המושג "ביוספירה" הוכנס לשימוש לפני זמן רב. בתחילה, הוא שימש לשמות המולקולות האורגניות האלמותיות היפותטיות שהיו הבסיס לחיים. מושג אחר של הקונכייה החיה של כדור הארץ ניתן על ידי הגיאולוג האוסטרי E. Suess בשנת 1875. ביצירתו "מוצא האלפים" הוא עונה על השאלה מהי הביוספרה. לדעתו מדובר במעטפת עצמאית של כדור הארץ, שנוצרת על ידי אורגניזמים חיים. הגדרה זו נתמכת על ידי מדענים רבים, בני זמננו של E. Suess וגם שלנו.
מאוחר יותר בשנת 1926, וי.אי. ורנדסקי השלים מושג זה. מהי הביוספרה לפי תורתו של V. I. ורנדסקי? המדען בעבודתו אומר שהקליפה החיה של כדור הארץ מורכבת לא רק על ידי אורגניזמים, אלא גם על ידי בית הגידול שלהם., כלומר, הוא משלים את ההגדרה של E. Suess עם מרכיב ביו-גיאוכימי. עם זאת, לא כל המדענים תומכים בדעה של V. I. ורנדסקי. לכן, כרגע, יש הגדרות תקפות באותה מידה למושג "ביוספירה": לפי Suess (הבנה צרה) ולפי Vernadsky (הבנה רחבה).
לפי תורתו של ורנדסקי, הקליפה החיה קיימת בזכות אנרגיית השמש ויש לה גבולות. גבולותהביוספירה תעלה בקנה אחד עם גבולות החיים על פני כדור הארץ. כך, הגבול העליון עובר בגובה של 15-20 ק מ (כל הטרופוספירה והשכבות התחתונות של הסטרטוספירה); התחתון לוכד את הים והאוקיינוס
שקעים בעומק של יותר מ-10 ק"מ ובטן כדור הארץ בעומק של עד 3 ק"מ. התוצאות של פעילות החיים של אורגניזמים מבחינים בצורת סלעי משקע ובעומקים גדולים יותר. החלקים הנותרים של קונכיות כדור הארץ, שבהם אין חיים, כמו גם החלל החיצון, הם הסביבה לקליפה החיה של הפלנטה שלנו.
אז מהי הביוספירה במובן המודרני, ולמה היא קיימת? בהתבסס על תורתם של E. Suess ו-V. Vernadsky, תוך התחשבות בתגליות מודרניות, אנו יכולים לומר ש"כדור החיים" הוא קליפה תרמודינמית פתוחה של כדור הארץ, ש"עבודתה" מתבצעת בשל אינטראקציה של רכיבים חיים (ביוטיים) ורכיבים שאינם חיים (אביוטים). ההרכב של כדור זה כולל את כל האורגניזמים ושרידיהם, חלקי האוויר, המים וקליפת האדמה המוצקה, המאוכלסים באורגניזמים ומשתנים בהשפעת פעילותם.
כדי לשמור על תפקוד קליפה זו של כדור הארץ חייב להיות
נכסים מסוימים שעוזרים להתקיים.
מאפיינים בסיסיים של הביוספירה:
- הקישור המרכזי הוא חומר חי.
- פתיחות: היא צריכה אנרגיה שמגיעה מבחוץ - אנרגיה סולארית.
- ויסות עצמי (הומאוסטזיס): הוא מסוגל לחזור למצבו המקורי, באמצעות מנגנונים מסוימים לשם כך. למשל התיישבות קרקעמיקרואורגניזמים וצמחייה לאחר התפרצות געשית. עם זאת, כעת תכונה זו לא תמיד יכולה לעבוד עקב התערבות אנושית בטבע (יצירת גידולי גידול, כלומר מערכות אקולוגיות מלאכותיות שאינן מסוגלות להתאושש בעצמן).
- גיוון מינים גבוה, המבטיח את קיימותו.
- מחזור החומר.
לסיכום ולענות על השאלה מהי הביוספרה, אנו יכולים לומר שזו מעטפת מיוחדת וחיה של כדור הארץ, מערכת אקולוגית גלובלית שיש לה גבולות משלה ותכונות מסוימות שעוזרות לה להתקיים.
