भूमि बायोमास प्रतिशत में. वैज्ञानिक वैश्विक बायोमास जनगणना आयोजित करते हैं

और और वीऔर मैं बी ओ एल ओ एच के बारे में हूँ को ए एच इ एम एल और

पृथ्वी पर हर जगह, जहाँ भी आप अपनी नज़र घुमाते हैं, जीवन राज करता है। हर जगह आपको कुछ पौधे और जानवर मिल सकते हैं। और ऐसे कितने जीव हैं जो नंगी आँखों से अदृश्य हैं! सबसे सरल एकल-कोशिका वाले जानवर और सूक्ष्म शैवाल, असंख्य कवक, बैक्टीरिया, वायरस...

आजकल, पौधों की 500 हजार प्रजातियाँ और जानवरों की लगभग 15 लाख प्रजातियाँ ज्ञात हैं। लेकिन अभी तक सभी प्रजातियों की खोज और वर्णन नहीं किया गया है। और यदि आप कल्पना करें कि प्रत्येक प्रजाति में कितने व्यक्ति हैं!... टैगा में देवदार के पेड़ों की संख्या, या घास के मैदान में सिंहपर्णी, या एक खेत में गेहूं की बालियों की संख्या गिनने का प्रयास करें... एक एंथिल में कितनी चींटियाँ रहती हैं, कैसे एक पोखर में कई साइक्लोप्स या डफ़निया क्रस्टेशियंस, जंगल में कितनी गिलहरियाँ हैं, एक झील में कितने पाइक, पर्च या तिलचट्टे हैं?.. और सूक्ष्मजीवों को गिनने की कोशिश करने पर वास्तव में शानदार संख्याएँ प्राप्त होती हैं।

तो, में1 ग्राम औसतन, वन मिट्टी में शामिल हैं:

बैक्टीरिया -400,000,000,

मशरूम - 2,000,000,

शैवाल - 100,000,

प्रोटोजोआ - 10,000.

जॉर्जिया विश्वविद्यालय के माइक्रोबायोलॉजिस्ट ऐसा मानते हैं पृथ्वी पर केवल 5,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 हैं (5 नॉनिलियन) जीवाणु . यह बराबर होता है ग्रह पर समस्त जीवन का 70% द्रव्यमान।

जीवित प्राणियों की यह असंख्य भीड़ अव्यवस्थित और बेतरतीब ढंग से स्थित नहीं है, बल्कि पृथ्वी पर ऐतिहासिक रूप से स्थापित जीवन के नियमों के अनुसार, एक निश्चित क्रम में सख्ती से स्वाभाविक रूप से स्थित है। इस बारे में अमेरिकी जीवविज्ञानी के. विली लिखते हैं: “पहली नज़र में, ऐसा लग सकता है कि जीवित प्राणियों की दुनिया में पौधों और जानवरों की एक अकल्पनीय विविधता शामिल है, जो एक दूसरे से भिन्न हैं और प्रत्येक अपने तरीके से चलते हैं। हालाँकि, एक अधिक विस्तृत अध्ययन से पता चलता है कि सभी जीवों, दोनों पौधों और जानवरों, की बुनियादी जीवन ज़रूरतें समान हैं, उन्हें समान समस्याओं का सामना करना पड़ता है: ऊर्जा के स्रोत के रूप में भोजन प्राप्त करना, रहने की जगह पर विजय प्राप्त करना, प्रजनन, आदि। इन समस्याओं के कारण, पौधों और जानवरों ने विभिन्न रूपों की एक विशाल विविधता बनाई, जिनमें से प्रत्येक दी गई पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवन के लिए अनुकूलित है। प्रत्येक रूप ने न केवल पर्यावरण की भौतिक स्थितियों के लिए अनुकूलित किया है - इसने आर्द्रता, हवा, प्रकाश, तापमान, गुरुत्वाकर्षण इत्यादि की कुछ सीमाओं के भीतर उतार-चढ़ाव के लिए प्रतिरोध हासिल कर लिया है, बल्कि जैविक पर्यावरण के लिए भी - सभी पौधों और जानवरों के लिए प्रतिरोध हासिल कर लिया है। एक ही क्षेत्र में.

पृथ्वी पर नियमित रूप से वितरित, जीवों का पूरा समूह हमारे ग्रह - जीवमंडल का जीवित आवरण बनाता है। "जीवमंडल" की अवधारणा को विकसित करने और इसकी ग्रहीय भूमिका को स्पष्ट करने का श्रेय रूसी शिक्षाविद् वी.आई. वर्नाडस्की को है, हालाँकि इस शब्द का इस्तेमाल पिछली शताब्दी के अंत में किया गया था। जीवमंडल क्या है और इसे इतना महत्व क्यों दिया जाता है?

पृथ्वी के सतही भागों में तीन खनिज, अकार्बनिक शैल होते हैं: स्थलमंडल - पृथ्वी का कठोर चट्टान शैल; जलमंडल - एक तरल, गैर-निरंतर खोल, जिसमें सभी समुद्र, महासागर और आंतरिक जल शामिल हैं - विश्व महासागर; वायुमंडल एक गैसीय आवरण है।

संपूर्ण जलमंडल, स्थलमंडल के ऊपरी भाग और वायुमंडल की निचली परतें जानवरों और पौधों द्वारा निवास की जाती हैं। आधुनिक जीवमंडल का निर्माण जीवित पदार्थ के उद्भव और आगे के ऐतिहासिक विकास की प्रक्रिया में हुआ था। पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बाद से, विभिन्न अनुमानों के अनुसार, 1.5-2.5 से 4.2 बिलियन वर्ष बीत चुके हैं। वी.आई. वर्नाडस्की इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि इस दौरान पृथ्वी की पपड़ी की सभी बाहरी परतों को जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि द्वारा 99 प्रतिशत तक संसाधित किया गया था। नतीजतन, जिस पृथ्वी को हम समझते हैं, जिस पर हम रहते हैं, वह काफी हद तक जीवों की गतिविधि का उत्पाद है।

पदार्थ के प्राकृतिक विकास के परिणामस्वरूप पृथ्वी पर उत्पन्न हुए जीवन ने, विभिन्न जीवों के रूप में अपने अस्तित्व के कई लाखों वर्षों के दौरान, हमारे ग्रह की उपस्थिति को बदल दिया है।

जीवमंडल में सभी जीव सामूहिक रूप से बायोमास या "जीवित पदार्थ" बनाते हैं, जिसमें शक्तिशाली ऊर्जा होती है जो पृथ्वी की पपड़ी और वायुमंडल को बदल देती है। पौधों का कुल वजन लगभग 10,000 बिलियन है, और जानवरों का वजन लगभग 10 बिलियन टन है, जो कि इसके ठोस, तरल और गैसीय आवासों के साथ पूरे जीवमंडल के वजन का लगभग 0.01 प्रतिशत है। यह अनुमान लगाया गया है कि जीवन की उपस्थिति के लगभग एक अरब साल बाद, पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवित प्राणियों का बायोमास हमारे ग्रह के द्रव्यमान से कई गुना अधिक होना चाहिए था। लेकिन वैसा नहीं हुआ।

बायोमास महत्वपूर्ण रूप से एकत्रित क्यों नहीं होता? इसे एक निश्चित स्तर पर क्यों रखा जाता है? आख़िरकार, जीवित पदार्थ के रूप में बायोमास इस विकास की प्रक्रिया में, जीवित प्राणियों के प्रजनन और विकास की प्रक्रिया में निरंतर विकास, सुधार और निरंतर संचय की ओर प्रवृत्त होता है।

लेकिन ऐसा नहीं होता है क्योंकि प्रत्येक तत्व जिससे किसी जीव के शरीर का निर्माण होता है, उसे पर्यावरण से लिया जाता है, और फिर कई अन्य जीवों के माध्यम से यह फिर से आसपास के, अकार्बनिक वातावरण में लौट आता है, जहां से यह फिर से संरचना में प्रवेश करता है। जीवित पदार्थ, बायोमास। परिणामस्वरूप, जीवित पदार्थ बनाने वाले प्रत्येक तत्व का उपयोग इसके द्वारा कई बार किया जाता है।

हालाँकि, इसे पूर्ण अर्थ में नहीं समझा जाना चाहिए। एक ओर, कुछ तत्व पदार्थों के चक्र से बाहर आते हैं, क्योंकि पृथ्वी पर कोयला, तेल, पीट, तेल शेल आदि के भंडार के रूप में कार्बनिक यौगिकों का संचय होता है। दूसरी ओर, , मनुष्य, अपनी गतिविधियों के माध्यम से, बायोमास संचय की अधिक गहन प्रक्रिया सुनिश्चित कर सकता है, जो फसल की पैदावार और घरेलू पशुओं की उत्पादकता में निरंतर वृद्धि में प्रकट होता है।

लेकिन यह सब सामान्य नियम को बिल्कुल भी खारिज नहीं करता है। पृथ्वी पर बायोमास अभी भी महत्वपूर्ण रूप से जमा नहीं होता है, लेकिन इसे लगातार कुछ निश्चित स्तर पर बनाए रखा जाता है, हालांकि यह स्तर पूर्ण और स्थिर नहीं है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बायोमास एक ही निर्माण सामग्री से लगातार नष्ट और निर्मित होता रहता है; इसकी सीमाओं के भीतर पदार्थों का निरंतर संचलन होता रहता है। वी.आई. वर्नाडस्की लिखते हैं: “जीवन उन परमाणुओं के एक महत्वपूर्ण हिस्से पर कब्जा कर लेता है जो पृथ्वी की सतह का निर्माण करते हैं। इसके प्रभाव में ये परमाणु निरंतर तीव्र गति में रहते हैं। इनसे हर समय लाखों विविध यौगिकों का निर्माण होता रहता है। और यह प्रक्रिया सबसे प्राचीन आर्कियोज़ोइक युग से लेकर हमारे समय तक, लाखों वर्षों तक बिना किसी रुकावट के चलती है। पृथ्वी की सतह पर ऐसी कोई रासायनिक शक्ति नहीं है जो समग्र रूप से जीवित जीवों की तुलना में अधिक लगातार सक्रिय हो, और इसलिए अपने अंतिम प्रभावों में अधिक शक्तिशाली हो।

यह चक्र, जो जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप होता है, पदार्थों का जैविक चक्र कहलाता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देने वाले हरे पौधों के आगमन के साथ इसने आधुनिक स्वरूप धारण कर लिया। उस समय से, पृथ्वी पर जीवित पदार्थ के विकास की स्थितियों ने एक पूरी तरह से अलग चरित्र प्राप्त कर लिया है।

कार्बन के उदाहरण का उपयोग करके पदार्थों के संचलन के पाठ्यक्रम पर संक्षेप में विचार किया जा सकता है, जिसके परमाणु एक जटिल प्रोटीन अणु का हिस्सा हैं। यह प्रोटीन अणु के साथ है कि जीवन और चयापचय जुड़े हुए हैं।

पृथ्वी के प्रत्येक हेक्टेयर में 2.5 टन तक कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) होता है। जैसा कि गणना से पता चला है, उदाहरण के लिए, गन्ने की फसलें प्रति हेक्टेयर 8 टन तक कार्बन अवशोषित करती हैं, जिसका उपयोग इन पौधों के शरीर के निर्माण के लिए किया जाता है। परिणामस्वरूप, लगभग कई सौ वर्षों तक हरे पौधों का उपयोग किया जाता रहा

संपूर्ण कार्बन रिजर्व होगा। लेकिन ऐसा नहीं होता है, क्योंकि श्वसन की प्रक्रिया में जीव महत्वपूर्ण मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। और इससे भी अधिक कार्बन पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया और कवक द्वारा छोड़ा जाता है, जो जानवरों और पौधों के मृत शरीर में निहित कार्बन यौगिकों को नष्ट कर देता है। कार्बन का कुछ हिस्सा अभी भी "परिसंचरण" के क्षेत्र को छोड़ देता है, जो तेल, कोयला, पीट आदि के भंडार के रूप में जमा हो जाता है, जिसमें मृत पौधे और जानवर बदल जाते हैं। लेकिन कार्बन के इस नुकसान की भरपाई रॉक कार्बोनेट के विनाश से होती है, और आधुनिक परिस्थितियों में भारी मात्रा में निकाले गए ईंधन के दहन से भी होती है। परिणामस्वरूप, कार्बन वातावरण से लगातार हरे पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के माध्यम से वापस वायुमंडल में प्रवाहित होता प्रतीत होता है। इस प्रकार, जीवमंडल में कुल कार्बन भंडार लगभग स्थिर रहता है। यह उच्च स्तर की निश्चितता के साथ माना जा सकता है कि जीवमंडल में लगभग हर कार्बन परमाणु, पृथ्वी पर जीवन के उद्भव के बाद से, बार-बार जीवित पदार्थ का हिस्सा रहा है, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में पारित हुआ और फिर से जीवित पदार्थ की संरचना में लौट आया, बायोमास.

आधुनिक परिस्थितियों में, पदार्थों के जैविक चक्र की प्रक्रिया में कार्बन निम्नलिखित चरणों से गुजरता है: 1) हरे पौधे, कार्बनिक पदार्थों के निर्माता, वातावरण से कार्बन को अवशोषित करते हैं और इसे अपने शरीर की संरचना में पेश करते हैं; 2) जानवर, या उपभोक्ता, पौधे खाकर, उनके कार्बन यौगिकों से अपने शरीर के कार्बन यौगिकों का निर्माण करते हैं; 3) बैक्टीरिया, साथ ही कुछ अन्य जीव, या डीकंपोजर, मृत पौधों और जानवरों के कार्बनिक पदार्थों को नष्ट कर देते हैं और कार्बन छोड़ते हैं, जो फिर से कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में वायुमंडल में चला जाता है।

बायोमास में अमीनो एसिड और प्रोटीन का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक नाइट्रोजन है। पृथ्वी पर नाइट्रोजन का स्रोत नाइट्रेट है, जिसे पौधे मिट्टी और पानी से अवशोषित करते हैं। पशु, पौधे खाकर, पौधों के अमीनो एसिड और प्रोटीन से अपने प्रोटोप्लाज्म का संश्लेषण करते हैं। पुटीय सक्रिय जीवाणु इन जीवों के मृत शरीर से नाइट्रोजन यौगिकों को अमोनिया में परिवर्तित कर देते हैं। फिर नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया अमोनिया को नाइट्राइट और नाइट्रेट में बदल देते हैं। नाइट्रोजन का कुछ भाग जीवाणुओं को डीनाइट्रीकृत करके वायुमंडल में वापस आ जाता है। लेकिन पृथ्वी पर, जीवित पदार्थ के विकास की प्रक्रिया में, जीव मुक्त नाइट्रोजन को बांधने और इसे कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित करने में सक्षम दिखाई दिए। ये कुछ नीले-हरे शैवाल, मृदा शैवाल, साथ ही फलियां जड़ कोशिकाओं के साथ-साथ नोड्यूल बैक्टीरिया भी हैं। जब ये जीव मर जाते हैं, तो उनके शरीर में नाइट्रोजन नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रिक एसिड लवण में परिवर्तित हो जाती है।

एक समान चक्र पानी, फास्फोरस और कई अन्य पदार्थों द्वारा किया जाता है जो जीवित पदार्थ और जीवमंडल के खनिज गोले का हिस्सा हैं। नतीजतन, सभी तत्व, दुर्लभ अपवादों के साथ, उनके संदर्भ में सबसे भव्य हो जाते हैं स्केल निरंतर गतिशील प्रवाह - पदार्थों का जैविक चक्र। शिक्षाविद् वी. आई. वर्नाडस्की लिखते हैं, "जीवन की समाप्ति अनिवार्य रूप से रासायनिक परिवर्तनों की समाप्ति से जुड़ी होगी, यदि संपूर्ण पृथ्वी की पपड़ी की नहीं, तो कम से कम इसकी सतह की - पृथ्वी का चेहरा, जीवमंडल की।"

वर्नाडस्की का यह विचार विशेष रूप से उस भूमिका से स्पष्ट रूप से पुष्टि की जाती है जो पौधों के प्रकाश संश्लेषण का एक उत्पाद ऑक्सीजन, अपने चक्र की प्रक्रिया में निभाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में लगभग सभी ऑक्सीजन हरे पौधों की गतिविधि से उत्पन्न होती है और एक निश्चित स्तर पर बनी रहती है। श्वसन के दौरान जीवों द्वारा इसका सेवन बड़ी मात्रा में किया जाता है। लेकिन, इसके अलावा, जबरदस्त रासायनिक गतिविधि के साथ, ऑक्सीजन लगातार लगभग सभी अन्य तत्वों के साथ जुड़ती रहती है।

यदि हरे पौधे इतनी भारी मात्रा में ऑक्सीजन का उत्पादन नहीं करते, तो लगभग 2000 वर्षों में यह वायुमंडल से पूरी तरह गायब हो जाती। पृथ्वी का पूरा स्वरूप बदल जाएगा, लगभग सभी जीव गायब हो जाएंगे, जीवमंडल के भौतिक भाग में सभी ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं बंद हो जाएंगी... पृथ्वी एक निर्जीव ग्रह बन जाएगी। यह ग्रह के वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति है जो इंगित करती है कि इस पर जीवन, जीवित पदार्थ और एक जीवमंडल है। और चूँकि वहाँ एक जीवमंडल है, पर्यावरण के लगभग सभी तत्व पदार्थों के एक भव्य, अंतहीन चक्र में खिंच जाते हैं।

यह अनुमान लगाया गया है कि आधुनिक समय में वायुमंडल में सभी ऑक्सीजन 2,000 वर्षों में जीवों के माध्यम से चक्रित होती है (श्वसन के माध्यम से बंधती है और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से निकलती है), कि वायुमंडल में सभी कार्बन डाइऑक्साइड हर 300 वर्षों में विपरीत दिशा में चक्रित होती है, और सारा पानी पृथ्वी पर 2,000,000 वर्षों में प्रकाश संश्लेषण और श्वसन के माध्यम से विघटित और पुनर्निर्मित किया जा रहा है।

जीवमंडल का सिद्धांत भू-रासायनिक अनुसंधान पर आधारित है, मुख्य रूप से वी.आई. वर्नाडस्की द्वारा अध्ययन किए गए ऑक्सीजन और कार्बन चक्र। वह यह सुझाव देने वाले पहले व्यक्ति थे कि आधुनिक वायुमंडल में मौजूद ऑक्सीजन पौधों की प्रकाश संश्लेषक गतिविधि के परिणामस्वरूप बनती है।

उत्कृष्ट प्रकृतिवादी वी.आई.वर्नाडस्की के पास अपने तीक्ष्ण और प्रतिभाशाली विचार से आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान के लगभग सभी क्षेत्रों को कवर करने की अद्भुत क्षमता थी। अपने विचारों और अवधारणाओं में, वह अपने समकालीन ज्ञान के स्तर से बहुत आगे थे और उन्होंने दशकों पहले ही उनके विकास का पूर्वानुमान लगा लिया था। 1922 में, वर्नाडस्की ने परमाणु ऊर्जा के विशाल भंडार पर मनुष्य की आसन्न महारत के बारे में लिखा था, और 30 के दशक के अंत में उन्होंने अंतरिक्ष में मनुष्य के प्रवेश के आने वाले युग की भविष्यवाणी की थी। वह पृथ्वी के बारे में कई विज्ञानों के मूल में खड़े थे - आनुवंशिक खनिज विज्ञान, भू-रसायन विज्ञान, जैव-भू-रसायन, रेडियोभूविज्ञान और पृथ्वी के जीवमंडल का सिद्धांत बनाया, जो उनकी रचनात्मकता का शिखर बन गया।

वी.आई. वर्नाडस्की का वैज्ञानिक अनुसंधान लगातार विशाल संगठनात्मक कार्यों से जुड़ा था। वह रूस की प्राकृतिक उत्पादक शक्तियों के अध्ययन के लिए आयोग के निर्माण के आरंभकर्ता, यूक्रेनी विज्ञान अकादमी के आयोजकों में से एक और इसके पहले अध्यक्ष थे। वर्नाडस्की की पहल पर, भूगोल संस्थान, खनिज विज्ञान और भू-रसायन संस्थान का नाम एम.वी. लोमोनोसोव के नाम पर रखा गया, रेडियम, सिरेमिक और ऑप्टिकल संस्थान, बायोजियोकेमिकल प्रयोगशाला, जो अब वी.आई. वर्नाडस्की के नाम पर भू-रसायन और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान संस्थान बन गया है। और अध्ययन आयोग यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज की प्रणाली में बनाया गया था। पर्माफ्रॉस्ट, बाद में वी.ए. ओब्रुचेव इंस्टीट्यूट ऑफ पर्माफ्रॉस्ट साइंस, ज्ञान के इतिहास पर आयोग, अब प्राकृतिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी के इतिहास का संस्थान, में तब्दील हो गया। उल्कापिंडों पर समिति, आइसोटोप, यूरेनियम और कई अन्य पर आयोग। अंततः, उनके मन में पृथ्वी की भूवैज्ञानिक आयु निर्धारित करने के लिए एक अंतर्राष्ट्रीय आयोग बनाने का विचार आया

जीवमंडल में ऊर्जा का प्रवाह

सभी पदार्थों के चक्र बंद हैं, उनमें एक ही परमाणु का बार-बार उपयोग होता है। इसलिए, चक्र को चलाने के लिए किसी नए पदार्थ की आवश्यकता नहीं होती है। पदार्थ के संरक्षण का नियम, जिसके अनुसार पदार्थ कभी उत्पन्न या लुप्त नहीं होता, यहाँ स्पष्ट है। लेकिन बायोजेनिक चक्र के भीतर पदार्थों के परिवर्तन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस भव्य प्रक्रिया को पूरा करने के लिए किस प्रकार की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है?


पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा का मुख्य स्रोत, और इसलिए पदार्थों के जैविक चक्र के कार्यान्वयन के लिए, सूर्य का प्रकाश है, अर्थात, वह ऊर्जा जो लगभग 10,000,000 डिग्री के तापमान पर परमाणु प्रतिक्रियाओं के दौरान सूर्य की गहराई में उत्पन्न होती है। (सूर्य की सतह पर तापमान बहुत कम है, केवल 6,000 डिग्री।) 30 प्रतिशत तक ऊर्जा वायुमंडल में नष्ट हो जाती है या बादलों और पृथ्वी की सतह से परावर्तित हो जाती है, 20 प्रतिशत तक ऊर्जा की ऊपरी परतों में अवशोषित हो जाती है। बादल, और लगभग 50 प्रतिशत भूमि या समुद्र की सतह तक पहुँच जाता है और ऊष्मा के रूप में अवशोषित हो जाता है। ऊर्जा की केवल थोड़ी सी मात्रा, केवल लगभग 0.1 से 0.2 प्रतिशत, हरे पौधों द्वारा ग्रहण की जाती है; यही वह है जो पृथ्वी पर पदार्थों के संपूर्ण जैविक चक्र को सुनिश्चित करता है।

हरे पौधे सूर्य की किरणों की ऊर्जा को संचित करके अपने शरीर में संग्रहित कर लेते हैं। पौधे खाने वाले जानवरों का अस्तित्व उस ऊर्जा के कारण होता है जो भोजन के साथ, खाए गए पौधों के साथ उनके शरीर में प्रवेश करती है। शिकारी भी अंततः हरे पौधों द्वारा संचित ऊर्जा के कारण अस्तित्व में हैं, क्योंकि वे शाकाहारी जीवों को खाते हैं।

इस प्रकार, सूर्य की ऊर्जा, जो मूल रूप से हरे पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में उपयोग की जाती है, उन कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों की संभावित ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिनसे पौधे का शरीर स्वयं निर्मित होता है। किसी पौधे को खाने वाले जानवर के शरीर में, इन कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण होता है, जिससे उतनी ही मात्रा में ऊर्जा निकलती है जितनी पौधे द्वारा कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण पर खर्च की गई थी। इस ऊर्जा का एक हिस्सा जानवरों के जीवन के लिए उपयोग किया जाता है, और कुछ, थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के अनुसार, गर्मी में परिवर्तित हो जाता है और अंतरिक्ष में नष्ट हो जाता है।

अंततः, हरे पौधे द्वारा सूर्य से प्राप्त ऊर्जा एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित हो जाती है। ऐसे प्रत्येक संक्रमण के साथ, ऊर्जा एक रूप (पौधे की जीवन ऊर्जा) से दूसरे (जानवर, सूक्ष्मजीव आदि की जीवन ऊर्जा) में परिवर्तित हो जाती है। ऐसे प्रत्येक परिवर्तन के साथ, उपयोगी ऊर्जा की मात्रा कम हो जाती है। नतीजतन, पदार्थों के संचलन के विपरीत, जो एक बंद घेरे में बहता है, ऊर्जा एक निश्चित दिशा में जीव से जीव तक चलती है। ऊर्जा का प्रवाह एकतरफ़ा होता है, कोई चक्र नहीं।

यह कल्पना करना कठिन नहीं है कि जैसे ही सूर्य अस्त होगा, पृथ्वी द्वारा संचित सारी ऊर्जा धीरे-धीरे, एक निश्चित और अपेक्षाकृत कम समय के बाद, गर्मी में बदल जाएगी और अंतरिक्ष में नष्ट हो जाएगी। जीवमंडल में पदार्थों का संचलन रुक जाएगा, सभी जानवर और पौधे मर जाएंगे। काफी निराशाजनक तस्वीर... पृथ्वी पर जीवन का अंत...

हालाँकि, हमें इस निष्कर्ष से भ्रमित नहीं होना चाहिए। आख़िरकार, सूर्य कई अरब वर्षों तक चमकता रहेगा, यानी, कम से कम तब तक जब तक पृथ्वी पर जीवन पहले से मौजूद है, जो जीवित पदार्थ के आदिम ढेर से आधुनिक मनुष्य तक विकसित हुआ है। इसके अलावा, मनुष्य स्वयं लगभग दस लाख वर्ष पहले ही पृथ्वी पर प्रकट हुआ था। इस अवधि के दौरान, वह एक पत्थर की कुल्हाड़ी से सबसे जटिल इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर तक गए, परमाणु और ब्रह्मांड की गहराई में प्रवेश किया,

ऊर्जा का एक रूप से दूसरे रूप में कोई भी संक्रमण उपयोगी ऊर्जा की मात्रा में कमी के साथ होता है। यह पृथ्वी से परे चला गया है और बाहरी अंतरिक्ष की सफलतापूर्वक खोज कर रहा है।

मनुष्य की उपस्थिति और उसके मस्तिष्क जैसे उच्च संगठित पदार्थ का जीवित माताओं और संपूर्ण जीवमंडल के विकास के लिए असाधारण महत्व था और है। अपनी स्थापना के बाद से, बायोमास के हिस्से के रूप में मानवता काफी समय तक पूरी तरह से पर्यावरण पर निर्भर रही है। लेकिन जैसे-जैसे मस्तिष्क और सोच विकसित होती है, मनुष्य प्रकृति पर अधिक से अधिक विजय प्राप्त करता है, उससे ऊपर उठता है, उसे अपने हितों के अधीन कर लेता है। 1929 में, ए.पी. पावलोव ने, पृथ्वी पर जैविक दुनिया के विकास में मनुष्य की बढ़ती भूमिका पर जोर देते हुए, चतुर्धातुक काल को "एंथ्रोपोसीन" कहने का प्रस्ताव रखा, और फिर वी.आई. वर्नाडस्की ने यह मानते हुए कि मानवता एक नया, बुद्धिमान खोल बना रही है। पृथ्वी, या गोलाकार दिमाग ने "नोस्फीयर" नाम प्रस्तावित किया।

मानव गतिविधि जीवमंडल में पदार्थों के चक्र को महत्वपूर्ण रूप से बदल देती है। लगभग 50 अरब टन कोयले का खनन किया गया और उसे जला दिया गया; अरबों टन लोहा और अन्य धातुएँ, तेल और पीट का खनन किया जाता है। मनुष्य ने परमाणु ऊर्जा सहित ऊर्जा के विभिन्न रूपों में महारत हासिल कर ली है। परिणामस्वरूप, पृथ्वी पर पूरी तरह से नए रासायनिक तत्व प्रकट हुए और कुछ तत्वों को दूसरों में बदलने का अवसर पैदा हुआ, और बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी विकिरण जीवमंडल में प्रवेश कर गया। मनुष्य ब्रह्मांडीय व्यवस्था का एक परिमाण बन गया है और निकट भविष्य में अपने मन की शक्ति से वह ऊर्जा के ऐसे रूपों पर महारत हासिल करने में सक्षम होगा जिनके बारे में हम अभी भी नहीं जानते हैं।

वर्तमान में, पृथ्वी पर पौधों की लगभग 500 हजार प्रजातियाँ और जानवरों की 1.5 मिलियन से अधिक प्रजातियाँ ज्ञात हैं। उनमें से 93% भूमि पर निवास करते हैं, और 7% जलीय पर्यावरण (तालिका) के निवासी हैं।

तालिका से पता चलता है कि यद्यपि महासागर पृथ्वी की सतह के लगभग 70% हिस्से पर कब्जा करते हैं, वे पृथ्वी के बायोमास का केवल 0.13% बनाते हैं।

मिट्टी का निर्माण जैविक रूप से होता है, इसमें अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थ होते हैं। जीवमंडल के बाहर मिट्टी का निर्माण असंभव है। चट्टानों पर सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों के प्रभाव में, पृथ्वी की मिट्टी की परत धीरे-धीरे बनने लगती है। जीवों की मृत्यु और अपघटन के बाद उनमें संचित बायोजेनिक तत्व फिर से मिट्टी में चले जाते हैं।

मिट्टी में होने वाली प्रक्रियाएँ जीवमंडल में पदार्थों के चक्र का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। मानव आर्थिक गतिविधि से मिट्टी की संरचना में क्रमिक परिवर्तन हो सकता है और उसमें रहने वाले सूक्ष्मजीवों की मृत्यु हो सकती है। इसलिए मिट्टी के विवेकपूर्ण उपयोग के उपाय विकसित करना आवश्यक है। साइट से सामग्री

जलमंडल ग्रह भर में गर्मी और आर्द्रता के वितरण और पदार्थों के चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इसलिए इसका जीवमंडल पर भी एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है। जल जीवमंडल का एक महत्वपूर्ण घटक है और जीवों के जीवन के लिए सबसे आवश्यक कारकों में से एक है। अधिकांश जल महासागरों एवं समुद्रों में पाया जाता है। समुद्र और समुद्री जल की संरचना में लगभग 60 रासायनिक तत्वों वाले खनिज लवण शामिल हैं। जीवों के जीवन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन और कार्बन पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। जलीय जंतु श्वसन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करते हैं और पौधे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पानी को ऑक्सीजन से समृद्ध करते हैं।

प्लवक

समुद्र के पानी की ऊपरी परतों में, 100 मीटर की गहराई तक पहुँचते हुए, एककोशिकीय शैवाल और सूक्ष्मजीव बनते हैं माइक्रोप्लांकटन(से यूनानीप्लवक - भटकना)।

हमारे ग्रह पर होने वाला लगभग 30% प्रकाश संश्लेषण पानी में होता है। शैवाल, सौर ऊर्जा को समझकर, इसे रासायनिक प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। जलीय जीवों के पोषण में इसका प्रमुख महत्व है प्लवक.

बायोमास एक शब्द है जिसका उपयोग प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से निर्मित किसी भी कार्बनिक पदार्थ को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। इस परिभाषा में स्थलीय और जलीय वनस्पति और झाड़ियाँ, साथ ही जलीय पौधे और सूक्ष्मजीव शामिल हैं।

peculiarities

बायोमास पशु गतिविधि (खाद), औद्योगिक और कृषि अपशिष्ट के अवशेष हैं। यह उत्पाद औद्योगिक महत्व का है और ऊर्जा क्षेत्र में इसकी मांग है। बायोमास एक प्राकृतिक उत्पाद है जिसकी कार्बन सामग्री इतनी अधिक है कि इसे वैकल्पिक ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

मिश्रण

बायोमास हरे पौधों, सूक्ष्मजीवों और जानवरों का मिश्रण है। इसे पुनर्स्थापित करने के लिए थोड़े समय की आवश्यकता होती है। जीवित जीवों का बायोमास ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है जो प्रसंस्करण के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ सकता है। इसका मुख्य भाग जंगलों में केंद्रित है। भूमि पर, इसमें हरी झाड़ियाँ और पेड़ शामिल हैं, और उनकी मात्रा लगभग 2,400 बिलियन टन अनुमानित है। महासागरों में, जीवों का बायोमास बहुत तेजी से बनता है, यहां इसका प्रतिनिधित्व सूक्ष्मजीवों और जानवरों द्वारा किया जाता है।

वर्तमान में, हरे पौधों की संख्या में वृद्धि जैसी अवधारणा पर विचार किया जा रहा है। काष्ठीय वनस्पति लगभग दो प्रतिशत है। कुल संरचना का अधिकांश (लगभग सत्तर प्रतिशत) कृषि योग्य भूमि, हरी घास के मैदान और छोटी वनस्पति से बना है।

कुल बायोमास का लगभग पंद्रह प्रतिशत समुद्री फाइटोप्लांकटन से आता है। इस तथ्य के कारण कि इसके विभाजन की प्रक्रिया कम समय में होती है, हम दुनिया के महासागरों में वनस्पति के एक महत्वपूर्ण कारोबार के बारे में बात कर सकते हैं। वैज्ञानिक दिलचस्प तथ्य बताते हैं जिसके अनुसार समुद्र के हरे हिस्से को पूरी तरह से नवीनीकृत करने के लिए तीन दिन पर्याप्त हैं।

ज़मीन पर इस प्रक्रिया में लगभग पचास साल लग जाते हैं। हर साल प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया होती है, जिससे लगभग 150 अरब टन सूखा जैविक उत्पाद प्राप्त होता है। विश्व के महासागरों में बनने वाला कुल बायोमास, इसके महत्वहीन संकेतकों के बावजूद, भूमि पर बनने वाले उत्पादन के बराबर है।

दुनिया के महासागरों में पौधों के वजन के महत्व को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि उन्हें थोड़े समय में जानवरों और सूक्ष्मजीवों द्वारा खाया जाता है, लेकिन यहां की वनस्पति बहुत जल्दी पूरी तरह से बहाल हो जाती है।

पृथ्वी के जीवमंडल के महाद्वीपीय भाग में उपोष्णकटिबंधीय और उष्णकटिबंधीय वन सबसे अधिक उत्पादक माने जाते हैं। महासागर बायोमास का प्रतिनिधित्व मुख्य रूप से चट्टानों और मुहल्लों द्वारा किया जाता है।

वर्तमान में उपयोग की जाने वाली बायोएनेर्जी प्रौद्योगिकियों में से, हम हाइलाइट करते हैं: पायरोलिसिस, गैसीकरण, किण्वन, अवायवीय किण्वन, विभिन्न प्रकार के ईंधन दहन।

बायोमास का नवीनीकरण

हाल ही में कई यूरोपीय देशों में ऊर्जा वनों की खेती से संबंधित विभिन्न प्रयोग किए गए हैं, जिनसे बायोमास प्राप्त होता है। इस शब्द का अर्थ इन दिनों विशेष रूप से प्रासंगिक है, जब पर्यावरणीय मुद्दों पर बारीकी से ध्यान दिया जाता है। बायोमास प्राप्त करने की प्रक्रिया, साथ ही घरेलू ठोस अपशिष्ट, लकड़ी के गूदे और कृषि बॉयलरों की औद्योगिक प्रसंस्करण, भाप की रिहाई के साथ होती है जो टरबाइन को चलाती है। पर्यावरण की दृष्टि से यह पर्यावरण के लिए बिल्कुल सुरक्षित है।

इसके लिए धन्यवाद, जनरेटर रोटर का घूर्णन देखा जाता है, जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम है। धीरे-धीरे, राख जमा हो जाती है, जिससे बिजली उत्पादन की दक्षता कम हो जाती है, इसलिए इसे समय-समय पर प्रतिक्रिया मिश्रण से हटा दिया जाता है।

तेजी से बढ़ने वाले पेड़ विशाल प्रायोगिक वृक्षारोपण पर उगाए जाते हैं: बबूल, चिनार, नीलगिरी। लगभग बीस पौधों की प्रजातियों का परीक्षण किया गया है।

संयुक्त वृक्षारोपण, जिसमें पेड़ों के अलावा अन्य फसलें उगाई जाती हैं, को एक दिलचस्प विकल्प माना जाता था। उदाहरण के लिए, जौ को चिनार की पंक्तियों के बीच लगाया जाता है। निर्मित ऊर्जा वन के घूर्णन की अवधि छह से सात वर्ष है।

बायोमास प्रसंस्करण

आइए बायोमास क्या है इसके बारे में बातचीत जारी रखें। इस शब्द की परिभाषा विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा दी गई है, लेकिन वे सभी आश्वस्त हैं कि वैकल्पिक ईंधन प्राप्त करने के लिए हरे पौधे एक आशाजनक विकल्प हैं।

सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गैसीकरण का मुख्य उत्पाद हाइड्रोकार्बन - मीथेन है। इसका उपयोग रासायनिक उद्योग में फीडस्टॉक के रूप में और एक कुशल ईंधन के रूप में भी किया जा सकता है।

पायरोलिसिस

तीव्र पायरोलिसिस (पदार्थों का थर्मल अपघटन) जैव-तेल का उत्पादन करता है, जो एक ज्वलनशील ईंधन है। इस मामले में जारी थर्मल ऊर्जा का उपयोग रासायनिक रूप से हरे बायोमास को सिंथेटिक तेल में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। ठोस पदार्थों की तुलना में इसका परिवहन और भंडारण करना बहुत आसान है। इसके बाद, विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जैव-तेल को जलाया जाता है। पायरोलिसिस द्वारा, बायोमास को फेनोलिक तेल में परिवर्तित करना संभव है, जिसका उपयोग लकड़ी के गोंद, इन्सुलेट फोम और इंजेक्शन मोल्डिंग प्लास्टिक के उत्पादन के लिए किया जाता है।

अवायवीय किण्वन

यह प्रक्रिया अवायवीय जीवाणुओं की बदौलत संपन्न होती है। सूक्ष्मजीव उन स्थानों पर रहते हैं जहां ऑक्सीजन की पहुंच नहीं है। वे कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं, प्रतिक्रिया के दौरान हाइड्रोजन और मीथेन का उत्पादन करते हैं। खाद और अपशिष्ट जल को विशेष डाइजेस्टर में डालकर, उनमें अवायवीय सूक्ष्मजीवों को शामिल करके, परिणामी गैस का उपयोग ईंधन स्रोत के रूप में किया जा सकता है।

बैक्टीरिया लैंडफिल और खाद्य अपशिष्ट में निहित कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने में सक्षम हैं, जिससे मीथेन का उत्पादन होता है। गैस निकालने और इसे ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए विशेष प्रतिष्ठानों का उपयोग किया जा सकता है।

निष्कर्ष

जैव ईंधन न केवल ऊर्जा का एक उत्कृष्ट स्रोत है, बल्कि मूल्यवान रसायनों को निकालने का एक तरीका भी है। इस प्रकार, मीथेन के रासायनिक प्रसंस्करण के दौरान, विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिक प्राप्त किए जा सकते हैं: मेथनॉल, इथेनॉल, एसीटैल्डिहाइड, एसिटिक एसिड और पॉलिमरिक सामग्री। उदाहरण के लिए, इथेनॉल विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाने वाला एक मूल्यवान पदार्थ है।

जीवविज्ञानियों ने पृथ्वी पर बायोमास के वैश्विक वितरण का मात्रात्मक विश्लेषण किया, जिसमें कुल 550 बिलियन टन कार्बन था। वैज्ञानिकों ने लिखा है कि यह पता चला है कि इस संख्या का 80 प्रतिशत से अधिक हिस्सा पौधों से आता है, स्थलीय जीवों का कुल बायोमास समुद्री जीवों की तुलना में परिमाण के लगभग दो गुना अधिक है, और मनुष्यों का हिस्सा लगभग 0.01 प्रतिशत है। राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही.

पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों के कुल बायोमास और व्यक्तिगत प्रजातियों के बीच इसके वितरण पर मात्रात्मक डेटा आधुनिक जीव विज्ञान और पारिस्थितिकी के लिए महत्वपूर्ण जानकारी है: इसका उपयोग संपूर्ण जीवमंडल की सामान्य गतिशीलता और विकास, होने वाली जलवायु प्रक्रियाओं के प्रति इसकी प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। ग्रह पर। बायोमास का स्थानिक वितरण (भौगोलिक रूप से, गहराई और प्रजातियों के आवास के आधार पर) और जीवित जीवों की विभिन्न प्रजातियों के बीच इसका वितरण कार्बन और अन्य तत्वों के परिवहन मार्गों के साथ-साथ पारिस्थितिक बातचीत या खाद्य जाल का आकलन करने में एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में काम कर सकता है। हालाँकि, आज तक, बायोमास वितरण के मात्रात्मक अनुमान या तो व्यक्तिगत टैक्सा के लिए या कुछ पारिस्थितिक तंत्रों के भीतर लगाए गए हैं, और पूरे जीवमंडल का विश्वसनीय अनुमान अभी तक नहीं बनाया गया है।

इस तरह के डेटा प्राप्त करने के लिए, वीज़मैन इंस्टीट्यूट के रॉन मिलो के नेतृत्व में इज़राइल और संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों के एक समूह ने सभी जानवरों की प्रजातियों की एक तरह की जनगणना की, उनके बायोमास और भौगोलिक वितरण का आकलन किया। वैज्ञानिकों ने कई सौ वर्तमान वैज्ञानिक लेखों से सभी डेटा एकत्र किए, और फिर प्रजातियों के भौगोलिक वितरण को ध्यान में रखते हुए एक विकसित एकीकरण योजना का उपयोग करके इस जानकारी को संसाधित किया। विभिन्न प्रजातियों के लिए जिम्मेदार बायोमास के मात्रात्मक संकेतक के रूप में, वैज्ञानिकों ने विभिन्न टैक्सों पर पड़ने वाले कार्बन के द्रव्यमान के बारे में जानकारी का उपयोग किया (उदाहरण के लिए, पानी के द्रव्यमान को ध्यान में नहीं रखा गया)। अब प्राप्त सभी परिणाम, साथ ही विश्लेषण के लिए उपयोग किए गए कार्यक्रम सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं और जीथब पर पाए जा सकते हैं।

पर्यावरणीय मापदंडों के भौगोलिक वितरण को ध्यान में रखते हुए, उपलब्ध अपूर्ण डेटा के आधार पर बायोमास के वैश्विक वितरण पर डेटा प्राप्त करने के लिए योजनाबद्ध आरेख

वाई. एम. बार-ऑन एट अल./ नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही, 2018

प्राप्त आंकड़ों के विश्लेषण से पता चला कि पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों का कुल बायोमास लगभग 550 बिलियन टन कार्बन है। साथ ही, इसका अधिकांश हिस्सा पौधे साम्राज्य के प्रतिनिधियों द्वारा निहित है: 450 गीगाटन कार्बन कुल का 80 प्रतिशत से अधिक है। बैक्टीरिया दूसरे स्थान पर आते हैं: लगभग 70 बिलियन टन कार्बन, जबकि जानवर (2 बिलियन टन) भी कवक (12 बिलियन टन), आर्किया (7 बिलियन टन) और प्रोटोजोआ (4 बिलियन टन) के बाद दूसरे स्थान पर हैं। जानवरों में, आर्थ्रोपोड्स में सबसे बड़ा बायोमास (1 बिलियन टन) होता है, और, उदाहरण के लिए, प्रजातियों का कुल बायोमास होमो सेपियन्स 0.06 बिलियन टन कार्बन है - जो पृथ्वी पर सभी बायोमास का लगभग 0.01 प्रतिशत है।

विभिन्न राज्यों के प्रतिनिधियों के बीच बायोमास का वितरण (बाएं) और पशु साम्राज्य के भीतर (दाएं)

वाई. एम. बार-ऑन एट अल./ नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही, 2018

विभिन्न आवासों के बीच बायोमास का वितरण: सभी जीवित जीवों के लिए कुल (बाएं) और विभिन्न राज्यों के प्रतिनिधियों के लिए अलग से (दाएं)

वाई. एम. बार-ऑन एट अल./ नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही, 2018

दिलचस्प बात यह है कि बायोमास के मामले में मुख्य राज्यों के प्रतिनिधियों का अधिकतम अनुपात विभिन्न आवासों में रहता है। इस प्रकार, अधिकांश पौधे स्थलीय प्रजातियाँ हैं। जानवरों का अधिकतम बायोमास समुद्रों और महासागरों में रहता है, और, उदाहरण के लिए, अधिकांश बैक्टीरिया और आर्किया गहरे भूमिगत पाए जाते हैं। इसके अलावा, स्थलीय जीवों का कुल बायोमास समुद्री जीवों की तुलना में लगभग दो गुना अधिक है, जो अध्ययन लेखकों के अनुसार, केवल 6 बिलियन टन कार्बन के लिए जिम्मेदार है।

वैज्ञानिकों का कहना है कि सटीक जानकारी की कमी के कारण प्राप्त आंकड़ों की गणना बहुत बड़ी अनिश्चितताओं के साथ की जाती है। इस प्रकार, हम आत्मविश्वास से पृथ्वी पर केवल पौधों के बायोमास का अनुमान लगा सकते हैं, लेकिन बैक्टीरिया और आर्किया के लिए प्राप्त डेटा वास्तविक डेटा से 10 गुना भिन्न हो सकता है। हालाँकि, पृथ्वी पर सभी जीवित जीवों के कुल बायोमास पर डेटा में अनिश्चितता 70 प्रतिशत से अधिक नहीं है।

कार्य के लेखकों के अनुसार, उनके परिणाम वर्तमान वैज्ञानिक अनुसंधान के डेटा पर आधारित हैं, और इसलिए बड़ी त्रुटि के बावजूद भी आधुनिक पर्यावरण और जैविक आकलन के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है। वैज्ञानिकों ने यह भी ध्यान दिया कि डेटा का विश्लेषण करते समय, वे उन भौगोलिक क्षेत्रों की पहचान करने में सक्षम थे जिनके लिए वर्तमान में बहुत कम डेटा है और अतिरिक्त शोध की आवश्यकता है। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि भविष्य में, परिष्कृत डेटा न केवल पर्याप्त भौगोलिक रिज़ॉल्यूशन के साथ समान विश्लेषण करना संभव बनाएगा, बल्कि समय के साथ ऐसे वितरणों में परिवर्तन की गतिशीलता की निगरानी भी करेगा।

हाल ही में, वैज्ञानिकों ने पृथ्वी भर में बड़े जंगलों को देखकर बायोमास को छोटी प्रणालियों में वितरित किया है। यह पता चला कि कुल वन बायोमास का आधे से अधिक हिस्सा केवल एक प्रतिशत सबसे बड़े पेड़ों से आता है, जिनमें से अधिकांश का व्यास 60 सेंटीमीटर से अधिक है। साथ ही, कुछ भौगोलिक क्षेत्रों में कुछ पशु प्रजातियों के लिए गतिशील विश्लेषण करना पहले से ही संभव है। उदाहरण के लिए, पिछले साल यूरोपीय पारिस्थितिकीविदों ने जर्मन राष्ट्रीय उद्यानों में उड़ने वाले कीड़ों के बायोमास का अध्ययन किया और पाया कि 27 वर्षों में इसमें 76 प्रतिशत की कमी आई है।

अलेक्जेंडर डबोव

पृथ्वी का बायोमास. पृथ्वी की भूमि पर ध्रुवों से लेकर भूमध्य रेखा तक बायोमास धीरे-धीरे बढ़ता है। इसी समय, पौधों की प्रजातियों की संख्या बढ़ रही है। लाइकेन और काई वाला टुंड्रा शंकुधारी और पर्णपाती जंगलों, फिर स्टेपीज़ और उपोष्णकटिबंधीय वनस्पति का मार्ग प्रशस्त करता है। पौधों की सबसे अधिक सघनता और विविधता उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में पाई जाती है। पेड़ों की ऊंचाई 110-120 मीटर तक पहुंचती है। पौधे कई स्तरों में उगते हैं, एपिफाइट्स पेड़ों को ढक लेते हैं। पशु प्रजातियों की संख्या और विविधता पौधों के द्रव्यमान पर निर्भर करती है और भूमध्य रेखा की ओर भी बढ़ती है। जंगलों में जानवरों को अलग-अलग स्तरों में बसाया जाता है। जीवन का उच्चतम घनत्व बायोजियोकेनोज में देखा जाता है, जहां प्रजातियां खाद्य श्रृंखलाओं से जुड़ी होती हैं। खाद्य शृंखलाएँ, आपस में जुड़कर, रासायनिक तत्वों और ऊर्जा को एक कड़ी से दूसरी कड़ी तक स्थानांतरित करने का एक जटिल नेटवर्क बनाती हैं। अंतरिक्ष, भोजन, प्रकाश और ऑक्सीजन पर कब्ज़ा करने के लिए जीवों के बीच भयंकर प्रतिस्पर्धा है। भूमि बायोमास पर मनुष्य का बहुत बड़ा प्रभाव है। इसके प्रभाव से बायोमास पैदा करने वाले क्षेत्र कम हो जाते हैं।

मृदा बायोमास. मिट्टी विभिन्न प्रकार के छोटे जीवों के साथ पौधों के जीवन और बायोजियोसेनोसिस के लिए आवश्यक पर्यावरण है। यह पृथ्वी की पपड़ी की एक ढीली सतह परत है, जो वायुमंडल और जीवों द्वारा संशोधित होती है और लगातार कार्बनिक अवशेषों से भर जाती है। जीवित कार्बनिक पदार्थों का निर्माण पृथ्वी की सतह पर होता है; कार्बनिक पदार्थों का अपघटन और उनका खनिजीकरण मुख्य रूप से मिट्टी में होता है। मिट्टी का निर्माण जीवों और भौतिक-रासायनिक कारकों के प्रभाव में हुआ है। सतह के बायोमास के साथ और उसके प्रभाव में मिट्टी की मोटाई ध्रुवों से भूमध्य रेखा तक बढ़ जाती है। उत्तरी अक्षांशों में ह्यूमस का विशेष महत्व है।

भूमि की सतह पर बायोमास का वितरण.

मिट्टी जीवित जीवों से घनी आबादी वाली है। बारिश और पिघलती बर्फ का पानी इसे ऑक्सीजन से समृद्ध करता है और खनिज लवणों को घोलता है। कुछ समाधान मिट्टी में बने रहते हैं, जबकि अन्य नदियों और समुद्र में बह जाते हैं। मिट्टी केशिकाओं के माध्यम से बढ़ते हुए भूजल को वाष्पित कर देती है। विभिन्न मृदा क्षितिजों में विलयनों की गति और लवणों का अवक्षेपण होता है।

मिट्टी में गैस विनिमय भी होता है। रात में, जब गैसें ठंडी और संकुचित होती हैं, तो कुछ हवा उसमें प्रवेश कर जाती है। हवा से ऑक्सीजन जानवरों और पौधों द्वारा अवशोषित की जाती है और रासायनिक यौगिकों का हिस्सा है। हवा के साथ मिट्टी में प्रवेश करने वाली नाइट्रोजन कुछ जीवाणुओं द्वारा ग्रहण कर ली जाती है। दिन के दौरान, जब मिट्टी गर्म होती है, तो गैसें निकलती हैं: कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया। मिट्टी में होने वाली सभी प्रक्रियाएं जीवमंडल में पदार्थों के चक्र में शामिल हैं।

कुछ प्रकार की मानव आर्थिक गतिविधि (कृषि उत्पादन का रसायनीकरण, पेट्रोलियम उत्पादों का शोधन, आदि) मिट्टी के जीवों की बड़े पैमाने पर मृत्यु का कारण बनती है जो जीवमंडल में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

विश्व महासागर का बायोमास. पृथ्वी का जलमंडल, या विश्व महासागर, ग्रह की सतह के 2/3 से अधिक भाग पर स्थित है। पानी में उच्च ताप क्षमता होती है, जिससे महासागरों और समुद्रों का तापमान अधिक एक समान हो जाता है, जिससे सर्दियों और गर्मियों में अत्यधिक तापमान परिवर्तन कम हो जाते हैं। महासागर केवल ध्रुवों पर ही जमता है, लेकिन जीवित जीव बर्फ के नीचे भी मौजूद होते हैं।

जल एक अच्छा विलायक है. महासागरीय जल में लगभग 60 रासायनिक तत्वों से युक्त खनिज लवण होते हैं, हवा से आने वाली ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड इसमें घुली होती है। जलीय जानवर भी सांस लेते समय कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करते हैं और शैवाल प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से पानी को ऑक्सीजन से समृद्ध करते हैं।

समुद्र के पानी के भौतिक गुण और रासायनिक संरचना बहुत स्थिर हैं और जीवन के लिए अनुकूल वातावरण बनाते हैं। शैवाल का प्रकाश संश्लेषण मुख्य रूप से पानी की ऊपरी परत में होता है - 100 मीटर तक। इस परत में समुद्र की सतह सूक्ष्म एककोशिकीय शैवाल से भरी हुई है जो माइक्रोप्लांकटन का निर्माण करती है।

समुद्री जानवरों के पोषण में प्लैंकटन का प्राथमिक महत्व है। कोपेपोड शैवाल और प्रोटोजोआ पर भोजन करते हैं। क्रस्टेशियंस को हेरिंग और अन्य मछलियाँ खाती हैं। हेरिंग का उपयोग शिकारी मछली और सीगल के भोजन के रूप में किया जाता है। बलेन व्हेल विशेष रूप से प्लवक पर भोजन करती हैं। समुद्र में, प्लवक और स्वतंत्र रूप से तैरने वाले जानवरों के अलावा, कई जीव हैं जो तल से जुड़े हुए हैं और इसके साथ रेंग रहे हैं। निचली आबादी को बेन्थोस कहा जाता है। समुद्र में, जीवों की सांद्रता देखी जाती है: प्लवक, तटीय, तल। जीवित सांद्रता में प्रवाल उपनिवेश भी शामिल हैं जो चट्टानें और द्वीप बनाते हैं। समुद्र में, विशेषकर तल पर, बैक्टीरिया आम हैं, जो कार्बनिक अवशेषों को अकार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित कर देते हैं। मृत जीव धीरे-धीरे समुद्र तल पर बस जाते हैं। उनमें से कई चकमक पत्थर या चूनेदार सीपियों के साथ-साथ चूनेदार सीपियों से ढके हुए हैं। ये समुद्र तल पर अवसादी चट्टानें बनाते हैं।

वर्तमान में, कई देश समुद्र से ताजा पानी और धातु निकालने और सबसे मूल्यवान जानवरों की रक्षा करते हुए अपने खाद्य संसाधनों का पूर्ण उपयोग करने की समस्या का समाधान कर रहे हैं।

जलमंडल का संपूर्ण जीवमंडल पर एक शक्तिशाली प्रभाव है। भूमि और समुद्र की सतहों के ताप में दैनिक और मौसमी उतार-चढ़ाव के कारण वातावरण में गर्मी और नमी का संचार होता है और पूरे जीवमंडल में जलवायु और पदार्थों के चक्र प्रभावित होते हैं।

समुद्र में तेल उत्पादन, टैंकरों में इसका परिवहन और अन्य प्रकार की मानवीय गतिविधियों से विश्व महासागर का प्रदूषण होता है और इसके बायोमास में कमी आती है।