Биогеохимическая эволюция состава атмосферы и жизнедеятельности
организмов в массообмене газовСтраница 1
История формирования атмосферы служит ярким примером воздействия живого вещества на окружающую среду. Факты, полученные в последние годы, свидетельствуют, что состав современной газовой оболочки Земли является итогом длительного процесса, в котором ведущее значение имела геохимическая деятельность живых организмов.
Масса атмосферы составляет около 5,2×1015 т. Основная часть газового вещества (80%) заключена в тропосфере, верхняя граница которой расположена на высоте около 17 км на экваторе, к полюсам она снижается до 8 – 10 км. Верхняя граница тропосферы – тропопауза – намечает область сильного снижения температуры и отсутствия скопления паров воды. Тропосфера является областью активного взаимодействия с океаном и сущей, в ней сосредоточена основная масса паров воды и мелких твердых частиц, переносимых воздушными массами. В тропосфере происходят фотохимические реакции, имеющие важное значение для биосферы.
Выше тропопаузы, в стратосфере и мезосфере, нарастает разреженность газов, сложно меняются термические условия. На высоте 25 – 30 км под воздействием солнечной радиации происходит Фотодиссоциация молекул кислорода и образуется озон. Молекулы озона сильно рассеяны. Если бы они находились в условиях, обычных для поверхности Земли, под давлением 1 атм (101325 Па), то мощность озонового слоя была бы менее 1 см. Очень разреженный слой озона поглощает 97% ультрафиолетовой части солнечной радиации. Без этого экрана существование жизни на поверхности суши было бы невозможно.
На удалении от 80 до 800 км от поверхности Земли располагается ионосфера – область сильно разреженного, ионизированного газа. Самая наружная часть газовой оболочки – экзосфера – простирается до 1800 км. Из этой сферы происходит диссипация – потеря Землей наиболее легких атомов водорода и гелия.
Состав газовой оболочки Земли, как и состав Океана, в значительной мере обусловлен деятельностью живых организмов и поддерживается системой биогеохимических циклов. В настоящее время газовое вещество атмосферы на 99,9% состоит из азота, кислорода и аргона (табл. 1). Среди компонентов, содержащихся в малых количествах, можно выделить пары воды, инертные газы и соединения, обусловленные биологическими процессами и фотохимическими реакциями.
Таблица 1. Химический состав атмосферы
|
Компонент |
Содержание, % объема |
Масса, 109 т |
|
Сухой воздух |
100,00 |
5,12×106 |
|
N2 |
78,08 |
3,87×106 |
|
О2 |
20,95 |
1,18×106 |
|
Аг |
0,93 |
6,59×104 |
|
СО2 |
0,032 |
2,45×103 |
|
Ne |
1,82 ×10-3 |
64,8 |
|
Не |
5,24×10-4 |
3,71 |
|
Кг |
1,14×10-4 |
16,9 |
|
Хе |
8,7×10-6 |
2,02 |
|
СН4 |
1,5×10-4 |
4,30 |
|
Н2 |
5,0×10-5 |
0,18 |
|
N2О |
3,0×10'5 |
2,30 |
|
СО |
1,2×10-5 |
0,59 |
|
NH3 |
1,0×10-6 |
0,03 |
|
NO2 |
1,0×10-7 |
0,0081 |
|
H2S |
2,0×10-8 |
0,0012 |
Также смотрите:
Биологическая стрела
Наша биосфера уже стала фактором планетарного масштаба - состояние Земли как планеты все сильнее зависит от процессов в биосфере. В основе научных представлений о происхождении живой материи лежит мысль о том, что живое на планете возникло как результат длительной эво ...
Свободные аминокислоты нервной системы
Аминокислоты являются для нервной ткани источником синтеза большого числа биологически важных соединений, таких как специфические белки, пептиды, нейромедиаторы, гормоны, витамины, биологически активные амины и др. Существенна также их энергетическая значимость, поско ...
Происхождение и предки современных пингвинов
Родиной, как древних, так и современных пингвинов, является только южное полушарие. Ископаемые виды известны, главным образом, из Новой Зеландии, южной части Южной Америки и с отделенного от нее проливом Дрейка Антарктического полуострова. Есть находки также из южных ...