Биосфера, также известная как экосфера, является всемирной суммой всех экосистем. Его также можно назвать зоной жизни на Земле, замкнутой системой (кроме солнечной и космической радиации и тепла изнутри Земли) и в значительной степени саморегулирующейся. По самому общему биофизиологическому определению биосфера представляет собой глобальную экологическую систему, объединяющую всех живых существ и их взаимоотношения, в том числе их взаимодействие с элементами литосферы, геосферы, гидросферы и атмосферы. Предполагается, что биосфера развилась, начиная с процесса биопоэза (жизнь, созданная естественным путем из неживой материи, такой как простые органические соединения) или биогенеза (жизнь, созданная из живой материи), по крайней мере около 3,5 миллиардов лет назад.

В общем смысле, биосферы представляют собой любые замкнутые, саморегулируемые системы, содержащие экосистемы. Сюда входят искусственные биосферы, такие как Biosphere 2 и BIOS-3, и потенциально связанные с другими планетами или лунами.

Происхождение и использование термина
Термин «биосфера» был придуман геологом Эдуардом Суессом в 1875 году, который он определил как место на поверхности Земли, где живет жизнь.

Хотя концепция имеет геологическое происхождение, это свидетельствует о влиянии Чарльза Дарвина и Мэтью Ф. Мори на науку о Земле. Экологический контекст биосферы происходит с 1920-х годов (см. Владимир Иванович Вернадский), предшествовавший введению в 1935 г. понятия «экосистема» сэра Артура Тансли (см. Историю экологии). Вернадский определил экологию как науку о биосфере. Это междисциплинарная концепция интеграции астрономии, геофизики, метеорологии, биогеографии, эволюции, геологии, геохимии, гидрологии и, вообще говоря, всех наук о жизни и Земле.

Узкое определение
Геохимики определяют биосферу как общую сумму живых организмов («биомасса» или «биота», о чем говорят биологи и экологи). В этом смысле биосфера является лишь одним из четырех отдельных компонентов геохимической модели, а остальные три — геосферой, гидросферой и атмосферой. Когда эти четыре составляющие сферы объединены в одну систему, она известна как Экосфера. Этот термин был придуман в 1960-х годах и охватывает как биологические, так и физические компоненты планеты.

Вторая международная конференция по замкнутым системам жизнеобеспечения определила биосферику как науку и технологию аналогов и моделей биосферы Земли; т.е. искусственных земных биосфер. Другие могут включать создание искусственных внеземных биосфер — например, ориентированных на человека биосфер или родной марсианской биосферы — как часть темы биосферы.

Биосфера Земли

Возраст
Самые ранние доказательства жизни на Земле включают биогенный графит, обнаруженный в 3,7 млрд. Летних метасейсмических породах из Западной Гренландии и окаменелости микробиологического мата, обнаруженные в 3,48 миллиард-летнем песчанике из Западной Австралии. Совсем недавно, в 2015 году, «остатки биотической жизни» были обнаружены в 4,1 млрд. Летних скал в Западной Австралии. Было объявлено, что в 2017 году предполагаемые окаменелые микроорганизмы (или микрофоссилы) были обнаружены в гидротермальных осадках в поясе Нувувагиттук в Квебеке, Канада, который был таким же старым, как и 4,28 млрд. Лет, самым старым свидетельством жизни на Земле, что предполагает «почти мгновенную возникновение жизни «после образования океана 4,4 миллиарда лет назад и вскоре после образования Земли 4,54 миллиарда лет назад. По словам биолога Стивена Блэра Хеджеса, «если бы жизнь возникла относительно быстро на Земле … тогда это могло бы быть распространено во вселенной».

степень
Каждая часть планеты, от полярных ледяных шапок до экватора, имеет какую-то жизнь. Недавние достижения в области микробиологии продемонстрировали, что микробы живут глубоко под земной поверхностью Земли и что общая масса микробной жизни в так называемых «нежилых зонах» в биомассе может превышать всю жизнь животных и растений на поверхности. Фактическую толщину биосферы на Земле трудно измерить. Птицы обычно летают на высотах до 1800 м (5900 футов, 1,1 мили), а рыбы живут в воде в траншеи Пуэрто-Рико на глубине 8 372 м (27 467 футов, 5,202 мили).

Есть более экстремальные примеры для жизни на планете: стервятник Рюппелла был найден на высоте 11 300 м (37 100 футов, 7,0 миль); гоночные гуси мигрируют на высотах не менее 8 300 м (27 200 футов, 5,2 мили); яки живут на высоте до 5400 м (17,7 футов, 3,4 мили) над уровнем моря; горные козы живут до 3050 м (10,010 фута, 1,90 мили). Травоядные животные на этих возвышенностях зависят от лишайников, трав и трав.

Жизненные формы живут в каждой части земной биосферы, включая почву, горячие источники, внутри камней глубиной не менее 19 км (12 миль), глубочайшие части океана и не менее 64 км (40 миль) в атмосфере , Было обнаружено, что микроорганизмы, в определенных условиях испытаний, выживают в вакууме космического пространства. Общее количество почвенного и подземного бактериального углерода оценивается как 5 × 1017 г, или «вес Соединенного Королевства». Масса микроорганизмов прокариота, которая включает бактерии и археи, но не зародышевые микроорганизмы эукариот, может составлять до 0,8 трлн. Тонн углерода (от общей массы биосферы, оцениваемой в пределах от 1 до 4 трлн. Тонн). Барофильные морские микробы были обнаружены на глубине более 10 000 м (33 000 футов, 6,2 мили) в Марианском впадине, самом глубоком месте в океанах Земли. Фактически, одножильные формы жизни были обнаружены в самой глубокой части Марианской впадины, Глубиной Challenger, на глубинах 11 034 м (36,201 фута, 6,885 мили). Другие исследователи сообщили о соответствующих исследованиях, согласно которым микроорганизмы процветают внутри пород до 580 м (ниже на 1,96 м) ниже морского дна под океаническим побережьем северо-запада США на высоте 2,590 м (8,5 футов, 1,61 м), а также 2,400 м (7 900 футов, 1,5 мили) под морским дном от Японии. Культивируемые термофильные микробы были извлечены из ядер, пробуренных более 5000 м (16 000 фут, 3,1 мили) в земную кору в Швеции, от камней между 65-75 ° С (149-167 ° F). Температура увеличивается с увеличением глубины в земную кору. Скорость, с которой увеличивается температура, зависит от многих факторов, включая тип коры (континентальный и океанический), тип горной породы, географическое положение и т. Д. Наибольшая известная температура, при которой может существовать микробная жизнь, составляет 122 ° C (252 ° F) (Metanopyrus kandleri Strain 116), и вполне вероятно, что предел жизни в «глубокой биосфере» определяется температурой, а не абсолютной глубиной. 20 августа 2014 года ученые подтвердили существование микроорганизмов, обитающих на 800 м (2600 футов, 0,50 мили) ниже льда Антарктиды. По словам одного исследователя: «Вы можете найти микробов повсюду — они чрезвычайно приспособлены к условиям и выживают там, где они есть».

Наша биосфера разделена на ряд биомов, населенных довольно сходной флорой и фауной. На суше биомы разделены в основном широтой. Наземные биомы, расположенные в Арктическом и Антарктическом кругах, относительно бесплодны для жизни растений и животных, в то время как большинство более населенных биомов расположены вблизи экватора.

Распределение жизни
Он представляет собой тонкий слой неправильных размеров, точно так же, как плотность биомассы, разнообразие и первичное производство нерегулярны. Он охватывает поверхность и дно океанов и морей, где он сначала развивается, по поверхности континентов, и на поверхностных уровнях земной коры, где жизнь процветает с низкой плотностью между порами и междоузлиями горных пород ,

Океаны
В океанах жизнь сосредоточена в поверхностном слое, в фотонной зоне, в который свет. Трофическая цепь начинается здесь с фотосинтезаторами, которые в основном представляют собой цианобактерии и протисты, обычно одноклеточные и планктонные. Ограничивающие факторы для развития жизни — вот некоторые существенные питательные вещества, такие как железо, которые являются дефицитными, и максимальная производительность, которые мы находим в холодных морях и в некоторых тропических регионах, прилегающих к континентам, в которых течения вызывают питательные вещества из на дне моря. Вне этих мест пелагические (оффшорные) районы теплых широт представляют собой биологические пустыни с низкой плотностью жизни. Однако самые богатые и самые сложные морские экосистемы являются тропическими, и те, которые развиваются на очень малой глубине, всего в нескольких метрах, богатые донной жизнью, у берега; Самый яркий пример — коралловые рифы.

В дополнение к фотонной зоне, в каждой из темных и обширных океанских дна есть процветающая морская жизнь, которая зависит от ее питания от органического вещества, которое выпадает сверху, в виде отходов и трупов. В некоторых местах, где геотектонические процессы вызывают горячие воды, насыщенные солями, важны первичные автотрофные производители, которые получают энергию химических реакций на основе неорганических субстратов; тип матаболизма, который мы называем хемосинтезом.

Против некоторых предрассудков средняя плотность жизни на континентах больше, чем в океанах в текущей биосфере; хотя, поскольку океан намного более обширен, соответствует приблизительно 50% общего первичного производства планеты.

Континенты
На континентах трофическая цепь начинается с наземных растений, фотосинтезаторов, которые получают минеральные питательные вещества из почвы благодаря тем же структурам, на которых они закреплены, корни, что делает воду циркулирующей к листву, где они испаряют ее. По этой причине основным ограничивающим фактором на континентах является наличие воды в почве, в то время как температура, которая более изменчива, чем в морях, где высокая удельная теплоемкость воды обеспечивает очень однородную тепловую среду и стабильным во времени.

По указанной причине распределяется биомасса, валовая продуктивность и экологическое разнообразие:

После градиента с максимумом по направлению к экватору и минимумом в полярных областях в зависимости от имеющейся энергии.
Концентрировано в трех расширенных полосах. Первый — экваториальный, где дожди, произведенные межтропическим фронтом, которые имеют зенитный тип, происходят круглый год или чередуются с сухим сезоном. Остальные два, более или менее симметричные, покрывают средние или умеренные широты, где есть большая или меньшая обилие циклональных дождей, которые сопровождают бури.

Среди этих влажных районов и густой жизни существуют две симметричные полосы тропических пустынных или полупустынных районов, где, хотя биомасса низкая, биоразнообразие велико. В высоких широтах обоих полушарий мы имеем, наконец, полярные области, где бедность жизни объясняется нехваткой жидкой воды, а также нехваткой энергии.

Глубокая биосфера
До недавнего времени уровень был установлен как предел для жизни, глубиной в несколько метров, до того места, где расширяются корни растений. Теперь мы проверили, что не только в океанических днах существуют экосистемы, зависящие от хемоавтотрофных организмов, но жизнь этого типа распространяется на глубокие уровни коры. Он состоит из бактерий и артерий экстремофилов, которые извлекают энергию из неорганических химических процессов (хемосинтез). Они лучше не преуспевают в местах, где появляются некоторые нестабильные минеральные смеси, которые дают потенциальную возможность для химической энергии; но Земля геологически — еще живая планета, где внутренние процессы все еще порождают постоянно ситуации такого типа.

расширение
Обширная биосфера начинается примерно на 60 км над земной поверхностью и заканчивается примерно на 5 км ниже поверхности Земли. Он начинается в нижней полусфере мезосферы, пронизывает оставшиеся слои земной атмосферы и верхние части гидросферы, проникает в педосферу и заканчивается в верхней части литосферы через несколько километров в земной коре. По крайней мере, когда внимание уделяется микроорганизмам, биосфера распространяется по всей поверхности Земли, океанам и морским дном.

Вертикальное расширение
Согласно современным знаниям, верхний предел земной биосферы немного выше стратопаузы, в самой низкой мезосфере на высоте 60 км. До сих пор все еще есть определенные микроорганизмы. На этих атмосферных высотах они бросают вызов низким температурам в пределах от -50 ° C (нижняя стратосфера) до примерно 0 ° C (нижняя мезосфера), а также почти полное отсутствие воды и сильного ультрафиолетового излучения. В настоящее время предположил, что обнаруженные микроорганизмы не проходят весь жизненный цикл до сих пор с поверхности Земли. Вместо этого их нужно только крутить по поверхности Земли различными способами, а затем оставаться в стратосфере и самой низкой мезосфере в течение некоторого времени.

Ниже стратосферы находится тропосфера, самый плотный и самый низкий слой атмосферы Земли. Здесь воздух имеет более высокие температуры воздуха благодаря естественному парниковому эффекту и относительно мал в радиации из-за слоя стратосферного озона выше. По этим причинам в тропосфере есть местообитания земных существ, вызванные температурой, в основном даже чуть ниже нивальной высоты.

Ниже тропосферы, с одной стороны, днища педосферы, а с другой — воды гидросферы. В почвах обитают различные почвенные организмы. Их среда обитания ограничена дном подачей почвенной воды и почвенного воздуха, причем микроорганизмы проникают наиболее глубоко. Интактные, но замороженные микроорганизмы оказываются все еще глубокими в вечной мерзлоте. В водах формы жизни существуют до дна и еще много метров в грязном водоеме. Фактически, большая часть общей биомассы Земли в виде археи и бактерий в океанских отложениях. Но более заметные члены водной жизни держат в верхнем и освещенном слоях воды эпипелагиали. Кроме того, плотность видов и отдельных людей может стать очень маленькой. Это особенно верно для глубоководного моря. Однако их холодная тьма прерывается вулканическими островами и атоллами, которые поднимаются над поверхностью воды. Подводная лодка, Гайоты и подводные горы обеспечивают местообитания для многих организмов, некоторые из этих подводных гор могут подняться до эпипелагиального. Во всем мире подводные горы встречаются очень часто и занимают площадь в Европе. В совокупности они, вероятно, будут одним из основных основных биомов. В зависимости от глубины воды вулканические острова, атоллы, подводные горы и гайоты могут найти разнообразные сообщества, которые таким образом прерывают жизнь в пустыне в глубоком море.

Ниже почв и грязных водотоков соединяются скалы литосферы. Было обнаружено, что пещеры содержат простые пещерные экосистемы, состоящие из микроорганизмов и некоторых многоклеточных организмов. Все остальные сообщества литосферы состоят исключительно из микроорганизмов. Некоторые живут в нефтяных месторождениях, угольных пластах, газовых гидратах, в глубоких водоносных горизонтах или в тонких порах непосредственно в коренных породах. Кроме того, по крайней мере, некоторые микробные долгосрочные стадии также происходят в соляных куполах. Можно предположить, что биосфера в литосфере тянется до глубины, из которой температура окружающей среды поднимается геотермально выше 150 ° С. При этой температуре она должна слишком нагреваться даже для гипертермофильных микробов. Как правило, предполагается, что температура окружающей среды увеличивается на 3 ° C на 100 метров глубины. Таким образом, биосфера должна была бы оканчиваться на глубине около 5 км литосферы. Тем не менее, существуют сильные региональные отклонения от этого эмпирического правила.

Микробные экосистемы также могут быть найдены в субледниковых озерах, которые полностью изолированы от окружающей среды перекрывающимися ледниковыми льдами. Микроорганизмы также находятся глубоко в ледниковом льду. Остается неясным, насколько они выживают или проявляют там активные жизненные процессы.

Горизонтальное расширение
Живые существа не распределяются равномерно по биосфере. Во-первых, существуют биомы с крупными видовыми и индивидуальными плотностями. К ним относятся, например, тропические тропические леса и коралловые рифы. С другой стороны, есть также области с очень редкой макроскопической и ограниченной микроскопической жизнью. К ним относятся холодные пустыни и сухие пустыни в сельской местности и морские дны в океанах беспроблемного и холодного глубокого моря (Батиал, Абиссал, Хадал). Однако в районах пустыни разбросаны внутренние районы с более высоким биоразнообразием: водные оазисы в сухих пустынях, пост-вулканические явления (термальные источники, сольфатары, фумаролы, мофетки) в холодных пустынях, а также гидротермальные источники (черные курильщики, белые курильщики ), и источники метана (холодные просачивания), на глубоких морских слоях,

строительство
Только тонкая оболочка Земли — это пространство с жизнью. Измеренный общим объемом земли, биосфера имеет лишь небольшой объем. Для земных организмов есть определенные претензии к их абиотической среде. Большинство стран мира не могут удовлетворить требования.

Требования живого существа начинаются с требования к пространству. Они могут оставаться только в местах, которые обеспечивают достаточное пространство для размеров тела. Если достаточно места, место должно также предложить подходящие возможности пребывания в комнате. Какие варианты подходят, от формы жизни до формы жизни. Например, деревья нуждаются в достаточном количестве пространства для корневых площадок и мест привязки на морском дне, в то время как фитопланктон уже ладит со свободным телом воды. Заявки о местонахождении могут меняться сезонно и по возрасту.

Пример: Взрослый король Альбатросы нуждаются в пространстве для своих крыльев шириной в три метра. Они бродят по низким слоям воздуха над открытым океаном. Там они в основном ловят осьминогов, пьют морскую воду, спят в воздухе или плавают на поверхности моря. Взрослым коровам водоросли выводки не нужны никакие твердые возможности урегулирования. Однако это меняется сезонно. Потому что они летают на материк каждые два года. Там они хвастаются, занимают племенную землю, инкубируют ее яйцо в течение 79 дней и защищают очень беззащитных молодых птиц в первые пять недель жизни. Впоследствии родители снова вылетают в море. Однако они возвращаются с нерегулярными интервалами к месту размножения, чтобы накормить молодых птиц. Молодые птицы должны упорствовать на суше,

Кроме того, абиотические эко-факторы (физио-система, местоположение) должны переходить в полосу пропускания, которые переносятся на земные формы жизни. Это относится к выдающемуся способу к предложениям тепловой энергии и жидкой воды и ниже других абиотических эко-факторов. Кроме того, местонахождение должно также обеспечивать питание живых существ. Автотрофные организмы должны обладать достаточными питательными веществами и гетеротрофными организмами, достаточными питательными веществами.

В ходе истории Земли жизненные формы развили очень разные размеры тела, методы расчета, Physiosystemansprüche и диеты. Теперь те же условия не преобладают повсюду в биосфере. Поэтому нет живого существа во всех местах биосферы. Жизненные формы с подобными или взаимодополняющими приспособлениями встречаются вместе в одном и том же месте. Вместе они образуют экорегионы (Eu-biome) и экозоны (зонобиомы).

Расположение экологических зон материка зависит от климата. Климат зависит от степени широты (→ зоны освещения), расстояния до моря (→ океаничность / континентальность) и, возможно, высоких гор, которые предотвращают осадки (→ климатический ледник). В целом, экозоны проходят примерно по широкому кругу параллельно.

Расположение экозонов океанов (сфер) зависит от температуры приповерхностной воды. Следует также иметь в виду, что для многих морских организмов континентальные берега или простота океанов являются препятствиями, которые ограничивают их распространение. В мире насчитывается в общей сложности двенадцать морских эко-зон. В рамках морской экологии пустынные экорегионы находятся рядом с экорегионами большого органического изобилия. Это связано с тем, что в океанах не преобладают одни и те же трофические условия: фитопланктон может широко развиваться только на участках моря с богатым запасом строительных материалов. Фитопланктон находится в основе морских пищевых сетей, следовательно, есть и другие морские формы жизни, особенно многочисленные. Морские районы с высокой концентрацией строительных материалов являются площадями апвеллинга, в которых богатые богатой глубиной воды поднимаются на поверхность воды. Большое количество руны может вызвать аналогичный эффект (китовый насос).

Органическая структура
Размер биосферы определяется прежде всего микроорганизмами. На внешних границах биосферы обнаружены только постоянные стадии микробов, которые невосприимчивы к неблагоприятным условиям. Это относится к мезосфере и стратосфере, а также к вечномерзлым почвам, соляным куполам и глубокому ледниковому льду. Но даже в пределах биосферы могут быть найдены многие экосистемы, которые состоят исключительно из микроорганизмов. Это относится ко всем сообществам литосферы, то есть к месторождениям сырой нефти, угля и газового гидрата, а также к глубоким водоносным горизонтам, более глубоким отложениям океана и экосистемам в простых твердых породах. Кроме того, микроорганизмы занимают все помещения, которые также обитаемы многоклеточными организмами. Они даже живут и в этих метабионтах, на коже и ризосфере, а также на листьях и в пищеварительных трактах. Земная биосфера оказывается сферой микроорганизмов повсюду, особенно в ее более экстремальных областях. Для сравнения, среда обитания метабионтов очень ограничена.

Трофическое строительство
Строго говоря, биосфера состоит из многих экосистем, которые более или менее тесно взаимосвязаны. В каждой экосистеме живые существа выполняют одну из трех различных трофических функций: первичные производители — также называемые автотрофами — наращивают биомассу из низкоэнергетических строительных материалов. Эта биомасса затем потребляется потребителями. Во время производства и потребления собирается большое количество отходов. Отходы инвентаря от организмов третьей трофической функции, Destruenten, добываются до низкоэнергетических строительных материалов. Затем строительные материалы могут быть снова использованы первичными производителями для строительства новой биомассы.

Существование потребителей и деструкторов зависит от наличия первичных производителей. Полные экосистемы могут быть разработаны только в местах, где первичные производители находят подходящие условия жизни. Это в конечном счете относится ко всей биосфере. Степень и существование всей биосферы являются пространственно-временными в зависимости от наличия первичных производителей.

Самыми яркими и важными первичными производителями наземной биосферы являются фотоавтотрофные организмы. Они используют фотосинтез для получения своей биомассы из низкоэнергетических строительных материалов с помощью света. Среди наиболее известных фотоавтотрофных организмов — наземные растения и водоросли (→ фототрофные организмы), где более 99% общей биомассы растений производится наземными растениями. Фотоавтотрофное первичное производство океанов в основном осуществляется не кальцифицированными гаптофитами и цианобактериями.

Фотоавтотрофные организмы находятся в основе многих наземных экосистем. Биосфера показывает свои наиболее богатые видами и индивидуальными экосистемами места, где могут существовать растения или другие фотоавтотрофные формы жизни. В сельской местности в местах, где приходит дневной свет, но за пределами холодных пустынь, за пределами сухих пустынь и ниже уровня высоты нивален. В воде в эвфотической зоне эпипелагиального.

Помимо областей дневного света, долгосрочные отношения могут быть установлены только в том случае, если их фототрофные первичные производители удовлетворяются только скудной вулканической активностью или если они полностью не зависят от фотоавтотрофически генерируемой биомассы. В основе таких совершенно не зависящих от природы экосистем являются хемоавтотрофные первичные производители. Chemoautotrophic организмы также выращивают свою биомассу из низкоэнергетических строительных материалов. Они получают необходимую энергию не от света, а от определенных химических реакций. В экосистемы, которые полагаются на первичных химиоавтотрофных производителей, входят гидротермальные (черные курильщики, белые курильщики), холодные просачивания, субледниковые озера, полностью изолированные от внешнего мира пещеры и различные микробные экосистемы в глубине коренных пород (→ эндолиты).

Однако биосфера также включает в себя пространства, которые непосредственно не связаны с фотоавтотрофными или химиоавтотрофными экосистемами. Вместо этого они лежат между ними и снаружи. Из-за неблагоприятных условий жизни комнаты не могут быть колонизированы первичными производителями. Однако эти негостеприимные области могут быть временно захвачены потребителями, которые затем возвращаются к автотрофно поддерживаемым экосистемам.

Пример: многие перелетные птицы проходят через свои среды обитания с чрезвычайно редкой аутотрофной жизнью при ежегодных миграциях. Так белые аисты летят по сухой пустыне Сахаре. Полосатые гуси пересекают растительный свободный хребет Гималаев. Однако оба вида птиц снова выбирают свою зиму и районы размножения в местах обитания, населенных растениями. Поэтому они временно остаются за пределами фотоавтотрофно поддерживаемых экосистем.

Вертикальная миграция похожа на ежегодную миграцию птиц: в зависимости от времени суток многие водные организмы перемещаются туда и обратно между эпипелагиальными и низменными слоями воды ниже. Некоторые члены фитопланктона мигрируют ночью, чтобы приобрести строительные материалы в более глубоких слоях воды. На рассвете они возвращаются к поверхности воды. В то же время происходит противоположное движение зоопланктона и некоторых более крупных животных. Они плывут в приюте тьмы на поверхность воды, чтобы добыть добычу, и возвращаются на рассвете на глубину, чтобы быть в безопасности даже от более крупных хищников.

Кроме того, отходы из автотрофно поддерживаемых экосистем постоянно течет. Отходы могут быть переработаны деструкторами за пределы фактических пределов этих экосистем. Таким образом, экосистемы могут возникнуть — и, следовательно, расширить биосферу, которые не основаны непосредственно на нынешних первичных производителях, а на отходах. Типичными примерами таких экосистем являются почвы, которые подвержены постоянному разнообразию земного живого фонда. Но к ним относятся также водоемы и более глубокие слои воды ниже эвфотической зоны, к которым стекаются инвентарные отходы из эпипелагиального и из банков. В частности, стоит упомянуть о падениях китов: мертвые киты опускаются на дно моря и доставляют большое количество пригодных для использования отходов для обитателей глубоководных районов. Проходники также служат промежуточными станциями для глубоководных организмов при их миграции между экосистемами на основе химиоавтотрон широко распространенных гидротермальных (курильщиков) и источников метана (холодные просачивания). Сокращение морских отходов в море происходит при более низких скоростях даже в зонах с обедненным кислородом (минимальная зона кислорода) с помощью соответствующих адаптированных организмов. В дополнение к почвам и отдаленным водоемам многие пещеры относятся к экосистемам, основанным на отходах, поскольку они не полностью изолированы от внешнего мира. В пещерах инвентарь отходов вводится многими способами, ярким примером является bat guano.

Искусственные биосферы
Экспериментальные биосферы, также называемые замкнутыми экологическими системами, созданы для изучения экосистем и потенциала поддержки жизни за пределами Земли. К ним относятся космические аппараты и следующие наземные лаборатории:

Биосфера 2 в Аризоне, США, 3,15 акров (13 000 м2).
BIOS-1, BIOS-2 и BIOS-3 в Институте биофизики в Красноярске, Сибири, в то время в Советском Союзе.
Биосфера J (ЦЭФ, Закрытые экологические экспериментальные установки), эксперимент в Японии.
Микроэкологическая система жизнеобеспечения Альтернатива (MELiSSA) в Universitat Autònoma de Barcelona

Внеземные биосферы
Биосферы не обнаружены за пределами Земли; поэтому существование внеземных биосфер остается гипотетическим. Редкая гипотеза Земли предполагает, что они должны быть очень редкими, кроме тех, которые состоят только из микробной жизни. С другой стороны, аналоги Земли могут быть довольно многочисленными, по крайней мере, в галактике Млечный Путь, учитывая большое количество планет. Три планеты, обнаруженные на орбите TRAPPIST-1, могут содержать биосферы. Учитывая ограниченное понимание абиогенеза, в настоящее время неизвестно, какой процент этих планет действительно развивает биосферы.

Основываясь на наблюдениях группы Kepler Space Telescope, было подсчитано, что при условии, что вероятность абиогенеза выше 1 до 1000, ближайшая инопланетная биосфера должна находиться в пределах 100 световых лет от Земли.

Возможно также, что искусственные биосферы будут созданы в будущем, например, на Марсе. Процесс создания неподготовленной системы, которая имитирует функцию биосферы Земли, называется терраформированием.