Він писав: "людство, взяте в цілому, стає могутньою геологічною силою. Й перед ним, перед його думкою та працею, постає питання про перебудову біосфери в інтересах вільно мислячого людства як єдиного цілого".

В.І.Вернадський вважав, що ноосфера — це такий стан біосфери, в якому повинні проявитися розум і спрямована ним праця людини, як нова, небувала на планеті геологічна сила.

Очевидно, що ноосфера в просторі значною мірою перекривається з біосферою, але не тотожня їй. Темпи розвитку ноосфери незрівнянно вищі від темпів змін біосфери. Але життя на Землі безпосередньо залежить також від низки космічних факторів, найголовнішим (але далеко не єдиним) з яких завжди вважалось випромінювання Сонця. Усвідомлення перетворюючого впливу життя на одне з космічних тіл — планету Землю і безпосередній зв'язок земного життя з космічними факторами дозволили В.І.Вернадському висловити свою всесвітньовідому тезу: життя на Землі — явище космічне. На його думку, зародки життя заносяться з космосу на всі планети, які виникають у Всесвіті, а далі за сприятливих умов різні форми життя можуть еволюціонувати, урізноманітнюватись і вдосконалюватись — залежно від конкретних умов даної планети, посилаючи в свою чергу зародки життя у космос на усі інші планети Всесвіту.

Зародки теорії біосфери і усвідомлення взаємозв'язку багатьох процесів у зовнішніх оболонках Землі були вже в роботах посередників. Але таку цілісну й завершену систему уявлень про "космізм життя" В.Є.Вернадський сформулював у своїх творах уперше в історії людства.

Кругообіг речовин і хімічних елементів.

Кругообіг речовин — це їх багаторазова участь у процесах, які відбуваються в біосферних шарах атмосфери, гідросфери і літосфери. Тобто повний кругообіг здійснюють не речовини, а певні елементи, а тому слід розглянути їх кругообіг.

Як відомо, атоми різних елементів нерівномірно представлені у вулканічних породах, морській воді, органічній матерії. Перші з них — вулканічні породи — виступають як джерело атомів, з яких органічний світ творить свою матерію. Материнська порода, гідросфера, атмосфера і світ організмів пов'язані між собою міграцією атомів, яка може відбуватися циклічно або ациклічно.

Згідно з В. Енгельгардтом (1959), міграцію можна називати цикліч-ною, якщо середній вміст хімічних елементів у вулканічних породах lх), з одного боку, і в осадочних породах (tx) та морській воді (mх) — з іншого, є однаковими. Якщо ще додати сюди кларк елементів із живих організмів, одержимо рівняння

lхЕ - txT - mxM + bхВ = 0,

де Е, Т — кількість зрушеної породи; М — об'єм морської води; В — маса живих організмів на планеті.

З цього рівняння випливає, що процес буде циклічним, якщо

lхЕ = txT + mxM + bхВ,

і водночас буде ациклічним, якщо

lхЕ < txT + mxM + bхВ.

Елементи, які мігрують циклічно, обертаються в біохімічних проце-сах двох рівнів: біогеоценозу і біосфери. Кругообіг елементів у біогео-ценозі (малий кругообіг) розглянутий у попередньому розділі. Зупини-мося на "великому" головному кругообізі, який відбувається в біосфері.

Як відомо, основою динамічної рівноваги і стійкості біосфери є кругообіг речовин і перетворення енергії, які складаються з багатьох процесів. Причому окремі циклічні процеси являють собою послідовний ряд змін речовини, що відповідає тимчасовому стану рівноваги. Добре відомі глобальні процеси кругообігу води, кисню, вуглецю, азоту, фосфо-ру, мікроелементів. Процеси руху хімічних елементів, які відбуваються за участю живої речовини, називаються біохімічними циклами.

Цілорічно біохімічні цикли приводять у рух близько 480 млрд т речовини, виключно біофільних елементів — вуглецю, азоту, кисню, вод-ню та ін. Внаслідок фотосинтезу біосфера має величезний енергетичний потенціал. У масштабі біосфери біохімічні цикли замкнуті, крім циклу О2, який відсутній після області розсіювання.

Характерна особливість "великого" геологічного кругообігу речови-ни — це його переважно горизонтальний напрям. Він відбувається між сушею і морем. Біологічний кругообіг має переважно вертикальний на-прям міграції і відбувається між рослинами і грунтом.

Міграція речовин у хімічному кругообізі визначається двома тісно пов'язаними і взаємозумовленими процесами, які протистоять один одному. Це синтез живої речовини зеленими рослинами з елементів неживого середовища за допомогою сонячної енергії та мінералізація органічних решток рослин і тварин, у процесі якої виділяється енергія. Такий кругообіг відбувається в кожному ландшафті як на суші, так і на морі. Речовини, які рослини добувають з грунту, повітря і води, йдуть на побудову їхніх організмів, потім, мінералізуючись, знову надходять у навколишнє середовище. Однак цей процес не замкнутий. Частина речо-вин з кожного циклу кругообігу, що надходить у геологічний кругообіг речовин, потрапляє в море, а там, відклавшись на дні, може бути на дов-гий час вилученою з біологічного кругообігу. Кожний наступний цикл включає нові речовини, тому він не подібний до попереднього.

Кругообіг води

Кругообіг води, або гідрологічний цикл, має основні риси кругообігу хімічних елементів, він також збалансований у масштабах усієї земної кулі і приводиться в рух енергією.

На малюнку наведено обсяг окремих частин гідросфери Землі та зв'язаної води земної кори. Слід відзначити, що понад 90% наявної на Землі води перебуває в гірських породах, які утворюють земну кору, і у відкладах на поверхні Землі. Ця вода вступає в гідрологічний цикл, який відбувається в біогеоценозах дуже рідко: лише в момент вулканічних викидів. Тому цю воду можна не брати до уваги, коли