Функции живого вещества в биосфере – энергетическая и средообразующая

     На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс – миграция химических элементов в биосфере. Жизнь на Земле – самый выдающийся процесс на её поверхности, получающий живительную энергия Солнца и приводящий в движение (круговорот веществ) едва ли не все химические элементы таблицы Менделеева. Жизнь сводится к непрерывной последовательности роста, самовоспроизведения и синтеза сложных химических соединений. Без переноса энергии, сопровождающего эти процессы, невозможно было бы ни существование самой жизни, ни образование надорганизменных систем всех уровней организации. Если бы солнечная энергия на планете только рассеивалась, то жизнь на Земле была бы невозможной. Чтобы биосфера существовала, она должна получать и накапливать энергию извне. И эта работа выполняется живыми организмами.

2. Мировой океан. Роль Мирового океана в жизни нашей планеты. Современные проблемы использования ресурсов Мирового океана.

     Мировой океан занимает 3/4 поверхности Земли (площадь 361 млн. км2, или 70,8 %) и содержит 96,4 % объема воды гидросферы (1,38 млрд. км3). Мировой океан - часть биосферы, географический объект с особым геологическим и геоморфологическим строением, особым характером тепло- и массообмена с атмосферным воздухом, осадочными отложениями дна и свойственным только ему растительным и животным миром.

     Мировой океан — основное звено круговорота воды в природе. Он определяет водный баланс Земли, является важным источником возобновления водных объектов земной поверхности и атмо-сферной влаги. Мировой океан служит причиной многих процессов и явлений, произошедших на земной поверхности и происходящих в настоящее время, и является их активным участником. С ним связано взаимодействие атмосферного воздуха и океанических вод, формирование климата. Он вбирает в себя почти половину падающей на его поверхность солнечной энергии и затрачивает ее на нагревание вод. Нагретые воды экваториальных широт океаническими течениями достигают полярных областей, отдают свое тепло и выполняют роль "отопительной системы"  планеты.

Велика роль Мирового океана в обеспечении стабильности газового состава атмосферы, биохимического цикла химических элементов, процесса фотосинтеза. В любой точке суши живые организмы, в том числе  и человек, непрерывно испытывают влияние  Мирового океана, поэтому в целом  трудно переоценить его значение в экологической системе Земли. 
     Всем нам известно, что воды океанов соленые. Средняя соленость Мирового океана составляет 35 0/0О (промилле), иначе говоря, в 1000 граммах океанической воды содержится 35 граммов растворенных солей. Если выделить соли Мирового океана, то общая их масса составит 48 млрд. т. Если равномерно распределить эти соли по земной поверхности, получился бы слой толщиной в 133 м. Химический состав этих солей содержит 76 элементов таблицы Менделеева. Здесь следует отметить, что соленость морской воды может меняться, но соотношение между солями никогда не меняется, оно постоянно. 
     Большая часть "живого вещества" в Мировом океане - планк-тоны, которые повторяют по своим химическим данным солевой состав морской воды. Зарождение, отмирание и разложение планк-тонов находятся в равновесии, поэтому в океане не бывает переизбытка органических веществ. В Мировом океане содержится в растворенном виде примерно 2000 млрд. т (2 трлн.) органических веществ. В открытом океане в 1 литре воды присутствует до 2 мг растворенных органических веществ. Во внутренних морях, особенно у побережий материков, концентрация растворенных органических веществ достигает до 10 мг на литр.

     Наибольшие объемы растворенных в морской воде газов - кислорода, азота, углекислого газа. Для жизни в океане имеет огромное значение кислород. Растворенного кислорода в Мировом океане достаточно много, его концентрация в морской воде в 1,5 раза больше, чем концентрация кислорода в атмосфере. В Мировом океане ежегодно расходуется 35 млрд. т кислорода и столько же его возвращается в воду за счет зеленых растений океана и атмосферного воздуха.

      В Мировой океан с потоками рек, талыми ледниковыми, подземными водами, ветрами попадает ежегодно 27080 млн. т. различных веществ. Большинство из них поступает с текучими водами рек: твердых частиц - 17444 млн. т, растворенных веществ -3403 млн. т. На долю других агентов приходится: моренные материалы ледников - 2393 млн. т, пылеватые частицы ветров - 2000 млн. т, вещества, принесенные подземными водами, - 1000 млн.т. Эти вещества примерно в таком же объеме поступали в океан с давних пор и будут продолжать поступать в будущем. Но в последние годы к естественному поступлению веществ в океан все больше прибавляются вещества антропогенного происхождения. Океан - естественный коллектор, так как все вещества, кроме газов, находящиеся в движении, в конце концов попадают в океан. Океанические воды загрязняются только за счет поступления антропогенных веществ. Загрязнение океана является одной из глобальных экологических проблем современности. Сохранить чистоту вод Мирового океана - значит сохранить чистоту биосферы.

     Человек - дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происходят во всё возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод, и в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т отходов, в воды Атлантики - свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. В марте 1995 года в Калифорнийском заливе было обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов, главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ. Газообразные токсические вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. В Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя. 
К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка  сырья при бурении. 

     Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть 12 куб. км поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, сказывается влияние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосредственно на климат. Уменьшается первичная продукция океана - фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всей его жизни. 
 
     Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибнут, а многие из уцелевших оказываются уродами. А ведь именно на поверхности, куда и попадают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сообщество разнообразнейших организмов - нейстон². 

    Не меньше чем нефть опасно загрязнение тяжелыми металлами. Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свинцом на расстоянии 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствуют о том, что это следствие человеческой деятельности, а не природных процессов. 
   

     Владельцы химического комбината «Тиссо» в городке Минамата на острове Кюсю долгие года сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Получили тяжелые психопаралитические заболевания сотни людей.

     Еще одним губителем океана являются пестициды. Их мировое производство достигает 200 тыс. т в год. Относительная химическая устойчивость, а также характер распространения способствовали их поступлению в моря в больших объемах. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей. 
 
     Пестициды обнаружены в различных районах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии, Исландии, Португалии, Испании. На основании анализа снежного покрова Антарктиды было определено, что на поверхности этого, весьма удалённого материка осело около 2300 тонн пестицидов, хотя они там никогда не применялись. ДДТ³ и гексахлоран обнаружены в значительных количествах в печени и жире тюленей и антарктических пингвинов.

    В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы. Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях. 
 
     Бытовые отбросы очень опасны, так как являются переносчиками болезней человека: брюшного тифа, дизентерии, холеры. Они также содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. Твердые бытовые отбросы являются причиной аварий в судоходстве, опутывая гребные винты судов, засоряя трубопроводы систем охлаждения двигателей. Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки легких кусками синтетической упаковки. Подсчитано, что в прибрежной зоне Гавайских островов, весьма посещаемых туристами мест, плавает несколько миллионов всякого рода пластмассовых пакетов.

    Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов в море в 59-60-е годы осуществляли многие страны, имеющие атомный флот. В 1950-1992 гг. Советским Союзом в водах Ледовитого океана затоплены ядерные отходы суммарной активностью 2,5 млн. кюри - в том числе 15 реакторов и экранная сборка атомного ледокола «Ленин», 13 реакторов аварийных атомных подводных лодок (включая шесть с невыгруженным ядерным топливом). Великобритания затапливала радиоактивные отходы в Ирландском море, а Франция - в Северном.