Атмосфера

Атмосфера

Сучасний склад атмосфери Землі не випадковий, він різко відрізняється від атмосфери інших планет Сонячної системи (табл. 15) і перебуває в стані динамічної рівноваги з іншими визначальними факторами (абіотичними і біотичними) біосфери. Відносно невеликі зміни складу атмосферного повітря призвели б до непоправних змін у природі. Наприклад, зменшення вмісту кисню на 5—7% спричинило б вимирання багатьох видів живих організмів, а збільшення на таку саму величину — страшні пожежі лісів, які б не загасили навіть безперервні дощі. За даними сучасної науки формування складу повітря відбувалося протягом понад 3 млрд років від часу появи на Землі перших живих організмів. До того часу атмосфера формувалась виключно абіотичними факторами — активною вулканічною діяльністю Землі. У складі тогочасної атмосфери були азот, аміак, водень, діоксид і оксид вуглецю, метан, водяна пара, хлор, сірководень і деякі інші гази. Як бачимо, в атмосфері повністю бракувало молекулярного кисню. Відтак не існувало й озонового прошарку, бо саме під дією ультрафіолетового проміння сьогодні на висоті 15… 45 km відбувається перетворення 3О+ + 3О– ® 2О3. Відсутність озонового прошарку в атмосфері Землі не перешкоджала проникненню на поверхню суходолу й океанів енергії коротко­хвильового (ультрафіолетового) спектра сонця.

Вода (H2O) не є постійним компонентом атмосфери Землі і становить у середньому 0,2 — 2,5%. Як виняток, у тропіках — до 4 %, а у приполярних широтах і пустелях — близько 0%

Середня температура на поверхні Землі 286 К і тиск 7,013 · 105 Ра (760 mm Нg).

Сьогодні ми знаємо, що такі умови є згубними для всього живого, але колись енергія саме ультрафіолетового спектра сонця ініціювала хімічні реакції утворення складних органічних речовин, «цеглинок» білка живої матерії — амінокислот.

Поява молекулярного (О2) кисню в атмосфері Землі могла, як припускають, відбуватися за ендотермічного процесу іонізації води під впливом енергії ультрафіолетової частини сонячного спектра 2Н2О 2H2 + O2, але його накопичення за відомими нам законами термохімії не могло бути стійким унаслідок оберненої реакції. Утворення кисневої атмосфери можна пояснити лише комплексною дією зовнішніх (алогенних) абіотичних факторів, що обумовлювали кліматичні параметри, і внутрішніх (автогенних) процесів життєдіяльності організмів.

Першими на Землі організмами були найпростіші одноклітинні анаеробні, які отримували кисень зброджуванням органічних речовин зі вмістом кисню, що утворювались на поверхні водоймищ під впливом ультрафіолетових променів Сонця. Самі ж ці організми ховалися від згубного впливу променів під водою. За браком достатньої кількості поживних речовин анаеробні організми не могли швидко еволюціонувати. Знадобився ще мільярд років, перш ніж з’явились рослинні організми і, поступово, завдяки «таємничому» процесу фотосинтезу збагатили атмосферу Землі молекулярним киснем до сучасного рівня.

Саме завдяки фотосинтезу близько 2 млрд років тому збільшення кисню в атмосфері спричинилося до глобальних змін геохімічних процесів: утворився озоновий прошарок атмосфери, що забезпечило захист живих організмів від згубної дії сонячної радіації. Коли понад 1 млрд років тому вміст кисню в атмосфері досяг 3—4%, з’явились багатоклітинні організми з аеробним диханням (тобто диханням безпосередньо молекулярним киснем). За наступні 300 млн років концентрація кисню в атмосфері збільшилась удвічі.

Закінчився найдавніший етап геологічної історії Землі, коли

1 2 3 4 5 6

Схожі роботи