Presentación sobre el tema "La biosfera y el hombre". Presentación sobre el tema "La biosfera y el hombre" Presentación sobre geografía el hombre es parte de la biosfera.

Presentación de diapositivas

Texto de diapositiva: Biosfera y hombre.

Texto de diapositiva: Biosfera. Biosfera (del griego βιος - vida y σφαῖρα - esfera): la capa de la Tierra habitada por organismos vivos, bajo su influencia y ocupada por los productos de su actividad vital; “película de la vida”; ecosistema global de la Tierra. El término "biosfera" fue introducido en biología por Jean-Baptiste Lamarck a principios del siglo XIX. Hace unos 60 años, el destacado científico ruso V.I. Vernadsky desarrolló la doctrina de la biosfera. Extendió el concepto de biosfera no sólo a los organismos, sino también al hábitat. Reveló el papel geológico de los organismos vivos y demostró que su actividad es el factor más importante en la transformación de las capas minerales del planeta. Escribió: “No hay fuerza química en la superficie de la Tierra más constantemente activa y, por tanto, más poderosa en sus consecuencias finales, que los organismos vivos tomados en su conjunto”.

Texto de diapositiva: Límites de la biosfera. La biosfera está ubicada en la intersección de la parte superior de la litosfera, la parte inferior de la atmósfera y ocupa toda la hidrosfera. Límite superior (atmósfera): 15÷20 km. Límite inferior (litosfera): 3,5÷7,5 km. Límite inferior (hidrosfera): 10÷11 km. La atmósfera (del griego ατμός - vapor y σφαῖρα - esfera) es la capa de gas de un cuerpo celeste que se mantiene a su alrededor por la gravedad. La litosfera (del griego λίθος - piedra y σφαίρα - esfera) es la capa dura de la Tierra. La hidrosfera (del griego Yδωρ - agua y σφαῖρα - bola) es la totalidad de todas las reservas de agua de la Tierra.

Texto de diapositiva: Composición de la biosfera: Materia viva: formada por la totalidad de organismos vivos que habitan la Tierra. Es "una de las fuerzas geoquímicas más poderosas de nuestro planeta". La materia viva se distribuye de manera muy desigual dentro de la biosfera. Sustancia biogénica: una sustancia creada durante la actividad vital de los organismos (gases atmosféricos, carbón, piedra caliza, etc.) Sustancia inerte: una sustancia en cuya formación no participa la vida; sólido, líquido y gaseoso. Sustancia bioinerte, que es el resultado conjunto de la actividad vital de los organismos y los procesos abiogénicos. Estos son suelo, limo, corteza erosionada, etc. Una sustancia en desintegración radiactiva. Una sustancia de origen cósmico.

Texto de diapositiva: Pasado y futuro de la biosfera. El hombre moderno se formó hace unos 30 mil años. Desde entonces, comenzó a actuar un nuevo factor en la evolución de la biosfera: el antropogénico. La primera cultura creada por el hombre fue el Paleolítico. La base económica de la sociedad humana era la caza de animales grandes. El exterminio intensivo de grandes herbívoros provocó una rápida reducción de su número y la extinción de muchas especies. En la era siguiente (Neolítico), el proceso de producción de alimentos adquirió cada vez más importancia. Se hacen los primeros intentos de domesticar animales y criar plantas. El fuego se utiliza mucho. El crecimiento demográfico y el salto en el desarrollo de la ciencia y la tecnología durante los últimos dos siglos han llevado a que la actividad humana se haya convertido en un factor a escala planetaria. Con el tiempo, la biosfera se vuelve cada vez más inestable.

Texto de diapositiva: El hombre y la biosfera. Hoy en día, la gente utiliza una parte cada vez mayor del territorio del planeta y cantidades cada vez mayores de recursos minerales. La humanidad consume intensamente recursos naturales vivos y minerales. Este uso del medio ambiente tiene sus consecuencias negativas. De acuerdo con la densidad de población, también cambia el grado de impacto humano sobre el medio ambiente. En el nivel actual de desarrollo humano, las actividades de la sociedad afectan en gran medida a la biosfera.

Texto de diapositiva: Consecuencias de la actividad humana. La contaminación del aire. El aire contaminado es perjudicial para la salud. Los gases nocivos, combinados con la humedad atmosférica, caen en forma de lluvia ácida, deterioran la calidad del suelo y reducen el rendimiento de los cultivos. Las principales causas de la contaminación del aire son la combustión de combustibles naturales y la producción metalúrgica. Contaminación del agua dulce. El uso de los recursos hídricos está aumentando rápidamente. El constante aumento del consumo de agua en el planeta conlleva el peligro de una “hambruna de agua”, que requiere el desarrollo de medidas para el uso racional de los recursos hídricos. Contaminación del océano mundial. Con la escorrentía de los ríos, así como con el transporte marítimo, llegan a los mares desechos patógenos, productos derivados del petróleo, sales de metales pesados ​​y compuestos orgánicos tóxicos, incluidos pesticidas. Contaminación radiactiva de la biosfera. El problema de la contaminación radiactiva surgió en 1945 tras la explosión de las bombas atómicas lanzadas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki. Las pruebas de armas nucleares realizadas en la atmósfera antes de 1963 causaron contaminación radiactiva global. Cuando las bombas atómicas explotan, se genera una radiación ionizante muy fuerte; las partículas radiactivas se esparcen a largas distancias, contaminando el suelo, las masas de agua y los organismos vivos. Además, durante una explosión nuclear se forma una gran cantidad de polvo fino, que permanece en la atmósfera y absorbe una parte importante de la radiación solar. Los cálculos de científicos de todo el mundo muestran que incluso con un uso limitado de armas nucleares, el polvo resultante bloqueará la mayor parte de la radiación solar. Habrá una larga ola de frío (“invierno nuclear”), que inevitablemente conducirá a la muerte de todos los seres vivos.

Texto de diapositiva: Conservación de la naturaleza. Hoy en día, el problema del uso racional de los recursos naturales y la conservación de la naturaleza ha adquirido gran importancia. La sociedad toma las medidas necesarias para proteger y utilizar racionalmente la tierra y su subsuelo, los recursos hídricos, la flora y la fauna, para mantener el aire y el agua limpios, asegurar la reproducción de los recursos naturales y mejorar el medio humano. Para las sustancias nocivas en la atmósfera, están legalmente establecidas concentraciones máximas permitidas que no causan consecuencias perceptibles para los humanos. Para prevenir la contaminación del aire, se han desarrollado medidas para garantizar la combustión adecuada del combustible y la instalación de instalaciones de tratamiento en las empresas industriales. Además de la construcción de instalaciones de tratamiento, se está buscando una tecnología que minimice la generación de residuos. El mismo objetivo se logra mejorando el diseño de los automóviles y cambiando a otros tipos de combustible, cuya combustión produce menos sustancias nocivas. Las aguas residuales domésticas e industriales son sometidas a tratamientos mecánicos, fisicoquímicos y biológicos. El tratamiento de aguas residuales no resuelve todos los problemas. Por lo tanto, cada vez más empresas están cambiando a una nueva tecnología: un ciclo cerrado en el que el agua purificada vuelve a entrar en producción. Los nuevos procesos tecnológicos permiten reducir diez veces el consumo de agua. La conservación de la flora y la fauna contribuye a la organización de reservas y santuarios naturales. Además de proteger especies raras y en peligro de extinción, sirven de base para la domesticación de animales salvajes con valiosas propiedades económicas. Las reservas también sirven como centros para el reasentamiento de animales que han desaparecido en un área determinada, o con el fin de enriquecer la fauna local. La rata almizclera norteamericana se ha arraigado bien en Rusia y proporciona pieles valiosas. En las duras condiciones del Ártico, el buey almizclero importado de Canadá y Alaska se reproduce con éxito. Se ha recuperado el número de castores, que casi desaparecieron en nuestro país a principios de siglo.

Texto de diapositiva: Vladimir Ivanovich Vernadsky. Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945): destacado científico ruso y soviético del siglo XX, naturalista, pensador y figura pública; fundador de muchas escuelas científicas. Vladimir Vernadsky era primo segundo del famoso escritor ruso Vladimir Korolenko. Las actividades de Vernadsky tuvieron un gran impacto en el desarrollo de las geociencias. En 1915-1930, presidente de la Comisión para el estudio de las fuerzas productivas naturales de Rusia, fue uno de los creadores del plan GOELRO (Comisión Estatal para la Electrificación de Rusia). En 1927 organizó el Departamento de Materia Viva de la Academia de Ciencias de la URSS. Sin embargo, utilizó el término “materia viva” como la totalidad de los organismos vivos de la biosfera. Fundó una nueva ciencia: la biogeoquímica. De los logros filosóficos de Vernadsky, el más famoso es la doctrina de la noosfera.

Diapositiva número 10

Texto de diapositiva: La doctrina de la biosfera y la noosfera. En la estructura de la biosfera, Vernadsky identificó siete tipos de materia: materia bioinerte biogénica inerte en etapa de desintegración radiactiva; átomos dispersos; Sustancia de origen cósmico. Vernadsky consideró que una etapa importante en la evolución irreversible de la biosfera era su transición a la etapa de la noosfera. La noosfera es la esfera de interacción entre la sociedad y la naturaleza, dentro de cuyos límites la actividad humana inteligente se convierte en el factor determinante del desarrollo. Según Vernadsky, “en la biosfera existe una gran fuerza geológica, quizás cósmica, cuya acción planetaria normalmente no se tiene en cuenta en las ideas sobre el cosmos. Esta fuerza es la mente del hombre, su voluntad dirigida y organizada como ser social”. Los principales requisitos previos para el surgimiento de la noosfera: el asentamiento del Homo sapiens en toda la superficie del planeta y su victoria en competencia con otras especies biológicas; desarrollo de sistemas de comunicación planetaria, creación de un sistema de información unificado; Descubrimiento de nuevas fuentes de energía como la nuclear. la creciente participación de las personas en la búsqueda de la ciencia, lo que también convierte a la humanidad en una fuerza geológica.

Diapositiva número 11

Texto de diapositiva: CONCLUSIÓN. El cuidado de la biosfera no sólo la preserva, sino que también proporciona un importante efecto económico. SIN EMBARGO, la humanidad, en su deseo de mejorar las condiciones de vida, cambia constantemente la naturaleza, sin pensar en las consecuencias. Por ejemplo, el hombre moderno ha aumentado tanto el volumen de contaminación habitual en la naturaleza que la naturaleza no tiene tiempo para procesarla. Y algunos contaminantes no se pueden reciclar. Por tanto, la “negativa” de la biosfera a procesar los frutos de la actividad humana actuará inevitablemente como un ultimátum cada vez más creciente en relación con los humanos. El futuro de los humanos como especie biológica es predecible: crisis ambiental y disminución de la población.

Diapositiva número 12

Texto de diapositiva: TRATEMOS LA NATURALEZA CON CUIDADO, DE LO CONTRARIO VENDRÁ

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Biosfera. Biosfera (del griego βιος - vida y σφαῖρα - esfera): la capa de la Tierra habitada por organismos vivos, bajo su influencia y ocupada por los productos de su actividad vital; “película de la vida”; ecosistema global de la Tierra. El término "biosfera" fue introducido en biología por Jean-Baptiste Lamarck a principios del siglo XIX. Hace unos 60 años, el destacado científico ruso V.I. Vernadsky desarrolló la doctrina de la biosfera. Extendió el concepto de biosfera no sólo a los organismos, sino también al hábitat. Reveló el papel geológico de los organismos vivos y demostró que su actividad es el factor más importante en la transformación de las capas minerales del planeta. Escribió: “No hay fuerza química en la superficie de la Tierra más constantemente activa y, por tanto, más poderosa en sus consecuencias finales, que los organismos vivos tomados en su conjunto”.

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Límites de la biosfera. La biosfera está ubicada en la intersección de la parte superior de la litosfera, la parte inferior de la atmósfera y ocupa toda la hidrosfera. Límite superior (atmósfera): 15÷20 km. Límite inferior (litosfera): 3,5÷7,5 km. Límite inferior (hidrosfera): 10÷11 km. La atmósfera (del griego ατμός - vapor y σφαῖρα - esfera) es la capa de gas de un cuerpo celeste que se mantiene a su alrededor por la gravedad. La litosfera (del griego λίθος - piedra y σφαίρα - esfera) es la capa dura de la Tierra. La hidrosfera (del griego Yδωρ - agua y σφαῖρα - bola) es la totalidad de todas las reservas de agua de la Tierra.

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Composición de la biosfera: Materia viva - formada por la totalidad de organismos vivos que habitan la Tierra. Es "una de las fuerzas geoquímicas más poderosas de nuestro planeta". La materia viva se distribuye de manera muy desigual dentro de la biosfera. Sustancia biogénica: una sustancia creada durante la actividad vital de los organismos (gases atmosféricos, carbón, piedra caliza, etc.) Sustancia inerte: una sustancia en cuya formación no participa la vida; sólido, líquido y gaseoso. Sustancia bioinerte, que es el resultado conjunto de la actividad vital de los organismos y los procesos abiogénicos. Estos son suelo, limo, corteza erosionada, etc. Una sustancia en desintegración radiactiva. Una sustancia de origen cósmico.

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Pasado y futuro de la biosfera. El hombre moderno se formó hace unos 30 mil años. Desde entonces, comenzó a actuar un nuevo factor en la evolución de la biosfera: el antropogénico. La primera cultura creada por el hombre fue el Paleolítico. La base económica de la sociedad humana era la caza de animales grandes. El exterminio intensivo de grandes herbívoros provocó una rápida reducción de su número y la extinción de muchas especies. En la era siguiente (Neolítico), el proceso de producción de alimentos adquirió cada vez más importancia. Se hacen los primeros intentos de domesticar animales y criar plantas. El fuego se utiliza mucho. El crecimiento demográfico y el salto en el desarrollo de la ciencia y la tecnología durante los últimos dos siglos han llevado a que la actividad humana se haya convertido en un factor a escala planetaria. Con el tiempo, la biosfera se vuelve cada vez más inestable.

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El hombre y la biosfera. Hoy en día, la gente utiliza una parte cada vez mayor del territorio del planeta y cantidades cada vez mayores de recursos minerales. La humanidad consume intensamente recursos naturales vivos y minerales. Este uso del medio ambiente tiene sus consecuencias negativas. De acuerdo con la densidad de población, también cambia el grado de impacto humano sobre el medio ambiente. En el nivel actual de desarrollo humano, las actividades de la sociedad afectan en gran medida a la biosfera.

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Consecuencias de la actividad humana. La contaminación del aire. El aire contaminado es perjudicial para la salud. Los gases nocivos, combinados con la humedad atmosférica, caen en forma de lluvia ácida, deterioran la calidad del suelo y reducen el rendimiento de los cultivos. Las principales causas de la contaminación del aire son la combustión de combustibles naturales y la producción metalúrgica. Contaminación del agua dulce. El uso de los recursos hídricos está aumentando rápidamente. El constante aumento del consumo de agua en el planeta conlleva el peligro de una “hambruna de agua”, que requiere el desarrollo de medidas para el uso racional de los recursos hídricos. Contaminación del océano mundial. Con la escorrentía de los ríos, así como con el transporte marítimo, llegan a los mares desechos patógenos, productos derivados del petróleo, sales de metales pesados ​​y compuestos orgánicos tóxicos, incluidos pesticidas. Contaminación radiactiva de la biosfera. El problema de la contaminación radiactiva surgió en 1945 tras la explosión de las bombas atómicas lanzadas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki. Las pruebas de armas nucleares realizadas en la atmósfera antes de 1963 causaron contaminación radiactiva global. Cuando las bombas atómicas explotan, se genera una radiación ionizante muy fuerte; las partículas radiactivas se esparcen a largas distancias, contaminando el suelo, las masas de agua y los organismos vivos. Además, durante una explosión nuclear se forma una gran cantidad de polvo fino, que permanece en la atmósfera y absorbe una parte importante de la radiación solar. Los cálculos de científicos de todo el mundo muestran que incluso con un uso limitado de armas nucleares, el polvo resultante bloqueará la mayor parte de la radiación solar. Habrá una larga ola de frío (“invierno nuclear”), que inevitablemente conducirá a la muerte de todos los seres vivos.

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Protección de la Naturaleza. Hoy en día, el problema del uso racional de los recursos naturales y la conservación de la naturaleza ha adquirido gran importancia. La sociedad toma las medidas necesarias para proteger y utilizar racionalmente la tierra y su subsuelo, los recursos hídricos, la flora y la fauna, para mantener el aire y el agua limpios, asegurar la reproducción de los recursos naturales y mejorar el medio humano. Para las sustancias nocivas en la atmósfera, están legalmente establecidas concentraciones máximas permitidas que no causan consecuencias perceptibles para los humanos. Para prevenir la contaminación del aire, se han desarrollado medidas para garantizar la combustión adecuada del combustible y la instalación de instalaciones de tratamiento en las empresas industriales. Además de la construcción de instalaciones de tratamiento, se está buscando una tecnología que minimice la generación de residuos. El mismo objetivo se logra mejorando el diseño de los automóviles y cambiando a otros tipos de combustible, cuya combustión produce menos sustancias nocivas. Las aguas residuales domésticas e industriales son sometidas a tratamientos mecánicos, fisicoquímicos y biológicos. El tratamiento de aguas residuales no resuelve todos los problemas. Por lo tanto, cada vez más empresas están cambiando a una nueva tecnología: un ciclo cerrado en el que el agua purificada vuelve a entrar en producción. Los nuevos procesos tecnológicos permiten reducir diez veces el consumo de agua. La conservación de la flora y la fauna contribuye a la organización de reservas y santuarios naturales. Además de proteger especies raras y en peligro de extinción, sirven de base para la domesticación de animales salvajes con valiosas propiedades económicas. Las reservas también sirven como centros para el reasentamiento de animales que han desaparecido en un área determinada, o con el fin de enriquecer la fauna local. La rata almizclera norteamericana se ha arraigado bien en Rusia y proporciona pieles valiosas. En las duras condiciones del Ártico, el buey almizclero importado de Canadá y Alaska se reproduce con éxito. Se ha recuperado el número de castores, que casi desaparecieron en nuestro país a principios de siglo.

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Vladimir Ivanovich Vernadsky. Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945): destacado científico ruso y soviético del siglo XX, naturalista, pensador y figura pública; fundador de muchas escuelas científicas. Vladimir Vernadsky era primo segundo del famoso escritor ruso Vladimir Korolenko. Las actividades de Vernadsky tuvieron un gran impacto en el desarrollo de las geociencias. En 1915-1930, presidente de la Comisión para el estudio de las fuerzas productivas naturales de Rusia, fue uno de los creadores del plan GOELRO (Comisión Estatal para la Electrificación de Rusia). En 1927 organizó el Departamento de Materia Viva de la Academia de Ciencias de la URSS. Sin embargo, utilizó el término “materia viva” como la totalidad de los organismos vivos de la biosfera. Fundó una nueva ciencia: la biogeoquímica. De los logros filosóficos de Vernadsky, el más famoso es la doctrina de la noosfera.

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La doctrina de la biosfera y la noosfera. En la estructura de la biosfera, Vernadsky identificó siete tipos de materia: materia bioinerte biogénica inerte en etapa de desintegración radiactiva; átomos dispersos; Sustancia de origen cósmico. Vernadsky consideró que una etapa importante en la evolución irreversible de la biosfera era su transición a la etapa de la noosfera. La noosfera es la esfera de interacción entre la sociedad y la naturaleza, dentro de cuyos límites la actividad humana inteligente se convierte en el factor determinante del desarrollo. Según Vernadsky, “en la biosfera existe una gran fuerza geológica, quizás cósmica, cuya acción planetaria normalmente no se tiene en cuenta en las ideas sobre el cosmos. Esta fuerza es la mente del hombre, su voluntad dirigida y organizada como ser social”. Los principales requisitos previos para el surgimiento de la noosfera: el asentamiento del Homo sapiens en toda la superficie del planeta y su victoria en competencia con otras especies biológicas; desarrollo de sistemas de comunicación planetaria, creación de un sistema de información unificado; Descubrimiento de nuevas fuentes de energía como la nuclear. la creciente participación de las personas en la búsqueda de la ciencia, lo que también convierte a la humanidad en una fuerza geológica.

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CONCLUSIÓN. El cuidado de la biosfera no sólo la preserva, sino que también proporciona un importante efecto económico. SIN EMBARGO, la humanidad, en su deseo de mejorar las condiciones de vida, cambia constantemente la naturaleza, sin pensar en las consecuencias. Por ejemplo, el hombre moderno ha aumentado tanto el volumen de contaminación habitual en la naturaleza que la naturaleza no tiene tiempo para procesarla. Y algunos contaminantes no se pueden reciclar. Por tanto, la “negativa” de la biosfera a procesar los frutos de la actividad humana actuará inevitablemente como un ultimátum cada vez más creciente en relación con los humanos. El futuro de los humanos como especie biológica es predecible: crisis ambiental y disminución de la población.

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La biosfera es el sistema ecológico global del planeta, que incluye todos los organismos vivos junto con su hábitat. La biosfera es un conjunto de partes de las capas terrestres (lito, hidro y atmósfera), que está poblada por organismos vivos, es bajo su influencia y está ocupado por los productos de su actividad vital.

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En los años 20 del siglo XIX, la doctrina de la biosfera fue desarrollada y transformada por el destacado académico naturalista V.I. Vernadsky. Fue el primero en enfatizar el papel exclusivo de los organismos vivos en la formación de la biosfera. Según su definición, la biosfera es la capa estructural de la Tierra, creada por la vida misma, donde no solo viven, sino que es transformada por los organismos vivos y está asociada a su actividad vital. Por tanto, la biosfera es a la vez un entorno de vida y el resultado de la actividad vital de los organismos.

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Dimensiones de la biosfera. Según las enseñanzas de V.I. Según Vernadsky, la biosfera es la zona de nuestro planeta en la que existe o ha existido vida y que está constantemente expuesta a los organismos vivos. Por tanto, la biosfera es un área de existencia no solo de ecosistemas modernos, sino que también incluye áreas donde se encuentran sustancias que surgen como resultado de la actividad vital de los organismos vivos. Estas sustancias se denominan biogénicas. Casi todo el oxígeno atmosférico es de origen biogénico. Muchos minerales (petróleo, carbón, gas, etc.) también son biogénicos. Gracias a este enfoque, V.I. Vernadsky amplió significativamente los límites de la biosfera, incluida toda la hidrosfera (hasta 11 km de profundidad), las capas inferiores de la atmósfera (hasta la capa de ozono, de 25 a 35 km de altura), donde se concentra casi todo el oxígeno, y parte de la litosfera hasta la profundidad de minerales de origen biogénico ( 8-10 m, con menos frecuencia 3 km).

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Estructura de la biosfera. La biosfera tiene una estructura jerárquica. Tradicionalmente, la estructura de la biosfera se divide en atmósfera, hidrosfera y litosfera. La atmósfera se divide en capas dependiendo de la temperatura del aire: por debajo de 0 °C - la altobiosfera, por encima de 0 °C - la tropobiosfera. La hidrosfera incluye la oceanobiósfera y la acuabiosfera, es decir, ambientes de agua salada y dulce, y también se divide en capas según la iluminación : foto -, disfoto- y afotosfera. La geo(bio)sfera está formada por la terrabiosfera (entorno de agua sólida) y la litobiosfera (entorno de aire sólido).Las subesferas identificadas incluyen ecosistemas de varios niveles jerárquicos.

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La composición de la biosfera incluye 7 partes profundamente heterogéneas: materia viva; sustancia biogénica: sustancia inerte: sustancia bioinerte; sustancia en desintegración radiactiva: sustancia de átomos dispersos no conectados por reacciones químicas; sustancia de origen cósmico. La materia viva es el conjunto de organismos del planeta (flora y fauna, microorganismos) La materia biogénica es el conjunto de sustancias resultantes de la actividad vital de los organismos (turba, petróleo, tiza, gas natural, etc.). La materia inerte es un conjunto de sustancias en cuya formación no participan los organismos vivos, es decir. rocas de origen ígneo, inorgánico, agua, sustancia bioinerte: productos de la descomposición y procesamiento de rocas y rocas sedimentarias por organismos vivos (suelo, aguas naturales).

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Funciones básicas de la biosfera.

Gracias a su capacidad para transformar la energía solar en energía de enlaces químicos, las plantas y otros organismos desempeñan una serie de funciones biológicas fundamentales a escala planetaria.

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  • Función del gas: Los seres vivos intercambian constantemente oxígeno y dióxido de carbono con el medio ambiente a través de los procesos de fotosíntesis y respiración. Las plantas han desempeñado un papel crucial en la composición de la atmósfera moderna. Controlan estrictamente las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono, que son óptimas para la biota moderna.
  • Función de concentración En el proceso de evolución, los organismos han aprendido a extraer las sustancias que necesitan de una solución acuosa diluida y otros componentes del entorno natural, aumentando repetidamente su concentración en su cuerpo.
  • Así, al hacer pasar grandes volúmenes de aire y soluciones naturales a través de sus cuerpos, los organismos vivos realizan migraciones biogénicas y concentración de elementos químicos y sus compuestos.
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    • Función redox. Muchas sustancias en la naturaleza son extremadamente estables y no se oxidan en condiciones normales. Las células vivas tienen catalizadores tan eficaces (enzimas) que pueden llevar a cabo muchas reacciones redox millones de veces más rápido de lo que puede ocurrir en un entorno abiótico. Gracias a esto, los organismos vivos aceleran significativamente los procesos de migración de elementos químicos en la biosfera.
    • Función de información. Con la llegada de los primeros seres vivos al planeta, apareció la información activa ("viva", diferente de aquella información "muerta", que es un simple reflejo de la estructura. Los organismos resultaron ser capaces de recibir información. conectando el flujo de energía con una estructura molecular activa que desempeña un papel. programa La capacidad de percibir, almacenar y transmitir información molecular ha experimentado una rápida evolución en la naturaleza y se ha convertido en el factor formador de sistemas ecológicos más importante.
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    Las funciones enumeradas de la materia viva forman una poderosa función formadora del medio ambiente de la biosfera. La actividad de los organismos vivos determinó la composición moderna de la atmósfera. La cubierta vegetal determina significativamente el equilibrio hídrico, la distribución de la humedad y las características climáticas de los grandes espacios. Los organismos vivos desempeñan un papel protagonista en la autopurificación del aire y del agua. Las plantas, los animales y los microorganismos crean el suelo y mantienen su fertilidad. Así, la biota de la biosfera da forma y controla el estado del medio ambiente. Debe entenderse claramente que el medio ambiente que nos rodea no es una posición física fija y duradera que alguna vez surgió, sino el aliento vivo de la naturaleza, creado en cada momento por la trabajo de muchos seres vivos.

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    Ciclos biogeoquímicos de sustancias en la biosfera.

    El ciclo de sustancias es un proceso natural de participación repetida de sustancias en fenómenos que ocurren en la biosfera del planeta. La sustancia involucrada en el ciclo no sólo se mueve, sino que también sufre transformaciones y muchas veces cambia su estado físico y químico. Los organismos vivos desempeñan un papel particularmente activo en la aceleración de la circulación y la transformación.

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    La energía solar en la Tierra provoca dos tipos de ciclos de sustancias: grande (biogeoquímico) - dentro de la biosfera; pequeño (biótico) - dentro de sistemas ecológicos elementales. Un gran ciclo de sustancias es un proceso planetario continuo de ciclo natural, desigual en el tiempo. y la redistribución espacial de la materia, la energía y la información que se incluyen repetidamente en los sistemas ecológicos de la biosfera que se renuevan continuamente. El pequeño ciclo de sustancias se desarrolla sobre la base de uno grande y consiste en una circulación circular de sustancias entre el suelo, las plantas y los microorganismos. y animales. Ambos ciclos están interconectados y representan un proceso único que asegura la reproducción de la materia viva y tiene una influencia activa en la apariencia de la biosfera. Siempre ha habido un ciclo geoquímico de sustancias en nuestro planeta, pero con el advenimiento de la vida En la Tierra, las conexiones geoquímicas se volvieron biogeoquímicas, más complejas y diversas. Por tanto, se habla de circulación biogeoquímica de sustancias o ciclo biogeoquímico.

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    Hay tres tipos principales de ciclos biogeoquímicos: el ciclo del agua; el ciclo de los elementos principalmente en fase gaseosa (oxígeno, carbono, nitrógeno, etc.); el ciclo de los elementos principalmente en las fases sólida y líquida (fósforo, etc.) El ciclo del carbono en la tierra comienza con la fijación de dióxido de carbono por las plantas durante el proceso de fotosíntesis. Los carbohidratos se forman a partir de CO2 y H3O y se libera oxígeno. El carbono fijado en las plantas es consumido en cierta medida por los animales. Los animales y plantas muertos son descompuestos por microorganismos, como resultado de lo cual el carbono de la materia orgánica muerta se oxida a dióxido de carbono y se libera a la atmósfera. Además, el carbono se libera parcialmente en todas las etapas del ciclo del CO2 durante la respiración de plantas y animales. En el océano ocurre un ciclo similar del carbono: el ciclo del nitrógeno (Fig. 5). El nitrógeno, que es muy abundante en la atmósfera, es absorbido por las plantas sólo después de combinarlo con hidrógeno u oxígeno. Esto suele ocurrir como resultado de diversos fenómenos físicos que ocurren en la atmósfera (fijación atmosférica) y en la producción (fijación industrial), así como por la acción de bacterias o algas fijadoras de nitrógeno (biofijación). Los compuestos nitrogenados son utilizados por las plantas y a través de ellos llegan a los animales a través de las cadenas alimentarias. Los desechos vegetales y animales y los organismos muertos se descomponen y, con la ayuda de bacterias desnitrificantes, el nitrógeno se restaura y devuelve a la atmósfera.

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    Ciclo del nitrógeno Actualmente, la agricultura y la industria proporcionan casi un 60% más de nitrógeno fijo que los ecosistemas terrestres naturales, lo que conduce a la acumulación de nitratos en el suelo y en las cadenas tróficas. Los ciclos biogeoquímicos de sustancias y las correspondientes conversiones de energía son la base del equilibrio dinámico y estabilidad de la biosfera. Los ciclos biogeoquímicos normales y no perturbados son casi circulares, casi cerrados. Esto mantiene una cierta constancia y equilibrio en la composición, cantidad y concentración de los componentes de la biosfera, por ejemplo, la composición del aire atmosférico, la concentración de sales en el agua del océano, etc. A su vez, dicha constancia determina la adaptabilidad genética y fisiológica de los organismos vivos a la existencia en la Tierra.

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    Evolución de la biosfera, el concepto de noosfera, el concepto de tecnosfera.

    El surgimiento y existencia de todos los sistemas ecológicos de la biosfera se debe a la evolución. Los sistemas dinámicos autosostenibles evolucionan hacia una organización más compleja y el surgimiento de una jerarquía de sistemas. La causa fundamental, la fuente de la fuerza impulsora de los sucesivos cambios cualitativos en los sistemas ecológicos es el flujo de energía a través del sistema y la selección de los más efectivos. convertidores de energía, materia e información. La evolución de la biosfera consta de una fase prebiótica, durante la cual la evolución química preparó el surgimiento de la vida y, de hecho, la evolución biótica.

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    Evolución prebiótica

    1. Formación del planeta (hace unos 4.500 millones de años). La atmósfera primaria tenía una temperatura elevada y contenía hidrógeno, nitrógeno, vapor de agua, metano, amoníaco, gases inertes y otros compuestos simples.2. La aparición de un ciclo abiótico de sustancias en la atmósfera debido a su enfriamiento paulatino y a la energía de la radiación solar. Aparece agua líquida, se forma la hidrosfera, el ciclo del agua, la migración de elementos en agua y reacciones químicas multifásicas en soluciones. Se produce selección y crecimiento de moléculas.3. La formación de compuestos orgánicos en los procesos de condensación y polimerización de compuestos simples C, H, O, N debido a la energía de la radiación ultravioleta del Sol, radiactividad, descargas eléctricas y otros impulsos energéticos. Acumulación de energía radiante en sustancias orgánicas.4. La aparición del ciclo de los compuestos orgánicos de carbono. Mayor complicación de las sustancias orgánicas y aparición de complejos estables de macromoléculas; la aparición de sistemas moleculares de autorreproducción.

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    Evolución biótica

    1. El surgimiento de la vida (hace unos 3.500 millones de años). La estructuración de proteínas y ácidos nucleicos con la participación de biomembranas conduce a la aparición de cuerpos similares a virus y células primarias capaces de dividirse. Surge un ciclo biótico y se forman las funciones de la materia viva.2. El desarrollo de la fotosíntesis y el consiguiente cambio en la composición del medio ambiente: un aumento de la cantidad de oxígeno. Se acelera la migración biogénica de elementos.3. La aparición de organismos multicelulares, plantas y animales terrestres complica aún más el ciclo biogeoquímico. Surgen sistemas ecológicos complejos que contienen todos los niveles de organización trófica. Se logra un alto nivel de cierre del ciclo biogeoquímico 4. Incremento de la diversidad biótica y complicación de la estructura y organización funcional de los seres vivos y de la biosfera en su conjunto. Los organismos ocupan todos los nichos ecológicos del planeta.5. El surgimiento del hombre, el líder de la evolución. El surgimiento y desarrollo de la sociedad humana, la participación de flujos desproporcionadamente grandes de materia y energía en la tecnogénesis alteran el cierre de los ciclos biogeoquímicos, provocan crisis ambientales antropogénicas y se convierten en un factor negativo en la evolución de la biosfera.

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    • La actividad económica humana ha provocado la aparición de un hábitat cualitativamente nuevo en la Tierra: la tecnosfera. La tecnosfera es parte de la biosfera transformada por las personas mediante la acción directa o indirecta de medios técnicos y ocupada por los productos de su actividad. Algunos científicos consideran que la tecnosfera es sinónimo de noosfera, otros reconocen la tecnosfera como un estado de transición de la biosfera a la noosfera.
    • Traducido del griego, "noosfera" es la esfera de la mente. Desde un punto de vista científico, la noosfera es una conciencia colectiva que controlará la dirección de la evolución futura del planeta. Al desarrollar el concepto de noosfera, V.I. Vernadsky la definió como una etapa en la evolución de la biosfera, que se caracteriza por el papel protagónico de la actividad inteligente y consciente de la sociedad humana en el desarrollo de la biosfera. La actividad humana inteligente debería convertirse en el factor principal en el desarrollo de la biosfera.
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    • Noosfera, pero V.I. Vernadsky, es una biosfera controlada inteligentemente por el hombre. "...Toda la humanidad, en conjunto, representa una masa insignificante de materia en el planeta. Su poder no está relacionado con su materia, sino con su cerebro, su mente y su trabajo dirigido por esta mente". Una persona debe comprender "que no es un fenómeno natural aleatorio que actúa libremente e independiente de su entorno. Es una manifestación inevitable de un gran proceso natural que, naturalmente, dura al menos 2 millones de años".
    • Si la noosfera es la futura unidad armoniosa del hombre y la naturaleza con la posición dominante en este sistema de la mente humana, entonces la tecnosfera es el entorno en el que vivimos ahora.
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    La actividad humana y la evolución de la biosfera.

    E.I. Kolchinsky (1988) identifica las siguientes tendencias en la evolución de la biosfera:

    Aumento gradual de su biomasa total y productividad;

    Acumulación progresiva de energía solar acumulada en las capas superficiales de la Tierra;

    Un aumento de la capacidad de información de la biosfera, manifestado en el creciente crecimiento de formas orgánicas, un aumento en el número de barreras geoquímicas y un aumento de la diferenciación. estructura físico-geográfica de la biosfera;

    Fortalecimiento de algunas funciones biogeoquímicas de la materia viva y aparición de nuevas funciones;

    Fortalecer el impacto transformador de la vida en la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y aumentar el papel de la materia viva y los productos de su actividad vital en los procesos geológicos, geoquímicos y procesos físicos y geográficos;

    Ampliar el alcance del ciclo biológico (biótico) y aumentar la complejidad de su estructura.

    Sin duda, esta lista debería incluir:

    El impacto transformador de la actividad humana en la biosfera, sin excluir la rama descendente de la evolución de la biosfera: todos los sistemas en evolución no son inmortales, pero tienen un "principio" y un "fin" de su existencia.

    Por lo tanto, si en la evolución de la materia viva hay un flujo continuo de información genética y el genoma humano contiene genes de toda la serie de sus antepasados, entonces la biosfera contiene especies de diferentes edades geográficas."elementos eiogenos"

    o "bioelementos", ecosistemas.

    Hay un reemplazo evolutivo de los datos ecogénicos.

    elementos (bioelementos), a veces en un marco regional, sustitución completa, con desaparición de sus antecesores.

    El exterminio masivo de plantas y animales por parte de los humanos no podía dejar de cambiar los procesos naturales; por ejemplo, la desaparición de animales grandes en el Plioceno, con toda probabilidad, ocurrió no solo debido a la persecución directa, pero también como resultado de la alteración de las cadenas alimentarias, de las redes alimentarias en general, que condujo a la transformación de los ecosistemas.

    La destrucción moderna de especies, que es mucho más rápida que durante la sobrepesca del Plioceno, debería conducir, y de hecho conduce, a procesos inversos a los nombrados por E.I. Kolchinski -La biomasa, la productividad y el contenido de información de la biosfera disminuyen, la naturaleza de la acumulación de energía solar en las capas superficiales del planeta cambia. etcétera.

    Por tanto, los patrones de evolución de la biosfera deben considerarse tanto en términos progresivos como regresivos.

    La actividad humana conduce a la homogeneización de los sistemas de la biosfera. Los ecosistemas elementales se están "borrando" cada vez más, convirtiéndose en agrosistemas "monótonos" y paisajes culturales uniformes en sus características biogeoquímicas. Al mismo tiempo, disminuye el grado de cierre de los ciclos biogeoquímicos. Este es probablemente el secreto de la acumulación en la biosfera, y principalmente en la atmósfera, de pequeñas impurezas gaseosas, la liberación de aquellas sustancias que se forman naturalmente en cantidades más pequeñas y que antes solían ser utilizadas por la biota casi por completo. Cuanto más organismos influyeron en el entorno de la biosfera, más intensa fue la evolución. Este principio de efecto máximo del trabajo externo, la ley del autodesarrollo de los sistemas biológicos o la ley del desarrollo histórico de los sistemas biológicos, fue formulado en 1935 por E. Bauer:desarrollo de biología

    Los sistemas son el resultado de un aumento en su trabajo externo: el impacto de estos sistemas en el medio ambiente.

    La actividad humana homogeneiza la materia viva o incluso, en sentido figurado, arranca la “piel viva” de la faz de la Tierra.

    El impacto antropogénico sobre el medio ambiente ha resultado destructivo.

    La evolución se ve obligada a avanzar ampliamente, bajo la influencia de factores externos, a un ritmo dictado no por el curso de los fenómenos naturales, sino por la transformación de la naturaleza por parte del hombre. La ley del desarrollo histórico de los biosistemas no funciona del todo o no funciona en absoluto debido a que el papel de la influencia biótica en el medio ambiente ha disminuido relativamente.

    Hoy en día, el problema del uso racional de los recursos naturales y la conservación de la naturaleza ha adquirido gran importancia. La sociedad toma las medidas necesarias para proteger y utilizar racionalmente la tierra y su subsuelo, los recursos hídricos, la flora y la fauna, para mantener el aire y el agua limpios, asegurar la reproducción de los recursos naturales y mejorar el medio humano. Para las sustancias nocivas en la atmósfera, están legalmente establecidas concentraciones máximas permitidas que no causan consecuencias perceptibles para los humanos. Para prevenir la contaminación del aire, se han desarrollado medidas para garantizar la combustión adecuada del combustible y la instalación de instalaciones de tratamiento en las empresas industriales. Además de la construcción de instalaciones de tratamiento, se está buscando una tecnología que minimice la generación de residuos. El mismo objetivo se logra mejorando el diseño de los automóviles y cambiando a otros tipos de combustible, cuya combustión produce menos sustancias nocivas. Las aguas residuales domésticas e industriales son sometidas a tratamientos mecánicos, fisicoquímicos y biológicos. El tratamiento de aguas residuales no resuelve todos los problemas. Por lo tanto, cada vez más empresas están cambiando a una nueva tecnología: un ciclo cerrado en el que el agua purificada vuelve a entrar en producción. Los nuevos procesos tecnológicos permiten reducir diez veces el consumo de agua. La conservación de la flora y la fauna contribuye a la organización de reservas y santuarios naturales. Además de proteger especies raras y en peligro de extinción, sirven de base para la domesticación de animales salvajes con valiosas propiedades económicas. Las reservas también sirven como centros para el reasentamiento de animales que han desaparecido en un área determinada, o con el fin de enriquecer la fauna local. La rata almizclera norteamericana se ha arraigado bien en Rusia y proporciona pieles valiosas. En las duras condiciones del Ártico, el buey almizclero importado de Canadá y Alaska se reproduce con éxito. Se ha recuperado el número de castores, que casi desaparecieron en nuestro país a principios de siglo.