Биосфера и цивилизация
изводства человеческого общества. Среди природных
богатств планеты различают исчерпаемые и неисчерпаемые ресурсы.
Неисчерпаемые ресурсы.
Неисчерпаемые ресурсы подразделяются на космические, климатические и
водные. Это энергия солнечной радиации, морских волн, ветра. С учетом
огромной массы воздушной и водной среды планеты неисчерпаемыми считают
атмосферный воздух и воду. Выделение это относительно. Например, пресную
воду уже можно рассматривать как ресурс исчерпаемый. поскольку во многих
регионах земного шара возник острый дефицит воды. Можно говорить и о
неравномерности ее распределения, и невозможности ее использования из-за
загрязнения. Условно считают и кислород атмосферы неисчерпаемым ресурсом.
Современные ученые-экологи полагают, что при современном уровне технологии
использования атмосферного воздуха и воды этим ресурсы можно рассматривать
как неисчерпаемые только при разработке и реализации крупномасштабных
программ, направленных на восстановление их качества[3].
Исчерпаемые ресурсы.
Исчерпаемые ресурсы делятся на возобновляемые и невозобновляемые.
К возобновляемым относятся растительный и животный мир, плодородие почв. Из
числа восполняемых природных ресурсов большую роль в жизни человека играет
лес. Лес имеет немаловажное значение как географический и экологический
фактор. Леса предотвращают эрозию почвы, задерживают поверхностные воды,
т.е. служат влагонакопителями, способствуют поддержанию уровня грунтовых
вод. В лесах обитают животные, представляющие материальную и эстетическую
ценность для человека: копытные, пушные звери и дичь. В нашей стране леса
занимают около 30% всей ее суши и являются одним из природных богатств.
К невосполнимым ресурсам относятся полезные ископаемые. Их использование
человеком началось в эпоху неолита. Первыми металлами, которые нашли
применение, были самородные золото и медь. Добывать руды, содержащие медь,
олово, серебро, свинец умели уже за 4000 лет до н.э. В настоящее время
человек вовлек в сферу своей промышленной деятельности преобладающую часть
известных минеральных ресурсов. Если на заре цивилизации человек
использовал для своих нужд всего около 20 химических элементов, в начале XX
века - около 60, то сейчас более 100 - почти всю таблицу Менделеева.
Ежегодно добывается (извлекается из геосферы) около 100 млрд. т руды,
топлива, минеральных удобрений, что приводит к истощению этих ресурсов[2].
Из земных недр извлекается все больше различных руд, каменного угля, нефти
и газа. В современных условиях значительная часть поверхности Земли
распахана или представляет собой полностью или частично окультуренные
пастбища для домашних животных. Развитие промышленности и сельского
хозяйства потребовало больших площадей для строительства городов,
промышленных предприятий, разработки полезных ископаемых, сооружения
коммуникаций. Таким образом к настоящему времени человеком преобразовано
около 20% суши[3].
Значительные площади поверхности суши исключены из хозяйственной
деятельности человека вследствие накопления на ней промышленных отходов и
невозможности использования районов, где ведется разработка и добыча
полезных ископаемых.
Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник
ресурсов, однако, в течение очень длительного времени его деятельность не
оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия
изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя
внимание ученых. Эти изменения нарастали и в настоящее время обрушились на
человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни
человечество постоянно наращивает темпы материального производства, не
задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от
природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или не
пригодных для утилизации. Это приносит угрозу и существованию биосферы, и
самого человека[2].
4.4. Пределы устойчивости.
Большинство процессов, меняющих в течение геологического времени лик нашей
планеты, рассматривали ранее как чисто физические, химические или
физические явления (размыв, растворение, осаждение, гидролиз и т.п.).
Биосферой В.И.Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой
существует или когда-нибудь существовала жизнь и которая постоянно
подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.[1]
Участие каждого отдельного организма в геологической истории Земли ничтожно
мало. Однако живых существ на Земле бесконечно много, они обладают высоким
потенциалом размножения, активно взаимодействуют со средой обитания и в
конечном счете представляют в своей совокупности особый, глобальных
масштабов фактор, преобразующий верхние оболочки Земли.
Значение организмов обусловлено их разнообразием, повсеместным
распространением, длительностью существования в истории Земли,
избирательным характером биохимической деятельности и исключительно высокой
химической активностью по сравнению с другими компонентами природы.
Особой категорией является биокосное вещество. Вернадский писал, что оно
"создается в биосфере одновременно живыми организмами и косными процессами,
представляя системы динамического равновесия тех и других".[1] Организмы в
биокосном веществе играют ведущую роль. Биокосное вещество планеты - это
почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства, которые зависят от
деятельности на Земле живого вещества. Биосфера - это та область Земли,
которая может быть охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций
биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты,
поддерживающую глобальный круговорот веществ.
Биосфера выступает как огромная, чрезвычайно сложная экосистема, работающая
в стационарном режиме на основе тонкой регуляции всех составляющих ее
частей и процессов.
Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых
организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции в
поддержании общего потока вещества и распределении энергии, на теснейшем
переплетении и взаимосвязи биогенных и абиогенных процессов, на
согласовывании циклов отдельных элементов и уравновешивании емкости
отдельных резервуаров. В биосфере действуют сложные системы обратных связей
и зависимостей.
Как показывают исследования, по крайней мере последние 600 млн. лет,
начиная с Кембрия, характер основных круговоротов на Земле существенно не
менялся. Осуществлялись фундаментальные геохимические процессы, характерные
и для современной эпохи: накопление кислорода, связывание инертного натрия,
осаждение кальция, образование кремнистых сланцев, отложение железных и
марганцевых руд, сульфидных минералов, накопление фосфора и т. д. Менялись
лишь скорости этих процессов. По-видимому, не менялся существенно и общий
поток атомов, вовлекаемых в живые организмы. Есть основание считать, что
масса живого вещества оставалась приблизительно постоянной, начиная с
карбона, т.е. биосфера с тех пор поддерживает себя в определенном режиме
круговоротов. Стабильное состояние биосферы обусловлено в первую очередь
деятельностью самого живого вещества, обеспечивающего определенную скорость
фиксации солнечной энергии и биогенной миграции атомов. Таким образом,
жизнь на Земле сама стабилизирует условия своего существования, что дает ей
возможность развиваться бесконечно долго.[1]
Однако стабильность атмосферы имеет определенные пределы, и нарушение ее
регуляторных возможностей чревато серьезными последствиями.
Выступая как важнейший агент связывания и перераспределения на поверхности
Земли космической энергии, живое вещество выполняет тем самым функцию
космического значения.
Однако в настоящее время на Земле появилась новая сила, по мощности
воздействия не уступающая суммарному действию живых организмов -
человечество с его социальными законами развития и мощной техникой,
позволяющей влиять на вековой ход биосферных процессов. Современное
человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы,
но и небиосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя
геохимические преобразования природы. Некоторые процессы, вызванные
технической деятельностью человека, направлены противоположно по отношению
к естественному ходу их в биосфере (рассеивание металлов, руд, углерода и
др. биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации,
освобождение законсервированного углерода и его окисление, нарушение
крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т.п.).[1]
Вернадский считал возможным говорить даже об автотрофной роли человека,
понимая под этим возрастающие масштабы искусственного синтеза органических
веществ, часто даже не имеющих аналогов в живой природе.[1]
Современная деятельность человека во многом нанесла непредвиденный ущерб
окружающей среде, что в конечном итоге угрожает дальнейшему развитию самого
человечества. Эти изменения на данном этапе еще не являются непоправимыми.
Поэтому одна из задач современной экологии - это изучение регуляторных
процессов в биосфере, создание научного фундамента ее рационального
использования. Основные законы функционирования биосферы уже
вырисовываются, но предстоит еще многое сделать объединенными усилиями
экологов всех стран мира.
4.5. Биопродуктивность экосистем.
Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в
химических связях синтезируемого органич
| |  скачать работу |
Биосфера и цивилизация |
