Biomass ng lupa sa porsyento. Ang mga siyentipiko ay nagsasagawa ng pandaigdigang biomass census

AT At V at i o b o l o h Upang A h e m l At

Saanman sa Mundo, saan ka man tumingin, nangingibabaw ang buhay. Ang mga halaman at hayop ay matatagpuan sa lahat ng dako. At ilang organismo pa ang hindi nakikita ng mata! Ang pinakasimpleng unicellular na hayop at microscopic algae, maraming fungi, bacteria, virus...

Sa ating panahon, hanggang sa 500 libong species ng halaman at humigit-kumulang 1.5 milyong species ng hayop ang kilala. Ngunit malayo sa lahat ng mga species ay natuklasan at inilarawan. At kung naisip mo kung gaano karaming mga indibidwal ang mayroon ang bawat species! .. Subukang bilangin ang bilang ng mga fir sa taiga, o mga dandelion sa parang, o mga uhay ng mais sa isang bukid ng trigo ... Ilang langgam ang nakatira sa isang anthill, ilang crustaceans ng cyclops o daphnia sa isang puddle, ilang squirrels ang nasa kagubatan, ilang pikes, perches o roaches ang nasa isang lawa?.. At tunay na kamangha-manghang mga numero ang nakukuha kapag sinusubukang bilangin ang mga microorganism.

Oo, sa1 gramo kagubatan, sa karaniwan, mayroong:

bakterya -400,000,000,

mushroom - 2,000,000,

algae - 100,000,

protozoa - 10,000.

Naniniwala ang mga microbiologist sa University of Georgia sa Earth mayroon lamang 5,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (5 hindi bilyon) bakterya . Ito ay katumbas ng 70% ng masa ng lahat ng buhay sa planeta.

Ang lahat ng hindi mabilang na karamihan ng mga nabubuhay na nilalang ay inilalagay hindi magulo at random, ngunit mahigpit na natural, sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, ayon sa mga batas ng buhay na itinatag sa kasaysayan sa Earth. Narito ang isinulat ng Amerikanong biologist na si K. Willy tungkol dito: “Sa unang tingin, tila ang daigdig ng mga nabubuhay na nilalang ay binubuo ng di-maisip na dami ng mga halaman at hayop na magkaiba sa isa't isa at bawat isa ay may kanya-kanyang paraan. Gayunpaman, ang isang mas detalyadong pag-aaral ay nagpapakita na ang lahat ng mga organismo, parehong halaman at hayop, ay may parehong pangunahing mahahalagang pangangailangan, nahaharap sila sa parehong mga problema: pagkuha ng pagkain bilang isang mapagkukunan ng enerhiya, pagsakop sa living space, pagpaparami, atbp. Sa kurso ng paglutas ang mga problemang ito, mga halaman at hayop ay nakabuo ng napakalaking iba't ibang anyo, na ang bawat isa ay inangkop sa buhay sa ibinigay na mga kondisyon sa kapaligiran. Ang bawat anyo ay umangkop hindi lamang sa mga pisikal na kondisyon ng kapaligiran - nakakuha ito ng paglaban sa mga pagbabago sa loob ng ilang mga limitasyon ng halumigmig, hangin, pag-iilaw, temperatura, gravity, atbp., kundi pati na rin sa biotic na kapaligiran - sa lahat ng mga halaman at hayop na nabubuhay. sa parehong zone.

Regular na ipinamamahagi sa Earth, ang kabuuan ng mga organismo ay bumubuo ng isang buhay na shell ng ating planeta - ang biosphere. Ang merito sa pagbuo ng konsepto ng "biosphere" at paglilinaw ng papel na pang-planeta nito ay kabilang sa akademikong Ruso na si V. I. Vernadsky, kahit na ang termino mismo ay ginamit sa pagtatapos ng huling siglo. Ano ang biosphere at bakit ito napakahalaga?

Ang mga bahagi sa ibabaw ng Earth ay binubuo ng tatlong mineral, inorganic na mga shell: ang lithosphere ay ang hard stone shell ng Earth; hydrosphere - isang likido, hindi tuloy-tuloy na shell, kabilang ang lahat ng mga dagat, karagatan at tubig sa lupain - ang World Ocean; ang kapaligiran ay isang gaseous shell.

Ang buong hydrosphere, ang itaas na bahagi ng lithosphere at ang mas mababang mga layer ng atmospera ay pinaninirahan ng mga hayop at halaman. Ang modernong biosphere ay nabuo sa proseso ng pinagmulan at karagdagang makasaysayang pag-unlad ng buhay na bagay. Mula sa oras ng pinagmulan ng buhay sa Earth, ayon sa iba't ibang mga pagtatantya, mula 1.5-2.5 hanggang 4.2 bilyong taon ang lumipas. Ang V. I. Vernadsky ay dumating sa konklusyon na sa panahong ito ang lahat ng mga panlabas na layer ng crust ng lupa ay naproseso ng mahahalagang aktibidad ng mga organismo ng 99 porsyento. Samakatuwid, ang Daigdig ayon sa ating nakikita, kung saan tayo nakatira, ay higit sa lahat ay produkto ng aktibidad ng mga organismo.

Ang buhay, na bumangon sa Earth bilang isang resulta ng natural na pag-unlad ng bagay, sa paglipas ng maraming milyong taon ng pagkakaroon nito sa anyo ng iba't ibang mga organismo ay nagbago sa mukha ng ating planeta.

Ang lahat ng mga organismo sa biosphere ay magkakasamang bumubuo ng isang biomass, o "nabubuhay na bagay", na may malakas na enerhiya na nagbabago sa crust at atmospera ng mundo. Ang kabuuang bigat ng masa ng halaman ay humigit-kumulang 10,000 bilyon, at ang masa ng hayop ay humigit-kumulang 10 bilyong tonelada, na humigit-kumulang 0.01 porsiyento ng bigat ng buong biosphere kasama ang solid, likido at gas na tirahan nito. Tinataya na ang biomass ng lahat ng nabubuhay na nilalang na naninirahan sa Earth, mga isang bilyong taon pagkatapos ng paglitaw ng buhay, ay kailangang maraming beses na mas malaki kaysa sa masa ng ating planeta. Ngunit hindi iyon nangyari.

Bakit hindi gaanong naiipon ang biomass? Bakit ito pinananatili sa isang tiyak na antas? Pagkatapos ng lahat, ang biomass bilang isang buhay na bagay ay may posibilidad na patuloy na pag-unlad, pagpapabuti at patuloy na akumulasyon sa proseso ng pag-unlad na ito, sa proseso ng pagpaparami at paglaki ng mga nabubuhay na nilalang.

At hindi ito nangyayari dahil ang bawat elemento kung saan itinayo ang katawan ng isang organismo ay nakikita mula sa kapaligiran, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng maraming iba pang mga organismo ay muling bumalik sa nakapaligid, hindi organikong kapaligiran, kung saan muli itong pumapasok sa komposisyon ng nabubuhay na bagay. , biomass. Dahil dito, ang bawat elemento na bahagi ng buhay na bagay ay ginagamit nito ng maraming beses.

Gayunpaman, hindi ito dapat kunin sa isang ganap na kahulugan. Sa isang banda, ang ilang bahagi ng mga elemento ay umaalis sa sirkulasyon ng mga sangkap, dahil ang Earth mismo ay nag-iipon ng mga organikong compound sa anyo ng mga deposito ng karbon, langis, pit, oil shale, atbp. Sa kabilang banda, masisiguro ng isang tao ang isang mas masinsinang proseso ng akumulasyon ng biomass, na ipinakikita sa patuloy na pagtaas ng mga ani ng pananim at produktibidad ng mga alagang hayop.

Ngunit ang lahat ng ito ay hindi nangangahulugang tinatanggihan ang pangkalahatang tuntunin. Mahalaga, ang biomass sa Earth ay hindi pa rin naiipon, ngunit patuloy na pinananatili sa isang tiyak na antas, kahit na ang antas na ito ay hindi ganap at pare-pareho. Nangyayari ito dahil ang biomass ay patuloy na nawasak at muling nilikha mula sa parehong materyal na gusali, sa loob ng mga hangganan nito ay mayroong walang patid na sirkulasyon ng mga sangkap. Isinulat ni V. I. Vernadsky: “Nakukuha ng buhay ang isang mahalagang bahagi ng mga atomo na bumubuo sa bagay ng ibabaw ng lupa. Sa ilalim ng impluwensya nito, ang mga atomo na ito ay nasa patuloy na masinsinang paggalaw. Sa mga ito, milyon-milyong magkakaibang mga compound ang nalilikha sa lahat ng oras. At ang prosesong ito ay nagpapatuloy nang walang pagkaantala sa loob ng sampu-sampung milyong taon, mula sa pinaka sinaunang panahon ng Archeozoic hanggang sa ating panahon. Walang puwersang kemikal sa ibabaw ng daigdig na mas patuloy na aktibo, at samakatuwid ay mas malakas sa mga huling bunga nito, kaysa sa mga nabubuhay na organismo sa kabuuan.

Ang siklo na ito, na nagaganap bilang resulta ng mahahalagang aktibidad ng mga organismo, ay tinatawag na biological cycle ng mga sangkap. Kinuha ito sa isang modernong karakter sa pagdating ng mga berdeng halaman na nagsasagawa ng proseso ng photosynthesis. Mula noong panahong iyon, ang mga kondisyon para sa ebolusyon ng nabubuhay na bagay sa Earth ay nakakuha ng isang ganap na naiibang karakter.

Ang kurso ng sirkulasyon ng mga sangkap ay maaaring madaling isaalang-alang gamit ang halimbawa ng carbon, ang mga atomo nito ay bahagi ng isang kumplikadong molekula ng protina. Ito ay sa molekula ng protina na ang buhay at metabolismo ay konektado.

Sa bawat ektarya ng Earth ay naglalaman ng hanggang 2.5 tonelada ng carbon sa komposisyon ng carbon dioxide (CO2). Ipinakita ng mga kalkulasyon na, halimbawa, ang mga pananim ng tubo sa bawat ektarya ay sumisipsip ng hanggang 8 toneladang carbon, na ginagamit upang buuin ang katawan ng mga halaman na ito. Bilang isang resulta, ang mga berdeng halaman ay ginamit

Magiging ang buong stock ng carbon. Ngunit hindi ito nangyayari, dahil ang mga organismo sa proseso ng paghinga ay naglalabas ng malaking halaga ng carbon dioxide. At mas maraming carbon ang inilalabas ng mga putrefactive bacteria at fungi, na sumisira sa mga carbon compound na nasa mga patay na katawan ng mga hayop at halaman. Gayunpaman, ang ilang bahagi ng carbon ay umaalis sa globo ng "circulation", na idineposito sa anyo ng mga deposito ng langis, karbon, pit, atbp., kung saan lumiliko ang mga patay na halaman at hayop. Ngunit ang pagkawala ng carbon na ito ay binabayaran ng pagkasira ng mga carbonate ng bato, at sa mga modernong kondisyon din sa pamamagitan ng pagsunog ng isang malaking halaga ng nakuha na gasolina. Bilang resulta, ang carbon ay tila patuloy na dumadaloy mula sa atmospera sa pamamagitan ng mga berdeng halaman, hayop, micro organism pabalik sa atmospera. Kaya, ang kabuuang carbon stock sa biosphere ay nananatiling humigit-kumulang na pare-pareho. Maaaring ipagpalagay na may mataas na antas ng katiyakan na halos lahat ng carbon atom sa biosphere mula noong paglitaw ng buhay sa Earth ay paulit-ulit na naging bahagi ng buhay na bagay, naipasa sa atmospheric carbon dioxide at muling bumalik sa komposisyon ng buhay na bagay, biomass.

Sa modernong mga kondisyon, ang carbon sa proseso ng biological cycle ng mga sangkap ay dumadaan sa mga sumusunod na yugto: 1) berdeng mga halaman, mga tagalikha ng organikong bagay, sumisipsip ng carbon mula sa atmospera at ipinapasok ito sa kanilang mga katawan; 2) ang mga hayop, o mga mamimili, na kumakain ng mga halaman, ay nagtatayo ng mga carbon compound ng kanilang katawan mula sa kanilang mga carbon compound; 3) ang bakterya, gayundin ang ilang iba pang mga organismo, o mga naninira, ay sumisira sa organikong bagay ng mga patay na halaman at hayop at naglalabas ng carbon, na muling tumatakas sa atmospera bilang carbon dioxide.

Ang nitrogen ay isa pang mahalagang sangkap ng mga amino acid at biomass na protina. Ang pinagmumulan ng nitrogen sa Earth ay nitrate, na hinihigop ng mga halaman mula sa lupa at tubig. Ang mga hayop, kumakain ng mga halaman, ay synthesize ang kanilang protoplasm mula sa mga amino acid ng mga protina ng halaman. Ang mga putrefactive bacteria ay nagko-convert ng mga nitrogen compound ng mga patay na katawan ng mga organismo na ito sa ammonia. Nitrifying bacteria pagkatapos ay i-convert ang ammonia sa mga nitrite at nitrates. Ang bahagi ng nitrogen ay ibinabalik sa atmospera sa pamamagitan ng denitrifying bacteria. Ngunit sa Earth, sa proseso ng ebolusyon ng buhay na bagay, lumitaw ang mga organismo na may kakayahang magbigkis ng libreng nitrogen at i-convert ito sa mga organikong compound. Ang mga ito ay ilang asul-berdeng algae, lupa, pati na rin ang nodule bacteria, kasama ang mga selula ng ugat ng legume. Kapag namatay ang mga organismong ito, ang nitrogen ng kanilang katawan ay binago ng nitrifying bacteria sa mga asin ng nitric acid.

Ang isang katulad na cycle ay ginagawa sa pamamagitan ng tubig, posporus, at maraming iba pang mga sangkap na bahagi ng buhay na bagay at mineral na mga shell ng biosphere. Bilang resulta, lahat ng mga elemento, na may mga bihirang eksepsiyon, ay kasangkot sa aktibidad ng buhay na sangkap ng biosphere sa pinaka engrande sa sukat, patuloy na gumagalaw na daloy - ang biological cycle ng mga sangkap. . "Ang pagtigil ng buhay ay hindi maiiwasang maiugnay sa pagtigil ng mga pagbabago sa kemikal, kung hindi ang buong crust ng lupa, kung gayon hindi bababa sa ibabaw nito - ang mukha ng Earth, ang biosphere," isinulat ng Academician V. I. Vernadsky.

Ang ideya ni Vernadsky ay lalong malinaw na nakumpirma ng papel na ginagampanan ng oxygen, isang produkto ng photosynthesis ng halaman, sa proseso ng sirkulasyon nito. Halos lahat ng oxygen sa atmospera ng lupa ay nagmula at pinananatili sa isang tiyak na antas ng aktibidad ng mga berdeng halaman. Sa malalaking dami, ito ay kinakain ng mga organismo sa proseso ng paghinga. Ngunit, bilang karagdagan, ang pagkakaroon ng isang malaking aktibidad ng kemikal, ang oxygen ay patuloy na pumapasok sa mga compound na may halos lahat ng iba pang mga elemento.

Kung ang mga berdeng halaman ay hindi naglalabas ng napakalaking halaga ng oxygen, kung gayon ito ay ganap na mawawala sa kapaligiran sa mga 2000 taon. Ang buong anyo ng Earth ay mababago, halos lahat ng mga organismo ay mawawala, ang lahat ng mga proseso ng oxidizing sa pisikal na bahagi ng biosphere ay titigil ... Ang Earth ay magiging isang walang buhay na planeta. Ito ay ang pagkakaroon ng libreng oxygen sa kapaligiran ng planeta na nagpapahiwatig na mayroong buhay dito, nabubuhay na bagay, mayroong isang biosphere. At dahil mayroong isang biosphere, halos lahat ng mga elemento ng kapaligiran ay kasangkot nito sa isang engrande, walang katapusang siklo ng mga sangkap.

Kinakalkula na sa modernong panahon ang lahat ng oxygen na nakapaloob sa atmospera ay ipinapaikot sa pamamagitan ng mga organismo (nakatali sa pamamagitan ng paghinga at inilabas ng photosynthesis) sa 2000 taon, na ang lahat ng carbon dioxide ng atmospera ay umiikot sa kabaligtaran ng direksyon tuwing 300 taon, at na ang lahat ng tubig sa Earth ay nabubulok at muling nilikha sa pamamagitan ng photosynthesis at respiration sa loob ng 2,000,000 taon.

Ang pag-aaral ng biosphere ay batay sa geochemical studies, lalo na pinag-aralan ni V. I. Vernadsky, ang mga cycle ng oxygen at carbon. Siya ang unang nagmungkahi na ang oxygen na nakapaloob sa modernong kapaligiran ay nabuo bilang isang resulta ng aktibidad ng photosynthetic ng mga halaman.

Ang namumukod-tanging naturalista na si V. I. Vernadsky ay nagtataglay ng isang kamangha-manghang kakayahan upang masakop ang halos lahat ng mga lugar ng modernong natural na agham sa kanyang matalas at makinang na pag-iisip. Sa kanyang mga pag-iisip at konsepto, nauna siya sa kanyang kontemporaryong antas ng kaalaman at nakita ang kanilang pag-unlad sa mga darating na dekada. Noong 1922, isinulat ni Vernadsky ang tungkol sa napipintong pagwawagi ng tao sa malawak na reserba ng enerhiyang nuklear, at sa pagtatapos ng 1930s ay hinulaan niya ang paparating na panahon ng spacewalk ng tao. Siya ay nakatayo sa pinagmulan ng maraming mga agham tungkol sa Earth - genetic mineralogy, geochemistry, biogeochemistry, radiogeology at nilikha ang doktrina ng biosphere ng Earth, na naging tuktok ng kanyang trabaho.

Ang mga siyentipikong paghahanap ng V. I. Vernadsky ay patuloy na konektado sa isang malaking gawaing pang-organisasyon. Siya ang nagpasimula ng paglikha ng Commission for the Study of the Natural Productive Forces of Russia, isa sa mga organizer ng Ukrainian Academy of Sciences at ang unang pangulo nito. Sa inisyatiba ng Vernadsky, ang Institute of Geography, ang M. V. Lomonosov Institute of Mineralogy and Geochemistry, ang Radium, Ceramic at Optical Institutes, ang Biogeochemical Laboratory, na ngayon ay naging V. I. Vernadsky Institute of Geochemistry at Analytical Chemistry, ang Komisyon para sa Pag-aaral ng permafrost, pagkatapos ay binago sa V. A. Obruchev Institute of Permafrost Science, ang Commission on the History of Knowledge, ngayon ang Institute of the History of Natural Science and Technology, ang Committee on Meteorites, ang Commission on Isotopes, Uranium at marami pang iba. Sa wakas, nakaisip siya ng ideya ng paglikha ng International Commission for Determining the Geological Age of the Earth.

DALOY NG ENERHIYA SA BIOSPHERE

Ang mga siklo ng lahat ng mga sangkap ay sarado, paulit-ulit nilang ginagamit ang parehong mga atomo. Samakatuwid, walang bagong substance ang kailangan para maganap ang cycle. Ang batas ng konserbasyon ng bagay, ayon sa kung saan ang bagay ay hindi kailanman lumitaw o nawawala, ay maliwanag dito. Ngunit para sa pagbabago ng mga sangkap sa loob ng biogenic cycle, kailangan ang enerhiya. Dahil sa anong uri ng enerhiya ang engrandeng prosesong ito natupad?


Ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya na kinakailangan para sa buhay sa Earth, at samakatuwid para sa pagpapatupad ng biological cycle ng mga sangkap, ay sikat ng araw, iyon ay, ang enerhiya na nangyayari sa bituka ng Araw sa panahon ng mga reaksyong nuklear sa temperatura na humigit-kumulang 10,000,000 degrees. (Ang temperatura sa ibabaw ng Araw ay mas mababa, 6000 degrees lamang.) Hanggang sa 30 porsiyento ng enerhiya ay nawawala sa atmospera o sinasalamin ng mga ulap at ibabaw ng Earth, hanggang 20 porsiyento ay nasisipsip sa itaas na mga layer sa pamamagitan ng ulap, humigit-kumulang 50 porsiyento ay umaabot sa ibabaw ng lupa o karagatan at sinisipsip sa anyo ng init. Isang maliit na halaga lamang ng enerhiya, mga 0.1-0.2 porsyento lamang, ang nakukuha ng mga berdeng halaman; nagbibigay ito ng buong biological cycle ng mga substance sa Earth.

Ang mga berdeng halaman ay nag-iipon ng enerhiya ng sinag ng araw, naipon ito sa kanilang katawan. Ang mga hayop, kumakain ng mga halaman, ay umiiral dahil sa enerhiya na pumasok sa kanilang katawan kasama ng pagkain, kasama ang mga kinakain na halaman. Ang mga mandaragit ay umiiral din sa huli sa enerhiya na nakaimbak ng mga berdeng halaman, dahil kumakain sila ng mga herbivorous na hayop.

Kaya, ang enerhiya ng Araw, na orihinal na ginagamit ng mga berdeng halaman sa proseso ng photosynthesis, ay na-convert sa potensyal na enerhiya ng mga kemikal na bono ng mga organikong compound na kung saan ang mismong katawan ng mga halaman ay binuo. Sa katawan ng isang hayop na kumain ng halaman, ang mga organikong compound na ito ay na-oxidized sa pagpapalabas ng ganoong dami ng enerhiya na ginugol sa synthesis ng organikong bagay ng halaman. Ang bahagi ng enerhiya na ito ay ginagamit para sa buhay ng hayop, at ang bahagi, ayon sa ikalawang batas ng thermodynamics, ay nagiging init at nawawala sa kalawakan.

Sa huli, ang enerhiya na natanggap mula sa Araw ng isang berdeng halaman ay dumadaan mula sa isang organismo patungo sa isa pa. Sa bawat ganitong paglipat, ang enerhiya ay nababago mula sa isang anyo (enerhiya ng buhay ng isang halaman) patungo sa isa pa (enerhiya ng buhay ng isang hayop, mikroorganismo, atbp.). Sa bawat pagbabagong ito, nangyayari ang pagbaba sa dami ng kapaki-pakinabang na enerhiya. Samakatuwid, hindi tulad ng sirkulasyon ng mga sangkap, na dumadaloy sa isang mabisyo na bilog, ang enerhiya ay gumagalaw mula sa organismo patungo sa organismo sa isang tiyak na direksyon. Mayroong one-way na daloy ng enerhiya, hindi isang cycle.

Hindi mahirap isipin na sa sandaling lumabas ang Araw, ang lahat ng enerhiya na naipon ng Earth ay unti-unting, pagkatapos ng isang tiyak at medyo maikling panahon, ay magiging init at mawawala sa kalawakan. Ang sirkulasyon ng mga sangkap sa biosphere ay titigil, ang lahat ng mga hayop at halaman ay mamamatay. Medyo malungkot na larawan... Ang katapusan ng buhay sa Earth...

Gayunpaman, hindi tayo dapat ikahiya sa konklusyong ito. Pagkatapos ng lahat, ang Araw ay sisikat sa loob ng ilang bilyon pang taon, iyon ay, kahit na hangga't mayroon nang buhay sa Earth, na nabuo mula sa primitive na mga bukol ng buhay na bagay hanggang sa modernong tao. Bukod dito, ang tao mismo ay lumitaw sa Earth mga isang milyong taon lamang ang nakalilipas. Sa panahong ito, nagpunta siya mula sa isang batong palakol hanggang sa pinaka kumplikadong mga elektronikong kompyuter, na tumagos sa kailaliman ng atom at ng uniberso,

Ang anumang paglipat ng enerhiya mula sa isang anyo patungo sa isa pa ay sinamahan ng pagbawas sa dami ng kapaki-pakinabang na enerhiya na lumampas sa Earth at matagumpay na pinagkadalubhasaan ang kalawakan.

Ang paglitaw ng tao at tulad ng isang napaka-organisadong bagay tulad ng kanyang utak noon at may pambihirang kahalagahan para sa ebolusyon ng mga buhay na ina at ang buong biosphere. Mula noong ito ay nagsimula, ang sangkatauhan, bilang bahagi ng biomass, ay ganap na umaasa sa kapaligiran sa loob ng mahabang panahon. Ngunit habang umuunlad ang utak at pag-iisip, ang tao ay higit na nananakop sa kalikasan, umaangat sa itaas nito, isinailalim ito sa kanyang sariling mga interes. Noong 1929, si A.P. Pavlov, na binibigyang-diin ang patuloy na pagtaas ng papel ng tao sa pag-unlad ng organikong mundo sa Earth, iminungkahi na tawagan ang Quaternary period na "anthropogen", at pagkatapos ay V.I. Vernadsky, na naniniwala na ang sangkatauhan ay lumilikha ng isang bago, matalinong shell ng Iminungkahi ng Earth, o sphere mind, ang pangalang "noosphere".

Ang aktibidad ng tao ay makabuluhang nagbabago sa sirkulasyon ng mga sangkap sa biosphere. Humigit-kumulang 50 bilyong tonelada ng karbon ang namina at sinunog; bilyun-bilyong toneladang bakal at iba pang metal, langis, pit ang mina. Ang tao ay pinagkadalubhasaan ang iba't ibang anyo ng enerhiya, kabilang ang atomic energy. Bilang isang resulta, ang mga ganap na bagong elemento ng kemikal ay lumitaw sa Earth at naging posible na baguhin ang ilang mga elemento sa iba, at ang isang malaking halaga ng radioactive radiation ay kasama sa biosphere. Ang tao ay naging kasing laki ng kaayusan ng kosmiko at ang kapangyarihan ng kanyang isip sa malapit na hinaharap ay magagawang makabisado ang gayong mga anyo ng enerhiya, na hindi natin pinaghihinalaan ngayon.

Sa kasalukuyan, halos 500 libong species ng halaman at higit sa 1.5 milyong species ng hayop ang kilala sa Earth. 93% sa kanila ay naninirahan sa lupain, at 7% ay mga naninirahan sa kapaligiran ng tubig (talahanayan).

Mula sa datos sa talahanayan ay makikita na bagaman ang mga karagatan ay sumasakop sa humigit-kumulang 70% ng ibabaw ng daigdig, sila ay bumubuo lamang ng 0.13% ng biomass ng Earth.

Ang lupa ay nabuo sa pamamagitan ng biogenic na paraan, ito ay binubuo ng mga di-organikong at organikong sangkap. Sa labas ng biosphere, imposible ang pagbuo ng lupa. Sa ilalim ng impluwensya ng mga microorganism, halaman at hayop, ang layer ng lupa ng Earth ay nagsisimulang unti-unting nabuo sa mga bato. Ang mga biogenic na elemento na naipon sa mga organismo, pagkatapos ng kanilang kamatayan at pagkabulok, ay muling pumasa sa lupa.

Ang mga prosesong nagaganap sa lupa ay isang mahalagang bahagi ng sirkulasyon ng mga sangkap sa biosphere. Ang aktibidad ng ekonomiya ng tao ay maaaring humantong sa isang unti-unting pagbabago sa komposisyon ng lupa at pagkamatay ng mga microorganism na naninirahan dito. Iyon ang dahilan kung bakit kinakailangan na bumuo ng mga hakbang para sa makatwirang paggamit ng lupa. materyal mula sa site

Ang hydrosphere ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pamamahagi ng init at halumigmig sa buong planeta, sa sirkulasyon ng bagay, kaya mayroon din itong malakas na epekto sa biosphere. Ang tubig ay isang mahalagang bahagi ng biosphere at isa sa pinakamahalagang salik para sa buhay ng mga organismo. Karamihan sa tubig ay nasa karagatan at dagat. Kasama sa komposisyon ng karagatan at tubig dagat ang mga mineral na asing-gamot na naglalaman ng humigit-kumulang 60 elemento ng kemikal. Ang oxygen at carbon, na kailangan para sa buhay ng mga organismo, ay lubos na natutunaw sa tubig. Ang mga hayop sa tubig ay naglalabas ng carbon dioxide sa panahon ng paghinga, at ang mga halaman ay nagpapayaman sa tubig ng oxygen bilang resulta ng photosynthesis.

Plankton

Sa itaas na mga layer ng tubig sa karagatan, na umaabot sa lalim na 100 m, laganap ang unicellular algae at microorganism, na bumubuo. microplankton(mula sa Griyego plankton - gala).

Humigit-kumulang 30% ng photosynthesis sa ating planeta ay nagaganap sa tubig. Ang algae, na nakikita ang solar energy, ay nagko-convert nito sa enerhiya ng mga reaksiyong kemikal. Sa nutrisyon ng mga organismo sa tubig, plankton.

Ang biomass ay isang termino na ginagamit upang makilala ang anumang organikong bagay na nilikha ng photosynthesis. Kasama sa kahulugang ito ang mga panlupa at tubig na halaman at mga palumpong, gayundin ang mga halamang nabubuhay sa tubig at mga mikroorganismo.

Mga kakaiba

Ang biomass ay ang mga labi ng buhay ng hayop (manure), basurang pang-industriya at agrikultura. Ang produktong ito ay may kahalagahan sa industriya, ito ay hinihiling sa sektor ng enerhiya. Ang biomass ay isang likas na produkto kung saan ang nilalaman ng carbon ay napakataas na maaari itong magamit bilang alternatibong gasolina.

Tambalan

Ang biomass ay pinaghalong berdeng halaman, mikroorganismo, hayop. Upang maibalik ito, kailangan ang isang maliit na yugto ng panahon. Ang biomass ng mga buhay na organismo ay ang tanging mapagkukunan ng enerhiya na may kakayahang maglabas ng carbon dioxide sa panahon ng pagproseso. Ang pangunahing bahagi nito ay puro sa kagubatan. Sa lupa, kabilang dito ang mga berdeng palumpong, puno, at ang dami ng mga ito ay tinatayang humigit-kumulang 2,400 bilyong tonelada. Sa karagatan, ang biomass ng mga organismo ay nabuo nang mas mabilis, dito ito ay kinakatawan ng mga mikroorganismo at hayop.

Sa kasalukuyan, ang isang konsepto tulad ng pagtaas sa bilang ng mga berdeng halaman ay isinasaalang-alang. Ang mga makahoy na halaman ay humigit-kumulang dalawang porsyento. Karamihan (humigit-kumulang pitumpung porsyento) ng kabuuang komposisyon ay naaambag ng maaararong lupa, berdeng parang, at maliliit na halaman.

Mga labinlimang porsyento ng kabuuang biomass ay marine phytoplankton. Dahil sa ang katunayan na ang proseso ng paghahati nito ay nangyayari sa isang maikling panahon, maaari nating pag-usapan ang tungkol sa isang makabuluhang paglilipat ng mga halaman ng mga karagatan sa mundo. Binanggit ng mga siyentipiko ang mga kagiliw-giliw na katotohanan, ayon sa kung saan sapat na ang tatlong araw upang ganap na mai-renew ang berdeng bahagi ng karagatan.

Sa lupa, ang prosesong ito ay tumatagal ng halos limampung taon. Bawat taon, ang proseso ng photosynthesis ay nagaganap, salamat sa kung saan ang tungkol sa 150 bilyong tonelada ng dry organic na produkto ay nakuha. Ang kabuuang biomass na nabuo sa mga karagatan sa mundo, sa kabila ng hindi gaanong mga tagapagpahiwatig, ay maihahambing sa mga produktong nabuo sa lupa.

Ang kawalang-halaga ng bigat ng mga halaman sa mga karagatan sa mundo ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sila ay kinakain ng mga hayop at microorganism sa maikling panahon, ngunit ang mga halaman ay ganap na naibalik dito nang mabilis.

Ang mga subtropikal at tropikal na kagubatan ay itinuturing na pinakaproduktibo sa kontinental na bahagi ng biosphere ng mundo. Ang Oceanic biomass ay pangunahing kinakatawan ng mga bahura at estero.

Mula sa mga teknolohiyang bioenergy na kasalukuyang ginagamit, itinatangi namin ang: pyrolysis, gasification, fermentation, anaerobic fermentation, iba't ibang uri ng fuel combustion.

Pag-renew ng dami ng biomass

Kamakailan lamang, sa maraming mga bansa sa Europa, ang iba't ibang mga eksperimento ay isinagawa na may kaugnayan sa paglilinang ng mga kagubatan ng enerhiya kung saan nakuha ang biomass. Ang kahulugan ng salita ay partikular na nauugnay sa ngayon, kapag ang malapit na pansin ay binabayaran sa mga isyu sa kapaligiran. Ang proseso ng pagkuha ng biomass, pati na rin ang pagproseso ng industriya ng solidong basura ng sambahayan, pulp ng kahoy, mga boiler ng agrikultura, ay sinamahan ng pagpapalabas ng singaw na nagtutulak sa turbine. Mula sa isang ekolohikal na pananaw, ito ay ganap na ligtas para sa kapaligiran.

Dahil dito, ang pag-ikot ng rotor ng generator ay sinusunod, na may kakayahang makabuo ng elektrikal na enerhiya. Unti-unting mayroong akumulasyon ng abo, na binabawasan ang kahusayan ng pagbuo ng kuryente, kaya pana-panahong inalis ito mula sa pinaghalong reaksyon.

Sa malalaking pang-eksperimentong plantasyon, ang mabilis na lumalagong mga puno ay lumago: acacias, poplars, eucalyptus. Humigit-kumulang dalawampung uri ng halaman ang nasubok.

Ang pinagsamang mga plantasyon ay kinikilala bilang isang kawili-wiling opsyon, kung saan, bilang karagdagan sa mga puno, ang iba pang mga pananim na pang-agrikultura ay lumago. Halimbawa, ang barley ay itinanim sa pagitan ng mga hanay ng mga poplar. Ang tagal ng pag-ikot ng nilikha na kagubatan ng enerhiya ay anim hanggang pitong taon.

Pagproseso ng biomass

Ipagpatuloy natin ang pag-uusap tungkol sa kung ano ang biomass. Ang kahulugan ng terminong ito ay ibinigay ng iba't ibang mga siyentipiko, ngunit lahat sila ay kumbinsido na ito ay mga berdeng halaman na isang promising na opsyon para sa pagkuha ng alternatibong gasolina.

Una sa lahat, dapat tandaan na ang pangunahing produkto ng gasification ay isang hydrocarbon - mitein. Maaari itong magamit bilang isang feedstock sa industriya ng kemikal at bilang isang mahusay na gasolina.

Pyrolysis

Sa mabilis na pyrolysis (thermal decomposition ng mga sangkap), nakuha ang bio-oil, na isang nasusunog na gasolina. Ang thermal energy na inilabas sa kasong ito ay ginagamit para chemically convert ang green biomass sa synthetic oil. Ito ay mas madaling mag-transport at mag-imbak kaysa sa mga solidong materyales. Dagdag pa, ang bio-langis ay sinusunog, habang tumatanggap ng elektrikal na enerhiya. Maaaring i-convert ng pyrolysis ang biomass sa phenolic oil, na ginagamit para sa paggawa ng wood glue, insulating foam, molded plastics.

anaerobic fermentation

Ang prosesong ito ay isinasagawa ng anaerobic bacteria. Ang mga mikroorganismo ay naninirahan sa mga lugar kung saan walang access sa oxygen. Kumokonsumo sila ng organikong bagay, na bumubuo ng hydrogen at methane sa panahon ng reaksyon. Kapag nagbibigay ng pataba, dumi sa alkantarilya sa mga espesyal na digester, na nagpapakilala ng mga anaerobic microorganism sa kanila, posible na gamitin ang nagresultang gas bilang pinagmumulan ng gasolina.

Nabubulok ng bakterya ang mga organikong bagay na nasa mga landfill, basura ng pagkain, na bumubuo ng methane. Maaaring gamitin ang mga espesyal na pag-install upang kunin ang gas at gamitin ito bilang panggatong.

Konklusyon

Ang mga biofuel ay hindi lamang isang mahusay na mapagkukunan ng enerhiya, ngunit isang paraan din upang kunin ang mga mahahalagang kemikal. Kaya, sa panahon ng pagproseso ng kemikal ng mitein, maaaring makuha ang iba't ibang mga organikong compound: methanol, ethanol, acetaldehyde, acetic acid, polymeric na materyales. Halimbawa, ang ethanol ay isang mahalagang sangkap na ginagamit sa iba't ibang industriya.

Ang mga biologist ay nagsagawa ng quantitative analysis ng pandaigdigang pamamahagi ng biomass sa Earth, na may kabuuang 550 bilyong tonelada ng carbon. Lumalabas na higit sa 80 porsiyento ng bilang na ito ay nahuhulog sa mga halaman, ang kabuuang biomass ng mga terrestrial na organismo ay humigit-kumulang dalawang order ng magnitude na mas malaki kaysa sa mga organismo sa dagat, at ang proporsyon ng mga tao ay halos 0.01 porsiyento, isinulat ng mga siyentipiko sa Mga Pamamaraan ng National Academy of Sciences.

Ang dami ng data sa kabuuang biomass ng lahat ng nabubuhay na organismo sa Earth at ang pamamahagi nito sa mga indibidwal na species ay mahalagang impormasyon para sa modernong biology at ekolohiya: magagamit ang mga ito upang pag-aralan ang pangkalahatang dinamika at pag-unlad ng buong biosphere, ang tugon nito sa mga proseso ng klimatiko na nagaganap. sa planeta. Parehong ang spatial distribution ng biomass (heograpikal, ayon sa lalim at mga tirahan ng species) at ang pamamahagi nito sa iba't ibang species ng mga buhay na organismo ay maaaring maging isang mahalagang tagapagpahiwatig sa pagtatasa ng carbon at iba pang mga elemental na daanan ng transportasyon, pati na rin ang mga ekolohikal na interaksyon o food chain. Gayunpaman, hanggang sa kasalukuyan, ang mga quantitative na pagtatantya ng pamamahagi ng biomass ay ginawa para sa indibidwal na taxa o sa loob ng ilang ecosystem, at ang mga mapagkakatiwalaang pagtatantya ng buong biosphere ay hindi pa nagagawa.

Upang makakuha ng naturang data, isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Israel at Estados Unidos, na pinamumunuan ni Ron Milo (Ron Milo) mula sa Weizmann Institute of Science, ay nagsagawa ng isang uri ng census ng lahat ng mga species ng hayop na may pagtatasa ng kanilang biomass at heograpikal na pamamahagi. Kinokolekta ng mga siyentipiko ang lahat ng data mula sa ilang daang may-katuturang artikulong pang-agham, pagkatapos ay pinoproseso nila ang impormasyong ito gamit ang binuo na pamamaraan ng pagsasama, na isinasaalang-alang ang heograpikal na pamamahagi ng mga species. Bilang isang quantitative indicator ng biomass na maiuugnay sa iba't ibang species, ginamit ng mga siyentipiko ang impormasyon sa masa ng carbon na nahuhulog sa iba't ibang taxa (iyon ay, ang masa ng tubig ay hindi isinasaalang-alang kapag isinasaalang-alang, halimbawa). Ngayon ang lahat ng mga resultang nakuha, pati na rin ang mga programang ginamit para sa pagsusuri, ay nasa pampublikong domain, at sila ay matatagpuan sa github.

Schematic diagram ng derivation ng data sa pandaigdigang pamamahagi ng biomass mula sa magagamit na hindi kumpletong data, na isinasaalang-alang ang heograpikal na pamamahagi ng mga parameter ng kapaligiran

Y. M. Bar-On et al./ Mga Pamamaraan ng National Academy of Sciences, 2018

Ang isang pagsusuri sa data na nakuha ay nagpakita na ang kabuuang biomass ng lahat ng nabubuhay na organismo sa Earth ay humigit-kumulang 550 bilyong tonelada ng carbon. Kasabay nito, ang napakaraming karamihan nito ay nilalaman ng mga kinatawan ng kaharian ng halaman: 450 gigatons ng carbon ay higit sa 80 porsiyento ng kabuuan. Sa pangalawang lugar ay ang bakterya: humigit-kumulang 70 bilyong tonelada ng carbon, habang ang mga hayop (2 bilyong tonelada) ay mas mababa din sa fungi (12 bilyong tonelada), archaea (7 bilyong tonelada) at protozoa (4 bilyong tonelada). Sa mga hayop, ang mga arthropod ay may pinakamalaking biomass (1 bilyong tonelada), at, halimbawa, ang kabuuang biomass ng mga species. Homo sapiens ay 0.06 bilyong tonelada ng carbon - ito ay humigit-kumulang 0.01 porsiyento ng lahat ng biomass sa Earth.

Pamamahagi ng biomass sa pagitan ng mga kinatawan ng iba't ibang kaharian (kaliwa) at sa loob ng kaharian ng hayop (kanan)

Y. M. Bar-On et al./ Mga Pamamaraan ng National Academy of Sciences, 2018

Pamamahagi ng biomass sa pagitan ng iba't ibang tirahan: kabuuan para sa lahat ng nabubuhay na organismo (kaliwa) at hiwalay para sa mga kinatawan ng iba't ibang kaharian (kanan)

Y. M. Bar-On et al./ Mga Pamamaraan ng National Academy of Sciences, 2018

Kapansin-pansin, ang pinakamataas na proporsyon ng mga kinatawan ng mga pangunahing kaharian sa mga tuntunin ng biomass ay naninirahan sa iba't ibang mga tirahan. Kaya, karamihan sa mga halaman ay mga species ng terrestrial. Ang pinakamataas na biomass ng mga hayop ay naninirahan sa mga dagat at karagatan, at, halimbawa, karamihan sa mga bakterya at archaea ay matatagpuan sa ilalim ng lupa. Kasabay nito, ang kabuuang biomass ng mga terrestrial na organismo ay halos dalawang order ng magnitude na mas malaki kaysa sa mga marine organism, na, ayon sa mga may-akda ng pag-aaral, ay nagkakahalaga lamang ng 6 bilyong tonelada ng carbon.

Napansin ng mga siyentipiko na dahil sa kakulangan ng tumpak na impormasyon, ang data na nakuha ay kinakalkula na may napakalaking kawalan ng katiyakan. Kaya, tanging ang biomass ng mga halaman sa Earth ang maaaring matantya nang may sapat na kumpiyansa, habang para sa bacteria at archaea, ang nakuhang data ay maaaring mag-iba mula sa aktwal na data sa pamamagitan ng isang kadahilanan na 10. Gayunpaman, ang kawalan ng katiyakan sa data sa kabuuang biomass ng lahat ng nabubuhay na organismo sa Earth ay hindi lalampas sa 70 porsiyento.

Ayon sa mga may-akda ng akda, ang mga resulta na kanilang nakuha ay batay sa data mula sa kasalukuyang mga siyentipikong pag-aaral, samakatuwid maaari silang magamit para sa modernong ecological at biological na mga pagtatasa, kahit na sa kabila ng isang medyo malaking error. Napansin din ng mga siyentipiko na kapag pinag-aaralan ang data, natukoy nila ang mga heyograpikong lugar kung saan may napakakaunting data sa kasalukuyan at nangangailangan ng karagdagang pananaliksik. Ang mga mananaliksik ay umaasa na sa hinaharap, ang data refinement ay magbibigay-daan hindi lamang upang magsagawa ng naturang pagsusuri na may sapat na geographic na resolusyon, ngunit din upang masubaybayan ang dinamika ng mga pagbabago sa naturang mga distribusyon sa paglipas ng panahon.

Kamakailan lamang, ang mga siyentipiko ay namahagi ng biomass sa mas maliliit na sistema sa pamamagitan ng pagtingin sa malalaking kagubatan sa buong Earth. Ito ay lumabas na higit sa kalahati ng buong biomass ng kagubatan ay isinasaalang-alang lamang ng isang porsyento ng pinakamalaking mga puno, na karamihan ay lumampas sa 60 sentimetro ang lapad. Kasabay nito, ang dynamic na pagsusuri ay maaari nang isagawa para sa ilang mga species ng hayop sa ilang mga heograpikal na lugar. Halimbawa, noong nakaraang taon pinag-aralan ng mga European ecologist ang biomass ng lumilipad na mga insekto sa mga pambansang parke sa Germany at na sa loob ng 27 taon ay bumaba ito ng 76 porsiyento nang sabay-sabay.

Alexander Dubov

Biomass ng Earth. Sa lupain ng Earth, simula sa mga pole hanggang sa ekwador, unti-unting tumataas ang biomass. Kasabay nito, ang bilang ng mga species ng halaman ay tumataas din. Ang tundra na may mga lichen at lumot ay nagbibigay daan sa mga koniperus at malawak na dahon na kagubatan, pagkatapos ay steppes at subtropikal na mga halaman. Ang pinakamalaking konsentrasyon at pagkakaiba-iba ng mga halaman ay nagaganap sa mga tropikal na rainforest. Ang taas ng mga puno ay umabot sa 110-120m. Ang mga halaman ay lumalaki sa ilang mga tier, ang mga epiphyte ay sumasakop sa mga puno. Ang bilang at iba't ibang uri ng hayop ay nakasalalay sa masa ng halaman at tumataas din patungo sa ekwador. Sa kagubatan, ang mga hayop ay nanirahan sa iba't ibang mga antas. Ang pinakamataas na density ng buhay ay sinusunod sa biogeocenoses, kung saan ang mga species ay konektado sa pamamagitan ng mga food chain. Ang mga kadena ng pagkain, na magkakaugnay, ay bumubuo ng isang kumplikadong network ng paglipat ng mga elemento ng kemikal at enerhiya mula sa isang link patungo sa isa pa. Sa pagitan ng mga organismo mayroong isang matinding kumpetisyon para sa pagkakaroon ng espasyo, pagkain, liwanag, oxygen. Malaki ang impluwensya ng tao sa biomass ng lupa. Sa ilalim ng impluwensya nito, ang mga lugar na gumagawa ng biomass ay nabawasan.

biomass ng lupa. Ang lupa ay ang kapaligiran na kinakailangan para sa buhay ng halaman at biogeocenosis na may iba't ibang maliliit na buhay na organismo. Ito ay isang maluwag na layer ng ibabaw ng crust ng lupa, na binago ng atmospera at mga organismo at patuloy na pinupunan ng mga organikong labi. Ang pagbuo ng buhay na organikong bagay ay nangyayari sa ibabaw ng lupa; agnas ng mga organikong sangkap, ang kanilang mineralization ay isinasagawa pangunahin sa lupa. Ang lupa ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng mga organismo at physico-chemical na mga kadahilanan. Ang kapal ng lupa, kasama ang biomass sa ibabaw at sa ilalim ng impluwensya nito, ay tumataas mula sa mga pole hanggang sa ekwador. Sa hilagang latitude, ang humus ay partikular na kahalagahan.

Pamamahagi ng biomass sa ibabaw ng lupa.

Ang lupa ay makapal ang populasyon ng mga buhay na organismo. Ang tubig mula sa ulan, ang natutunaw na niyebe ay nagpapayaman dito ng oxygen at natutunaw ang mga mineral na asing-gamot. Ang bahagi ng mga solusyon ay nananatili sa lupa, ang bahagi ay dinadala sa mga ilog at karagatan. Sinisingaw ng lupa ang tubig sa lupa na tumataas sa pamamagitan ng mga capillary. Mayroong paggalaw ng mga solusyon at pag-ulan ng mga asing-gamot sa iba't ibang horizon ng lupa.

Nagaganap din ang pagpapalitan ng gas sa lupa. Sa gabi, kapag ang paglamig at pag-compress ng mga gas, ang isang tiyak na halaga ng hangin ay tumagos dito. Ang oxygen sa hangin ay sinisipsip ng mga hayop at halaman at bahagi ng mga kemikal na compound. Ang nitrogen na tumagos sa lupa na may hangin ay nakukuha ng ilang bakterya. Sa araw, kapag ang lupa ay pinainit, ang mga gas ay inilabas: carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia. Ang lahat ng mga proseso na nagaganap sa lupa ay kasama sa cycle ng mga sangkap sa biosphere.

Ang ilang mga uri ng aktibidad sa ekonomiya ng tao (chemicalization ng produksyon ng agrikultura, pagproseso ng mga produktong petrolyo, atbp.) ay nagdudulot ng malawakang pagkamatay ng mga organismo sa lupa na may mahalagang papel sa biosphere.

Biomass ng mga karagatan. Ang hydrosphere ng Earth, o ang World Ocean, ay sumasakop sa higit sa 2/3 ng ibabaw ng planeta. Ang tubig ay may mataas na kapasidad ng init, ginagawang mas pare-pareho ang temperatura ng mga karagatan at dagat, na nagpapagaan ng matinding pagbabago sa temperatura sa taglamig at tag-araw. Ang karagatan ay nagyeyelo lamang sa mga poste, ngunit may mga buhay na organismo sa ilalim ng yelo.

Ang tubig ay isang mahusay na solvent. Kasama sa komposisyon ng tubig sa karagatan ang mga mineral na asing-gamot na naglalaman ng humigit-kumulang 60 elemento ng kemikal; ang oxygen at carbon dioxide na nagmumula sa hangin ay natutunaw dito. Ang mga hayop sa tubig ay naglalabas din ng carbon dioxide kapag sila ay huminga, at ang algae ay nagpapayaman sa tubig ng oxygen sa panahon ng photosynthesis.

Ang mga pisikal na katangian at kemikal na komposisyon ng mga tubig sa karagatan ay napaka-pare-pareho at lumikha ng isang kapaligiran na kaaya-aya sa buhay. Ang photosynthesis ng algae ay nangyayari pangunahin sa itaas na layer ng tubig - hanggang sa 100m. Ang ibabaw ng karagatan sa ganitong kapal ay puno ng microscopic unicellular algae na bumubuo ng microplankton.

Malaki ang papel ng plankton sa nutrisyon ng mga hayop sa karagatan. Ang mga copepod ay kumakain ng algae at protozoa. Ang mga crustacean ay kinakain ng herring at iba pang isda. Ang mga herring ay kinakain ng mga mandaragit na isda at gull. Ang mga balyena ng Baleen ay eksklusibong kumakain sa plankton. Sa karagatan, bilang karagdagan sa plankton at mga hayop na malayang lumalangoy, maraming mga organismo ang nakakabit sa ilalim at gumagapang sa tabi nito. Ang populasyon sa ibaba ay tinatawag na benthos. Ang mga kondensasyon ng mga organismo ay sinusunod sa karagatan: planktonic, coastal, bottom. Kasama rin sa mga buhay na kumpol ang mga kolonya ng korales na bumubuo ng mga bahura at isla. Sa karagatan, lalo na sa ilalim nito, karaniwan ang bacteria na nagko-convert ng mga organic residues sa inorganic substance. Ang mga patay na organismo ay dahan-dahang naninirahan sa ilalim ng karagatan. Marami sa kanila ay natatakpan ng flint o calcareous shell, pati na rin ang calcareous shell. Sa ilalim ng karagatan, bumubuo sila ng mga sedimentary na bato.

Sa kasalukuyan, nilulutas ng ilang mga bansa ang problema sa pagkuha ng sariwang tubig at mga metal mula sa karagatan at mas ginagamit ang mga mapagkukunan ng pagkain nito habang pinoprotektahan ang pinakamahahalagang hayop.

Ang hydrosphere ay may malakas na impluwensya sa buong biosphere. Ang pang-araw-araw at pana-panahong pagbabagu-bago sa pag-init ng mga ibabaw ng lupa at karagatan ay nagdudulot ng sirkulasyon ng init at kahalumigmigan sa atmospera at nakakaapekto sa klima at mga siklo ng mga sangkap sa buong biosphere.

Ang produksyon ng langis sa mga dagat, ang transportasyon nito sa mga tanker at iba pang aktibidad ng tao ay humantong sa polusyon ng World Ocean at pagbawas sa biomass nito.