Процесс преобразования литосферы живыми организмами привел к образованию почвы. Это поверхностный слой твердой оболочки Земли, обладающий плодородием (мощность почвы достигает 2-3 м). Почва состоит из твердой, жидкой и газообразной частей, а также содержит живые организмы (растительные и животные).
Твердая часть включает различные минералы, например слюду, каолин, кварц, а также гумус; жидкая - представляет собой почвенный раствор (вода с растворенными в ней веществами) газообразная - это почвенный воздух. Современными учеными почвенный покров Земли рассматривается как педосфера, что представляет собой естественную мембрану (биогеомембрану), которая регулирует взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли.
Значение педосферы
Главное свойство почвы - плодородие. Она обеспечивается гумусом - сложные органические вещества, образовавшееся в результате физико-химического разложения отмершей органики. Чем больше содержание гумуса, тем выше плодородие, способность почвы поставлять растения необходимыми питательными веществами.
В педосферу наблюдается не просто смешение живого и неживого компонентов природы, но и их узаемодия в рамках почвенной экосистемы. Значение почвы заключается в обеспечении биологического круговорота. В него вовлечены все живые организмы, атмосфера, гидросфера и верхняя часть литосферы. Как и в круговороте воды, в этом круговороте главной движущей силой является солнечная энергия. В виде тепла и света она поступает на Землю и обеспечивает основной процесс биологического круговорота - фотосинтез. Он заключается в создании зелеными растениями на свете органических веществ. В ходе этого процесса разлагается вода, водород используется для создания органических соединений, а кислород выделяется в атмосферу (фотосинтез - единственный биологический процесс, который происходит с увеличением свободной энергии и прямо или косвенно обеспечивает доступной химической энергией земные организмы). Фотосинтез играет ведущую роль, приводя к образованию около 150 млрд т органического вещества, при этом усваивается 300 млрд т С02 и выделяется около 200 млрд т свободного 02. Это свойство позволило называть растения продуцентами, т.е. производителями. Животные питаются готовыми органическими веществами (они поедают растения), поэтому их называют консументами, т.е. потребителями. Растения и животные совершают превращения и перемещения веществ. Впоследствии они отмирают, и к биологического круговорота присоединяются бактерии и грибы. Они разлагают остатки погибших организмов к простейших соединений, в том числе С02, воду, аммиак, которые вновь используются растениями для создания своих тканей, т.е. органических веществ. Начинается новый цикл биологического круговорота.
Каждый следующий биологический круговорот несколько отличается от предыдущих. Растения, например, берут из почвы питательные вещества, а отмирая, отдают их обратно почвы. Но отдают их значительно больше, потому что органическая масса растений создается, в основном, за счет углекислого газа в атмосфере, а не за счет веществ, поступающих из почвы через корневую систему.
Роль круговоротов природы (в том числе биологического) колоссальная, так как они обеспечивают многократность тех же процессов и явлений и их высокую суммарную эффективность при ограниченном обьсягу исходного вещества, участвующего в круговоротах. Все круговороты взаимосвязаны между собой и образуют на Земле общий глобальный круговорот веществ и энергии, который формирует географическую оболочку, обеспечивает ее существование и развитие.