Немного о биосфере

Биосфера (от биои сфера), оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов. Она играет первостепенную роль в жизни человечества. Это та часть литосферы, гидросферы и атмосферы Земли, в которой существуют и развиваются растительные и живые организмы. Биосфера включает в себя:

• — живое вещество, образованное совокупностью организмов;
• — биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др.);
• — косное вещество, которое формируется без участия живых организмов;
• — биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (например, почвы).

Термин «биосфера» впервые был использован в 1875 году австрийским геологом Э.Зюссом. Однако он не смог подробно осветить роль биосферы. Значительно раньше и глубже подошел к анализу биосферы Ж. Б. Ламарк (1744−1829), который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры. Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.

Более глубоко и широко биосфера представлена в трудах В. И. Вернадского. Его учение о биосфере как активной оболочке Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетного масштаба, появилось в 1926 году.

В.И. Вернадский писал: «Биосфера — это среда нашей жизни, это та „природа“, которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке. Человек прежде всего своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой „природой“, хотя бы он жил в городе ли в уединенном домике». «Человек … как и все живые организмы, как всякое живое вещество, есть определенная функция биосферы… составляет определенную закономерность строения биосферы».

В основе учения Вернадского лежат представления:

• 1) о планетарной геохимической роли живого вещества (совокупность всех живых организмов, существовавших или существующих в определенный отрезок времени, рассматриваемых как мощный геологический фактор, в отличие от живых существ, изучаемых в биологии на всех уровнях их организации, начиная от молекулярного, живое вещество, в понимании Вернадского, как биогеохимический фактор, количественно выражается в элементарном химическом составе, массе и энергии);
• 2) об организованности биосферы, являющейся продуктом сложного превращения вещественно-энергетического и информационного потоков живым веществом за время геологической истории Земли.

Благодаря созданному В. И. Вернадским учению о биосфере не только термин «биосфера» получил широкое распространение и признание, хотя нередко и в различном понимании, но, по существу, возникла новая парадигма. Суть её, вероятно, можно выразить словами самого В. И. Вернадского: «Живое вещество есть самая мощная геологическая сила, растущая с ходом времени».

Однако потребовалось почти половина столетия, чтобы геологи глубоко осознали и стали обосновывать и развивать представления о том, что геологическая история земной коры началась благодаря великой преобразующей роли живого вещества, а потому сама стратосфера Земли является прямым продуктом развития биосферы.

В последние годы стали большое внимание уделять проблеме взаимосвязи живого и минерального миров, их коэволюции, что нашло отражение, в частности, в проведении по этой тематике специальных международных семинаров. Неразрывная связь живого и минерального миров в биосфере вызвана тем, что любое проявление жизни не может существовать без обмена веществ с окружающей средой, т. е., вне биологических круговоротов. Поскольку биосфера планеты есть замкнутая система с относительно постоянно массой и обменивается с космическим пространством лишь энергией, человечеству следует учитывать его состояние и её способность самостоятельно восстанавливать свою биомассу, истощаемость современных энергоносителей, которые используются человечеством, уменьшить объемы использования ресурсов, сознательно отказавшись от излишков, перейти к тактике и стратегии рационального ресурсопользования.

Ресурсы биосферы — это особый компонент природной среды, им следует уделять особое внимание, поскольку их наличие, вид, количество и качество в значительной мере определяют отношения человека к природе, характер и объем антропогенных изменений окружающей среды.

Под ресурсами биосферы понимают все то, что человек использует для обеспечения своего существования — продукты питания, минеральное сырье, энергоносители, пространство для жизни, воздушное пространство, воду, объекты для удовлетворения эстетических потребностей.

Биологические ресурсы — источники и предпосылки получения необходимых людям материальных и духовных благ, заключенные в объектах живой природы: промысловые объекты, культурные растения, домашние животные, живописные ландшафты и т. п.

Биологические, в том числе пищевые, ресурсы планеты обуславливают возможности жизни человека на Земле, а минеральные и энергетические служат основой материального производства 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 её распределения, и невозможности её 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 эти ресурсы можно рассматривать как неисчерпаемые только при разработке и реализации крупномасштабных программ, направленных на восстановление их качества.

Исчерпаемые ресурсы.

Исчерпаемые ресурсы делятся на возобновляемые и не возобновляемые.

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 влаги накопителями, 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 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 ХХ 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.

Из земных недр извлекаются 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.

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 непригодных для утилизации. Это приносит угрозу и существованию биосферы, и самого человека. 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. биосфера человечество биологический Поэтому одна из задач современной экологии — это изучение регуляторных процессов в биосфере, создание научного фундамента её рационального использования. Основные законы функционирования биосферы уже вырисовываются, но предстоит еще многое сделать объединенными усилиями экологов всех стран мира.