Sphaira» (сфера) шар, қоршаған орта деген сөздерінен алынған, яғни жер шарындағы адамзаттың жан-жануарлардың, өсімдіктердің және басқа тірі организмдердің тіршілік ететін ортасы деген мағына береді. Биосфера ұғымы ғылымға кездейсоқ енген. Жүз жылдан астам уақыт бұрын, 1875 жылы австриялық геолог Эдуард Зюсс өзінің Альпі тауларының шығу тарихы туралы кітабының соңғы, ең жалпылама тарауында жер жарының әртүрлі қабаттары жайында баяндаған кезде осы терминді алғаш рет қолданған болатын. Бірақ биосфера және оның жер бетінде жүріп жатқан процестері туралы ілімнің негізін салған академик В.И.Вернандский болды. Осы ілім бойынша, биосфера +50 градустан –50 градусқа дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып саналады. Биосфера негізінен үш қабаттан құралады.

Олар: 1) атмосфера (газ күйіндегі)

2) гидросфера (су)

3) литосфера (қатты) қабаттар

Атмосфераның төменгі қабаттың құрамы

Негізгі ластаушы компонентердің атмосфераға тасталатын мөлшері (млн.т) (Т.А. Акимова, А.П. Кузмин, В.В. Хаскин, 2000)

Атмосфера негізінен – тропосфера, стратосфера және ионосфера қабаттары болып үшке бөлінеді. Атмосфера Тропосфера – грекше «tropos»(тропос)- бұрылыс «sphaira» (сфера) шар қазақша өзгермелі қабат деген шағына береді. Ол атмосфераның жер бетіне тікелей жайласқан төменгі тығыз қабаты. Оның орташа биіктігі 10-12 километрге дейін жетеді.

Стратосфера – латынша «strafum»-(төсем), «sphaira»(сфера)-шар, теңіз деңгейінен 9-11 км.жоғары жататын атмосфера қабаты. Мұнда ылғал жоқ. Бұлтта болмайды. Ал температура 30 км-ге дейін бір қалыпты болады да, бірақ биіктік артқан сайын (30-35 км-ден әрі қарай) температура төмендей береді. 20-25 км. биІктікте озон мол кездеседі. Ол күннің әсірекүлгін сәулелерін өте көп сіңіреді. Өйтпеген жағдайда тірі организмдер түгелімен қырылып қалар еді.

Ионосфера – гректің «ion» (ион) қозғалғыш қабат деген сөзінен алынған. Оның қалыңдығы 800 км-ге дейін жетеді. Бұл орта тропосфера сияқты көбінесе оттегі мен азоттан құралады. Газдардың тек жекелеген молекулалары, иондары мен атомдары ғана кездеседі.

Атмосфера – жер шарын түгелдей орап тұрады. Ол гректің «atmos» - бу, «sphaira» - (сфера) шар деген сөзден шыққан. Оның қалыңдығы 100 километрге дейін жетеді. Атмосфераның негізгі құрамында оттегі (20,95%), яғни 1,5∙10¹⁵ тонна аргон (1,28%), азот (75,50%), яғни 3,8∙10¹² тонна және басқадай газдар кездеседі. Спутниктер мен ракеталардың көмегімен жүргізілетін зерттеулердің нәтижелері ауаның жоғары шекарасы жер бетінен 20 мың километр биіктікке дейін тарайтынын анықтады. Көпке дейін ғалымдар ауаның массасын білмей келді. Тек XVII ғасырда ғана оның салмагы бар екені анықталды. Ауаның массасы 5,27∙10²⁵ тонна, яғни 5 мың триллион тонна. Ауа – адамның алақанына 150 кг салмақпен әсер етеді. Ол барлық денеге 15 тоннадан артық күш түсіреді. Шын мәнінде адамдар осыншама салмақтың басып тұрғанын сезбейді. Өйткені адамның денесі ауаның қысымына үйрніп кеткен. Бұл-табиғи құбылыс. Ауа қысымы сәл ғана азайса біздің көңіл күйіміз төмендеп, тамыр соғу жиілейді, әлсіздік пайда болады. Ауа күн сәулесінен келетін жарықты шашыратып, реттеп отырады. Егер ауа қабаты болмаса сөйлеген сөзді де, шырқап салған әнді де, ағаштың сыбдырын, құстардың дыбысын да біз ести алмаған болар едік.

Гидросфера - әртүрлі табиғи су қоймаларынан (мұхиттардан, теңіздерден, көлдерден, өзендерден) құралады. Бұлар құрлықтың 70 пайызын алып жатыр. Гидросфераның көлемі 400 миллион шаршы километр. Литосфера – жердің қатты қабаты. Ол екі қабаттан құрылған. Үстінгі қабаты граниттен, оның қалыңдығы 10 километрден 40 км-ге дейін жетеді. Ал астыңғысы базальттан тұрады. Минералды қабаттардан басқа, жерді тағы бір ерекше қабат-биосфера қоршап тұрады. Биосфера деңгейінен бастап, тау жоспаларының шыңдарына дейін бүкіл құрғақ жерді алып жатыр.

Соңғы жылдары көптеген ғалымдар (Дж.Хатчинсон және т.б) биосфераның жер бетінің қазіргі кездегі организмдер тіршілігінің ықпалындығы бөлігі ретінде қарастырып, биосфера ұғымын тарылтып жүр. Көптеген ғылыми терминдер әртүрлі жағдайларда бірде кеңірек, бірде тарлау мағынада қолданылуда. Сонда биосфера – жер шарының осы бір айрықша қабығына қандай ерекшеліктер тән? Біріншіден биосферада сұйық күйдегі судың мөлшері айтарлықтай көп. Екіншіден, оған күн энергиясының тасқыны ықпал етеді. Үшіншіден, биосфера үшін сұйық, қатты және газ күйіндегі заттардың бөліну беттерінің болуы тән. Жердегі энергия көзі күн болғандықтан, күллі тірі организмдер жердің екі қабығы метосфера мен гидросфераның жоғарғы қабаттарында таралған

Жер қабаттарының қай-қайсы болмасын күн сәулесін неғұрлым жақсырақ өткізсе, соғұрлым тірі организмдер олардың тереңірек қабаттарына шейін қоныстанған деуге болады. Бірақ биосфера жарық жететін жерлермен шектелмейді. Ауырлық күшінің арқасында энергия ағыны одан да әрі таралады: жарықталған қабаттардан теңіз түбіне эксперименттер түйішіктері, өлі және тірі организмдер үздіксіз түсіп жатады.