Влияние вулканизма на биоту экосистемы

Агентство по рыболовству Российской федерации

ФГОУ  ВПО

Камчатский  Государственный Технический Университет 
 
 
 
 
 

Технологический факультет

Кафедра экологии и природопользования 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

По  дисциплине «Влияние вулканизма на биоту экосистемы» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                 Проверил:

Студент группы                 профессор

08 – ПР                 Кузякина Т.И.

Куроплясов Н.А.

080330 
 
 
 
 
 
 

Петропавловск-Камчатский

2010 год

 

Оглавление:

Введение            стр. 3

1. Развитие представлений о биосфере Земли      стр. 3

2. Вулканизм  Земли, типы, виды выбросов     стр. 4

3. Возникновение  биосферы на Земле      стр. 5

4. Устойчивость биосферы, эволюция      стр. 6

Заключение          стр. 8

Литература           стр. 9

 

Введение

     Вулканы воздействуют на природную среду и на человечество несколькими способами. Во-первых, прямым воздействием на окружающую среду извергающихся вулканических продуктов (лавы, пепел и т. п.), во-вторых, воздействием газов и тонких пеплов на атмосферу и тем самым на климат, в-третьих, воздействием тепла продуктов вулканизма на лед и на снег, часто покрывающих вершины вулканов, что приводит к катастрофическим селям, наводнениям, лавинам, в-четвертых, вулканические извержения обычно сопровождаются землятресениями и т. д.. Но особенно долговременны и глобальны воздействия вулканического вещества на атмосферу, что отражается на изменении климата Земли.

1. Развитие представлений о биосфере Земли.

     На  основе наблюдений природных явлений  представление о том, что живые  существа взаимодействуют с внешней средой и влияет на ее изменение, возникло давно. В начале 17 века зачатки представлений о биосфере встречаются в трудах голландских ученых Варениуса (1629-1695) и .Гюйгенса, а также у знаменитого французского журналиста Бюффона (1707-1788). Спустя время французский журналист Кювье (1769-1832) заметил, что живые организмы могут существовать только путем обмена веществ с внешней средой. Другие исследователи - французские химики Дюма (1800-1884), Бусенго (1802-1887), немецкий химик Либих (1803-1873) выяснили значение зеленых растений в газовом обмене земного шара и роль почвенных растворов в питании растений. Ученые изучили взаимоотношение организмов со средой их обитания и гибели, что непосредственно предшествовало современному пониманию биосферы. Ж.Б. Ламарк в своей книге "Гидрогеология" посвятил целую главу влиянию живых организмов на земную поверхность. Из его высказываний следует правильная оценка огромной геологической роли организмов и продуктов их разложения. Выдающийся натуралист и географ А.Гамбольд (1769- 1858) дал синтез знаний того времени о Земле и Космосе и на основании этого развил идею о взаимосвязи всех природных процессов и явлений. Существование биосферы Земли как определенной природной системы выражается в первую очередь в круговороте энергии и вещества при участии всех живых организмов. А предложенное в 80-ых годах XIX века, подразделение организмов по способам питания на три группы: автотрофные, гетеротрофные и миксотрофные, немецким физиологом В.Пфеффером (1845- 1920), было крупным научным обобщением, способствующим пониманию основных процессов обмена веществ в биосфере. Определение "биосфера" впервые было введено австрийским геологом Э.Зюссом в 1875 году, в его работе по геологии Альп. Однако подробного освещения роли ее у Зюсса нет. Значительно более широкое представление о биосфере, этапах ее эволюции исследовано В.И.Вернадским (1863- 1945). Факты накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, географии, почвоведения. В дальнейшем углубленное представление о закономерных связях животными, растениями и минералами было развито В.В.Докучаевым.

2. Вулканизм Земли, типы, виды выбросов.

     По  современным представлениям, вулканизм  является внешней, так называемой эффузивной формой магматизма.. На глубине от 50 до 350 км, в толще нашей планеты образуются очаги расплавленной магмы. По участкам дробления и разломов земной коры, магма поднимается и изливается на поверхность в виде лавы. При этих излияниях магмы на поверхность и образуются вулканы. Вулканы бывают трех типов:

     1. Площадные вулканы. В настоящее  время такие вулканы не встречаются,  или можно сказать не существуют. Эти вулканы приурочены к выходу  большого количества лавы на  поверхность большой площади.

     2. Трещинные вулканы. Они проявляются  в излиянии лавы на земную поверхность по крупным трещинам или расколам.

     3. Центральный тип. Это самый  распространенный тип эффузивного  магматизма. Он сопровождается образованием  конусообразных вулканических гор;  высота которых контролируется  гидростатическими силами.

     При извержении вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые могут быть жидкими, газообразными и твердыми. Газообразные - фумаролы и софиони. Жидкие - представлена лавой. Твердые продукты включают в себя вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел

3. Возникновение биосферы  на Земле

     Возникновение биосферы на Земле, связано с вулканизмом. По современным представлениям, возраст Земли оценивается около 5 млрд. лет. Во время своего образования Земля, вероятно, представляла холодное тело, близкое по составу к метеоритам. Материал, из которого она образовалась, содержал радиоактивные элементы. Присутствовали, очевидно, и короткоживущие изотопы. Вещество Земли первоначально характеризовалась однородностью состава. Вследствие выделения тепла при гравитационном сжатии и особенно при радиоактивном распаде недра Земли стали постепенно разогреваться. Однако из-за постоянной потери тепла через поверхность и недостаточности радиогенного тепла полного расплавления Земли не произошло. В начальные моменты плавки вещества Земли процессы выплавления и дегазации, очевидно, охватывали всю поверхность, которая была относительно ровной и слагалась лишь материалом излившихся базальтов и первичным веществом планеты. Однообразие и монотонность ландшафтов нарушалось лишь бесчисленным количеством вулканов да беспрепятственно достигавшими земной коры солнечными лучами. Проходили миллионы лет. И по мере того, как шло время, постепенно менялся облик планеты: формировались гидросфера и атмосфера. В результате процессов плавления Земли, на ее поверхность выносилась вода и разнообразные газы, и огромную роль в этом играли вулканы.

     Важным  моментом является то, что условия, существующие в то время на Земле, позволили дальнейшее развитие форм, в том виде, в котором они существуют теперь и важную роль сыграл в этом вулканизм. Именно вулканизм был тем механизмом, который создал первичную гидросферу и атмосферу. Появление в древнем океане одного жизнеспособного организма могло привести к мгновенному в масштабе геологического времени распространению жизни на Земле. Многие исследователи считают, что самые первые живые организмы образовались в зонах действия подводных вулканов, именно там был комплекс условий необходимых для этого.

Автотрофные организмы, как и гетеротрофные, практически мгновенно, в смысле геологического времени, распространились на все пространство Земли. Таким образом, живые организмы создали свободный кислород на Земле. Это привело к образованию озонового экрана, что расширило границы распространения жизни в гидросфере.

На границе  криптозоя и фанерозоя появился новый мощный фактор, повлиявший на эволюцию биосферы - образование осадочных  пород вследствие накопления извести  в результате жизнедеятельности  многоклеточных животных. До этого  карбонатные породы образовывались лишь в результате деятельности водорослей. Этот фактор был полезен для развития животного мира

4. Устойчивость биосферы, эволюция

     Состояние. биосферы определяется в основном физико-химическими характеристиками окружающей среды. Основная климатическая характеристика - температура у поверхности Земли - изменялась за время эволюции биоты относительно мало: при современном значении средней глобальной температуры 15оС изменения, с учетом даже ледниковых периодов, не превышали 10-20о. За 4 миллиарда лет концентрация СО2 в атмосфере уменьшилась в 100-1000 раз, из-за ослабления вулканизма, в результате расхода радиоактивных элементов в недрах Земли, что отрицательно повлияло на питание растений. В то же время накопление кислорода в атмосфере резко ускорило развитие биоты, но не было на пользу тем самым анаэробным (бескислородным) организмам, в результате жизнедеятельности которых появвился кислород. Они были почти полностью вытеснены вновь возникшими аэробными организмами. Есть предположение, что за время существования биосферы исчезло несколько миллиардов видов, тогда как сейчас существуют несколько миллионов. Но зато организмы, которые сумели пережить изменение условий, давали начало новым видам. Именно приспособление к изменяющимся условиям окружающей среды создало многочисленные и отлично приспособленные виды, то есть двигало эволюцию видов. Современное состояние биосферы, проблемы изменения климата.  

 

Заключение

     "Обычные"  камни, слагающие вулканические  горные породы, являются свидетелям  всей жизни Земли с начала формирования ее твердой оболочки и до наших дней. Но в те времена, когда они обладали "душой" и жили активной жизнью, их влияние на процессы, протекающие в биосфере Земли, было значительным. Развитие биоты на протяжении всего времени было тесно связано с процессами происходящими в земной коре. Огромную роль сыграла вулканическая деятельность, как один из источников образования атмосферы на ранних этапах эволюции Земли. С другой стороны результаты вулканической деятельности создали благоприятные условия для появления биосферы в ее сегодняшнем состоянии. И хотя сегодня вулканическая деятельность является менее активной, каждый из 4 тысяч действующих и потухших вулканов Земли создал свою собственную неповторимую локальную экосистему.

 

     

Список литературы

1. Короновский Н., Ясамов Н. Историческая геология. М.,2000.

2. Кемп  П., Армс К. Введение в биологию. М.,2000.

3. Либберт  Э. Общая биология. М.,1978 Льоцци  М. История физики. М.,2001.

4. Найдыш  В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. М.,1999.

5. Небел  Б. Наука об окружающей среде.  Как устроен мир. М.,1993.