3.2.6. Круговорот воды

В данном случае речь идет не об отдельном биогене, а о соединении двух важнейших биогенов водорода (Н) и кислорода (О), т.е. воды (Н₂О), без которой нет жизни на земле.

Для человечества важны фазы круговорота в пределах экосистем (рис. 3.7). Здесь происходят четыре процесса: перехват, транспирация, инфильтрация и сток.

Рисунок 3.7 - Круговорот воды в биосфере

Круговорот воды представляет собой процесс непрерывного, взаимосвязанного перемещения воды в глобальных масштабах. Круговорот воды осуществляется под влиянием солнечной энергии, гравитации, жизнедеятельности организмов. В целом для планеты главным источником прихода воды служат атмосферные осадки, а расхода – испарение.

Круговорот воды в биосфере предполагает, что суммарное испарение уравновешивается выпадением осадков. Растительность перехватывает часть выпадающей в осадках воды до того, как она достигает почвы. Перехваченная вода испаряется в атмосферу. Величина перехвата в средних широтах может составлять 25 % воды, выпадающей в виде осадков. Остальная вода впитывается в почву (инфильтрация) или стекает по поверхности в водоемы. Благодаря испарению, часть воды снова возвращается в атмосферу.

Из океана испаряется большее количество воды, чем попадает в него с осадками, на суше, наоборот. «Лишние» осадки, выпадающие на суше, попадают и сохраняются в ледяных шапках гор и ледниках, пополняют грунтовые воды, а также оказываются в реках и озерах, возвращаясь постепенно со стоком снова в океан.

Наибольшей активностью в водообмене обладают речные воды (каждые 11 дней), наименьшей воды полярных ледников (~ за 8000 лет). В среднем в год с поверхности водоемов испаряется около 0,5 млн. м³ или 1030 мм в год.

Транспирацией называется испарение воды зелеными частями растений, причем она испаряется со всей наружной и всех внутренних поверхностей растений, соприкасающихся с воздухом. Общая транспирация зависит от многих экологических факторов (освещенность, сухость воздуха, ветер, рельеф и др.). Наибольшей транспирацией характеризуются болотные и плавающие растения (рогоз, частуха – до 4000 мг/дм²∙ч). Из наземных растений сильнее всего транспирируют травянистые растения - до 2000 мг/дм²∙ч; кустарники в тундре дают всего 150 мг/дм²∙ч. Отдельные виды древесных пород с успехом могут использоваться для осушения болот. Например, осушение Колхидских болот в Грузии было осуществлено посадками эвкалиптов.

3.3. Техносфера, ноосфера

Биосфера с момента появления человека стала все сильнее подвергаться негативному влиянию его хозяйственной деятельности. С целью выживания человек вынужден был пойти по пути техногенного развития. Особенно жесткому воздействию со стороны человеческой деятельности природа стала подвергаться последние сто лет.

Термин техносфера – это область проявления технической деятельности человека. Особенностью техносферы является то, что область жизни в ней постоянно подвергается разнообразным и порой чрезвычайным по мощности залповым воздействием. В начале эволюции техносферы эти воздействия были направлены практически полностью на живое вещество с целью максимально возможного обеспечения человека пищевыми ресурсами. С момента перехода к искусственному воспроизведению пищевых ресурсов человек начал вовлекать другие природные ресурсы – полезные ископаемые, воду. С каждым годом интенсивность хозяйственной деятельности ускоряется. В результате этого биосфера изменилась, превратившись в область активной технической деятельности, или в техносферу.

Однако в связи с нарушением эволюционно выработанного равновесия, выпадением части звеньев, ускорением всех процессов техносфера весьма уязвима и неустойчива. Пример тому – глобальные катастрофы, обрушивающиеся на планету в последние десятилетия

Кроме того, существует принципиальное различие между солнечной и техногенной энергией. Солнечная радиация поступает к нам из практически неиссякаемого источника, техногенная – появляется при уничтожении невосполнимых форм энергии, накопленных экосистемой на протяжении всего времени существования планеты. Разрушительная функция техновещества намного превосходит все его созидательные качества.

Техносфера, созданная человеком с целью максимального удовлетворения его потребностей, сделала жизнь человеческой цивилизации значительно комфортнее, однако она стала основной угрозой человеку как живому виду.

Вернадский В.И. выдвинул идею преобразования биосферы через техносферу в ноосферу. Ноосфера – сфера разума. Это новое геологическое явление на планете, в котором крупнейшей геологической силой является человек и его деятельность. Причем в основе изменения реальностей ноосферы лежит мысль, психическая энергия, которая преобразовывает мир. Владимир Иванович Вернадский утверждал, что всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, т.е. когда вся возможная в условиях системы работа произведена.

На современном этапе концепция управляемого устойчивого развития предлагает реализацию интенсивного сознания и внедрения новой нравственности, ведущей к росту качества сознания человека и утверждению разумных, а не искусственно раздуваемых материальных потребностей. Современный человек должен быть заинтересован в создании комфортных условий существования не только для себя, но и для своих потомков. Разумное, осознанное ограничение своих материальных потребностей наряду с превалированием духовных – неизбежный этап человеческого поведения в эпоху интенсивного развития.

В настоящее время большинство стран, в том числе и Россия, разработали свои национальные стратегии устойчивого развития, в которых определены стратегические и тактические программы бесконфликтного взаимодействия общества с окружающей средой.