6. Стабильность биосферы. Ноосфера, управление биосферой

Биосфера владеет мощным буферным действием относительно многих внешних влияний. Это обеспечивает общую стойкость и создает благоприятные стабильные условия существования организмов. В пределах биосферы смягчается действие ветра, засушливость воздуха и грунта, поддерживается определенное соотношение между концентрацией кислорода и углекислого газа в атмосфере, суживается амплитуда колебаний температуры. Но все эти качества биосферы не могут противостоять неразумным действиям человека и резко падают при антропогенных влияниях. Так, засухи сравнительно безопасные для естественных экосистем, но они наносят ощутимый ущерб агроэкосистемам.

Сохранить грунтово-климатические условия больших регионов планеты и обеспечить их стойкость можно только при наличии в этих регионах довольно больших по площади естественных биомов.

Для стойкости биогеохимических циклов большое значение имеют соединения биогенных химических веществ в грунте.

Грунт - это совсем особое по своим свойствам естественное образование. В биосфере грунт выполняет множество специфических функций. Он обеспечивает растения всеми необходимыми питательными веществами, удерживает в себе большое количество влаги, препятствует ее быстрому стоку. В сельском хозяйстве грунт является компонентом производства.

Грунты в разных биомах и разных естественных зонах довольно сильно отличаются между собой. В средних широтах свойства грунтов такие, что гумус хорошо удерживает катионы и анионы биогенных элементов, их освобождение идет постепенно и это обеспечивает сохранение плодородия грунта на длительное время, а также создание биологической продукции. В противоположность этому, в тропиках, благодаря высокой температуре и влажности, минерализация идет довольно быстро. Вымывания грунтов освобождение из них ионов минеральных веществ проходят довольно активно. Поэтому агроэкосистемы тропических широт сравнительно с экосистемами средних зон более чувствительны и быстрее деградируют. Этот процесс здесь часто завершается опустошением и исключением территорий из сельскохозяйственного использования.

Важными участниками биогеохимических циклов являются грунтовые микроорганизмы. Грунт одновременно служит соединением для многих веществ, за счет которого гасятся флюктуации, которые возникают при переходе веществ из одного звена биогеохимического цикла к другому. Особенно важен в этом отношении гумус грунта. В нем продукты разложения органических веществ содержатся продолжительное время. Например, в дерново-подзолистом грунте объем возможных новых включений органического вещества составляет 300 кг/га, в черноземах -160 кг/га. Немало веществ, которые поступают в грунт, могут содержаться в нем за счет абсорбции и других физико-химических процессов. Емкость грунтов за счет такого типа поглощения достигает 225 кг/га за год.

Экологическое нормирование должно базироваться на анализе свойств экосистемы, важнейшими из которых являются стойкость к внешнему влиянию. Влияние крупномасштабных изменений окружающей среды на живые организмы, безусловно, отражается на стойкости экологических систем, в которые входят эти организмы.

Нужно иметь в виду, некоторые экологические системы, равно как и отдельные виды организмов, были объектом продолжительного эволюционного процесса, в ходе которого менее стойкие системы исчезали и сохранялись только те экологические системы, стойкость которых относительно колебаний внешних факторов была довольно высокой

Вообще стойкость биологических систем можно охарактеризовать как внутреннюю присущую биосистеме способность поддерживать на определенном уровне на протяжении продолжительного времени свои основные параметры и восстанавливать их после нарушений. Количественно оценить стойкость довольно сложно, но ученым были отмечены некоторые закономерности в способности экосистем поддерживать свое равновесное состояние: Стойкость сообщества тем выше, чем больше времени оно может существовать, не испытывая значительных изменений. Более стойкие группировки должны иметь большее разнообразие жизненных форм и экологических ниш.

В результате влияния экологических факторов успех живых организмов в борьбе за существование определяется в значительной мере их приспособлением к условиям, которые оказывают содействие поддержанию стойкости экологических систем. В связи с этим естественный отбор имеет тенденцию к сохранению организмов, эволюция которых повышает стойкость экологических систем.

Мысль о роли человечества, которое превращает биосферу в базу научных знаний на благо каждого человека, не оставляла В. И. Вернадского весь последний период его жизни.

Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете, в ней впервые человек становится наибольшей геологической силой. Она может и должна перестраивать своей работой и мысленным взором околицу своей жизни. В.И. Вернадский

Ноосфера (от греч. noos - ум) - это сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой умная деятельность является главным, определяющим фактором развития.

В понятии ноосфера подчеркивается необходимость целесообразного взаимодействия человечества и природы. Мысль В. И. Вернадского, отношение общества и природы обусловлено не только научно-техническими достижениями, а и социальными факторами.

Понятие «ноосфера» впервые употребил в 20-и года XX ст. французский палеонтолог и философ Тейяр де Шарден. В его понимании ноосфера -идеальная, духовная («мыслящая») оболочка Земли, которая возникла с появлением и развитием человеческого сознания. В. И. Вернадский считал, что главная сила превращения биосферы в ноосферу в интересах человечества - это объединение ума с идеалами демократии.

Выход из экологического кризиса может быть только в использовании ума человечества и в виде суммы знаний и технологических разработок) не только для эксплуатации природных ресурсов, а и для их сохранности и приумножении.

К сожалению, имеющаяся экологическая ситуация не может быть изменена сложившимися системами регуляции, которые эволюционно сформировались на разных уровнях организации живой материи. Решение проблемы предусматривает активное регулирующее вмешательство человека в биосферные процессы, вплоть до направленного контроля численности и биологической активности экономически значащих видов и формирование искусственных экосистем с заданными свойствами. В основе решения этой задачи должно лежать глубокое знания естественных законов формирования и функционирование биологических систем разного ранга.

Только на базе познания фундаментальных экологических закономерностей с использованием современных научных и технических достижений удастся сконструировать систему гармонического взаимодействия человечества и живой природы.

В.И. Вернадский, как ученый-материалист, определил место человека в биосфере тремя положениями:

• Человек, как он наблюдается в природе, как и все живые организмы, как и все живое вещество, есть определенная функция биосферы, в определенном ее пространстве - времени.

• Человек во всех его проявлениях представляет определенную закономерную часть строения биосферы.

• "Взрыв" научной мысли в XX ст. подготовленный всем прошлым биосферы и имеет глубинные корни. цивилизации "культурного человечества", - поскольку оно является формой организации новой геологической силы, созданной в биосфере, - не может прерываться и уничтожаться, поскольку это большое естественное явление, которое отвечает исторически, точнее, геологически, установленной организованности биосферы".

Эти идеи положенные в основу закона ноосферы В.И.Вернадского:

Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т.е., сферу, где человеческий ум будет играть доминирующую роль в развитии системы "человек-природа ".

Рассматривая человека и биосферу как единое органическое целое, В.И. Вернадский связывал взлеты в истории цивилизации с рождением биосферой возможностей, способных делать прорывы на ее территории: через столетие повторяются периоды, когда собирается в одном или немногих поколениях, в одной или многих странах много одаренных личностей, умы которых создают силу, которая изменяет биосферу.

Расцвет старинных цивилизаций Китая и Индии, Эллады и Риму, итальянское Возрождение, промышленная революция середины XIX и научно-техническая революция середины XX ст. являются подтверждением мыслей ученого. Нужно отметить, что ноосферные идеи стали быстро захватывать экологическое мышление. В 1948г. американский биогеохимик Г.Э.Хатчинсон в одной из своих статей подчеркивал: эколог должен доказать, что уход за биосферой и поддержка ее в добром состоянии является таким же интересным и важным делом, как ремонт собственного радиоприемника или автомобиля.

Полное доминирование человека над природой невозможно; оно не было бы ни крепким, ни стабильным, поскольку человек очень зависимый хищник, который занимает весьма "высокое" место в кормовой цепи. Было бы куда лучше, если бы человек понял, что существует некоторая экологическая зависимость, в условиях которой он должен делить мир с многими другими организмами, вместо того, чтобы смотреть на каждый квадратный сантиметр как на возможный источник пищи и благополучия или как на место, на котором можно соорудить что-то искусственное (Ю.Одум). Если поведение человека на самом деле "умное", то понятно, что человек должен: выучить и понять форму собственного популяционного роста; определить количественно оптимальные размеры и конфигурации населения в связи с емкостью данной области, которая дает возможность ей быть готовой к принятию "культурной регуляции" там, где естественная регуляция не действенна.

Диалектическое взаимодействие общества и биосферы в ходе исторического прогресса человечества постепенно превращается в управление сначала отдельными элементами биосферы, потом ее частями и, в конце концов, всей биосферой в планетарном масштабе. К практическому решению последней задачи человечеству еще далеко, но в теоретическом плане оно актуально уже теперь.

Без знания законов функционирования и развития экосистем невозможен переход от стихийного влияния человека на биосферу к сознательному управлению ею.

Теоретическая мысль, как видим, нацеленная не на разрушение, а на сохранение среды обитания человека, который, как умное существо, едва ли согласится пойти на самоуничтожение.

Поэтому наше время планетарных потрясений является и временем становления экологического самосознания человека. М.К.Рерих (1874-1947), который умел ощущать природу планеты всем своим естеством, писал, что, к сожалению, соображение экономного отношения к природе нельзя ни навязать, ни привить силой; лишь само по себе оно может войти в обиход каждого и стать незаметным, но чрезмерным стимулом творчества. В этих словах заложенная огромная сила создания умной биосферы - ноосферы. И об этом должны заботиться как последователи материалиста В.И.Вернадского, так и последователи идеалиста П.Тайяра де Шардена.

Вывод

Биосфера имеет длительную историю, тесно связанную с эволюцией Земли, которая продолжается свыше 3 млрд. лет.

Биосфера охватывает три геологические сферы - части атмосферы и литосферы и всю гидросферу. Границы биосферы определяются границами распространения и активной работы живого вещества.

Понятие "живое вещество" ввел в науку В.И. Вернадский и понимал под ним совокупность всех живых организмов планеты. Существование жизни на Земле зависит не только от потока энергии, а и от кругооборота веществ в биосфере.

Современное состояние биосферы В.И. Вернадский назвал ноосферой, т.е. качественно новым состоянием биосферы, перестроенной умом человека и его работой.