Влияние человека на биосферу

1. ВВЕДЕНИЕ

 
              Тысячелетиями накапливавшийся потенциал знания, людской воли, форм социальных структур приобрел совершенно новые возможности уже в период первой промышленной революции. Получив в свое распоряжение огромные запасы энергии ископаемых углеводородов, человек начал использовать их с максимально возможной эффективностью. И жизнь его начала изменяться. Сначала, может быть, незаметно, но постепенно скорость перемен все возрастала. 
XX век оказался веком коренной ломки наших обычных представлений, приведших к фантастическому взлету техники, а также росту производственных сил. Радио, телевидение, вычислительная техника, выход в космос, приручение ядерной энергии, генная инженерия, пластиковые материалы – все эти технические новшества неузнаваемо изменили нашу жизнь, предоставили такие блага, о которых и не могли мечтать наши предки. Образ жизни, наши мысли и само понимание мира за это столетие неузнаваемо изменилось. Но вмести с тем новые возможности поставили нас перед лицом трудностей, о которых еще несколько десятилетий назад никто и не предполагал. И главная из них та, что человечество обрело возможность самоуничтожения! 
Оно может произойти в одночасье, если разразится ядерная война, а может превратиться в процесс медленной и мучительной деградации, если, избежав ядерной катастрофы, люди не научатся жить в гармонии с Природой и будут продолжать загрязнять окружающую среду, сокращать генофонд, уничтожать тропические леса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  КОМПОНЕНТЫ  БИОСФЕРЫ.

 

Биосфера (греч.bios-жизнь, sphaira –шар, сфера)- сложная наружная оболочка Земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека. Впервые термин «биосфера» был введен в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875г. Он понимал под биосферой тонкую пленку жизни на земной поверхности. Роль и значение биосферы для развития жизни на нашей планете оказалась настолько велика, что уже первой трети XX в. возникло новое фундаментальное научное направление в естествознании - учение о биосфере, основоположником которого является великий русский ученый В.И. Вернадский.

В современной литературе под биосферой понимается особая оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов, а также ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами В составе биосферы выделяются такие компоненты, как нижняя часть атмосферы гидросфера и верхняя часть литосферы.

Литосфера   (греч. «литос» - камень)- каменная оболочка Земли, включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы).

Гидросфера  (греч. «гидора»- вода)- водная оболочка Земли. Ее подразделяют на поверхностную и подземную. В ее состав входят воды океанов, морей, озер, рек, водохранилищ, болот, ледников и т.д. Их называют  поверхностными. А также  воды, находящиеся в верхней части земной коры. Их называют подземными. Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды нашей планеты.

Атмосфера  (греч. «атмос» - пар) – газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Атмосфера физически, химически механически воздействует на литосферу, регулируя распределение тепла и влаги.

Погода и климат на Земле зависят от распределения тепла, давления и содержания водяного пара в атмосфере. Атмосфера поддерживает различные формы жизни на земле. Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодействуют между собой.

Биосфера – внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты 25-30 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы. Особенностью этих частей является то, что, они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты.

Атмосфера оказывает существенное влияние на различные процессы, происходящие на поверхности Земли и в гидросфере: физические, химические и особенно биологические. Для жизненных процессов необходимы, прежде всего, кислород, содержащийся в атмосфере, Для дыхания организмов, процессов минерализации органического вещества, углекислый газ, используемый в процессе фотосинтеза автотрофными растениями, и озон, задерживающий радиоактивное излучение космического характера.

Вместе с тем сквозь толщи атмосферы на планету поступает солнечная энергия, которая аккумулируется растительным миром, выступает необходимым компонентом многих жизненных процессов. Саму биосферу можно представить как общепланетарный механизм, который превращает энергию Солнца в разнообразные формы земной энергии. Приблизительно 50% солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, превращается в тепло, нагревая литосферу и гидросферу, и вновь возвращается в космос в виде

инфракрасного излучения, около 20% идет на испарение воды, образование облаков. Солнечное тепло обеспечивает движение различных сил природного мира. Примерно 0,8-1% солнечной энергии улавливается растениями и в процессе фотосинтеза превращается в органическое вещество.

Гидросфера представляет важнейшую часть в структуре биосферы, является необходимым фактором существования живых организмов. Основную часть массы природных вод (94%) составляет Мировой океан. Химически чистая вода на планете встречается лишь в виде льда и пара. В органических водах идет процесс обмена, трансформации энергии и вещества нашей планеты.

Для существования жизни немаловажное значение играют кислород и углекислый газ, растворенные в океане, минеральные вещества. На нашей планете постоянно происходит движение значительных объемов водных масс. Это движение носит название гидрологического Цикла. Он состоит из процесса испарения воды, конденсации ее в виде паров в атмосфере, выпадения на Землю в виде осадков и их стока. Хозяйственная деятельность человека оказывает значительное влияние на гидроцикл: происходит изменение направления стоков, уменьшается содержание влаги в почве, производится загрязнение воды химическими и биологическими отходами.

Вода составляет неотъемлемую часть метаболизма (обмена веществ) живых существ, необходимое условие их жизни. Гидросфера и атмосфера взаимодействуют как подсистемы — энергетические преобразования, круговорот воды, углекислоты и других веществ осуществляются в них как в единой системе.

Литосфера содержит живое вещество планеты лишь на ее верхних участках — глубина существования жизни достигает в ней лишь нескольких метров (правда, человек является исключением, он углубляется сегодня в подземные шахты на глубину до 3,5 и более километров — так, Кольская сверхглубокая скважина достигает 12 км).

Общий химический состав земной коры определяется преимущественно такими элементами, как кислород, кремний, алюминий, железо, калий, магний, натрий, кальций. Эти и другие элементы доступны для использования растениями и другими живыми организмами. В комплексе с неживыми компонентами в почве находятся живые организмы, а также продукты их жизнедеятельности. Примером почв, образовавшихся под воздействием живых организмов, являются черноземы степной зоны. Они насыщены мелкими частицами темноокрашенного органического вещества, называемого гумусом.

Гумус образуется в результате биохимического процесса разложения органических остатков при участии микроорганизмов, влаги и кислорода атмосферы. Можно указать на существенную роль литосферы в жизни человека. Она представляет тот компонент биосферы, на котором человек до настоящего времени ведет свое физическое и пространственное существование, при этом литосфера поставляет человеку неисчислимое количество жизненно важных компонентов, обеспечивающих человеку его существование.

Можно выделить следующие уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биоценоз и биогеоценоз, наконец, биосфера в целом. В видовом и морфологическом отношении население биосферы очень многообразно. На планете сегодня насчитывается от 2 до 30 млн. видов живых организмов, наибольшее разнообразие видов наблюдается среди микроорганизмов, насекомых и малых обитателей океанов. По оценкам специалистов, в биосфере существует не менее 500 тыс. видов растений и до 1,5 млн. видов животных.

 

3. ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ  УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ  И НООСФЕРЕ  В И. ВЕРНАДСКОГО.

 

Биосфера. Целостная концепция биосферы представлена В. И. Вернадским в ставшей классической работе «Биосфера» (1926). Академик Владимир Иванович Вернадский – великий русский ученый, естествоиспытатель и мыслитель, создатель новых научных дисциплин, учения о биосфере, учения о переходе биосферы в ноосферу. Характерно, что примерно в то же время российский биолог В. Н. Беклемишев создает концепцию Геомериды, которой он называет живой покров планеты в целом. Беклемишев подходит к идее организованности живого вещества с экологической позиции, Вернадский — с геохимической точки зрения. Представления об организованности и эволюции биосферы получают развитие в таких работах В. И. Вернадского, как «Химическое строение Земли и ее окружение», «Научная мысль как планетное явление», а также во многих статьях, выступлениях и рукописях.

Биосферу В. И. Вернадский определяет как особую охваченную жизнью оболочку Земли. Живые организмы, населяющие нашу планету, В. И. Вернадский называет «живым

веществом», соответственно биосфера предстает как среда, в которой это живое вещество находится. Пределы биосферы обусловливаются полем существования жизни, которое подразумевает определенные условия. Это, прежде всего, относительная стабильность температурного режима, постоянство химического состава атмосферы, их изменение в благоприятном направлении.

Согласно В. И. Вернадскому, происхождение жизни на нашей планете фактически тождественно происхождению биосферы. Биосфера — сложная самоорганизующаяся система, которая выполняет различные геохимические функции. В физико-химическом составе биосферы В. И. Вернадский выделяет такие компоненты, как живое вещество (совокупность всех живых организмов), косное вещество (неживые тела или явления — газы атмосферы, горные породы, химические элементы и т. д.), биокосное вещество (разнородные природные тела — почвы, поверхностные воды, биосфера и т. п.), биогенное вещество (постоянный биогенный поток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно), Радиоактивное вещество, рассеянные атомы, вещество космического происхождения .

Важнейшей частью биосферы являются живые организмы, хотя и составляют очень малую часть Земли. Относительно литосферы это небольшие доли процента Планеты, в атмосфере — схожее соотношение, а за пределами 4 км над уровнем моря жизнь в естественных условиях невозможна.

В ходе эволюционного процесса возрастает мощность выявления живого вещества в биосфере, увеличивается его значение и воздействие на косное вещество в биосфере, одновременно происходит изменение самих живых природных тел. В. И. Вернадский прослеживает пути проявления и развития живого вещества в ходе космопланетарной эволюции нашей планеты. Он рассматривает ход развития биосферы, живого вещества как бы из глубин Вселенной. И на данной основе российский ученый формулирует учение о биосфере как конкретной форме организации живого вещества и его окружения в земных условиях.

Труды русского геохимика В. И. Вернадского по проблемам взаимодействия живых организмов с косной природой привлекли внимание научного мира. В разработанном им учении о биосфере было раскрыто взаимное влияние живого вещества и абиотической среды (атмосферы, гидросферы, литосферы) и формирование особых биокосных природных тел, таких, как почва. В. И. Вернадский одним из первых обратил внимание на процесс возрастания вторжения человеческой деятельности в естественные биогеохимические циклы планеты, указал на возникновение нового этапа в развитии биосферы — этапа ноосферы.

Ноосфера.

В 1945 году, незадолго до смерти, этот крупнейший ученый внес выдающийся вклад в развитие современной картины мира. В те годы его идеи о превращении биосферы Земли в сознательно организуемую и управляемую человеком ноосферу не были оценены по достоинству. Но со временем, когда предсказанные им явления стали нарастать с головокружительной быстротой, значение учения о ноосфере, об органическом единстве природы и общества, о том, что в условиях возросшего технологического могущества людей природа уже не может существовать и развиваться без сознательного управления ее жизнью со стороны человечества, стало очевидным.

Концепция биосферы – ноосферы представляет собой итог всего научного творчества ученого, его мировоззрение. Она служит научным фундаментом в разработке ряда современных глобальных проблем, и, прежде всего проблем окружающей человека среды и разумного использования природных богатств биосферы.

Ноосфера – это целостная геологическая оболочка Земли, формирующаяся в результате синтеза технической и культурной деятельности людей и естественных природных процессов на началах социальной справедливости и красоты. Объединяющим началом этой целостности служит гармония человека с природой, ее красотой.         Понятие о ноосфере в качестве высшей социальной ценности ставит развитие свободной личности в гармоничной окружающей среде. Тем самым концепция ноосферы отвечает идеалам гуманизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ  КРИЗИСЫ.

 

С появлением первого современного человека (около 40—30 тыс. лет назад) в эволюции биосферы стал действовать новый фактор — антропогенный (от греч. antropos — человек). Начиная с  эпохи палеолита хозяйственная деятельность человека неоднократно приводила к ухудшениям природных условий, что создавало большие или меньшие трудности для дальнейшего осуществления человеческого общества. Таким путем возникало много экологических кризисов, распространявшихся на различные