§ 5. Целостность биосферы как глобальной экосистемы

Целостность любой сложной системы, например, орга­низма, популяции, биотических сообществ, есть обобщен­ная характеристика этой системы или объекта (см. главу 5).

Закон целостности биосферы можно сформулировать так: биогенный ток атомов между компонентами биосферы связывает их в единую материальную систему, в которой из­менение даже одного звена влечет за собой сопряженное из­менение всех остальных. Следовательно, целостность био­сферы обусловлена непрерывным обменом вещества и энер­гии между ее составными частями.

Представление о целостности обусловлено глубиной пред­шествующих познаний об объекте. Так, с экологических по­зиций представления о целостности организма как индиви­дуума с большей полнотой можно говорить, рассматривая его на популяционном уровне, а наиболее целостные пред­ставления об экологических особенностях популяций можно выявить только на основе их взаимоотношений в биоценозе. Бели рассматривать эту цепочку дальше, то окажется, что нельзя получить достаточно целостную картину взаимоот­ношений сообществ, если не изучать биоценоз в одной сис­теме с биотопом, т. е. мы придем к системе с еще большей экологической информацией — биогеоценозу или экосисте­ме и т. д.

Характеристика природных экосистем, приведенная вы­ше, показывает, что экосистемы и ландшафты представля­ют в целом единое энергетическое поле, а это значит: цело­стность биосферы это в целостность ландшафтной оболочки Земли и, соответственно, наоборот — целостность ландшафт­ной оболочки обеспечивает и целостность биосферы.

Изменения в общей энергетике ландшафта, например из­менение количества осадков и температуры, влечет за собой и сопряженные изменения всех звеньев в биосферной его час­ти — возникает цепная реакция.

Примером действия закона целостности являются про­цессы, происходящие в экосистемах пустыни Атакама и при­легающей к ней части океана.

Пустыня Атакама находится на западном побережье Юж­ной Америки и пустынность ее обусловлена холодным Пе­руанским течением (количество осадков 10—50 мм/г). Хо­лодные же океанские воды (зона апвеллинга) богаты фито- и зоопланктоном и, конечно, рыбой, но примерно раз в 8— 12 лет от экватора начинает распространяться теплое тече­ние Эль-Ниньо. Приход этих бедных кислородом малопро­дуктивных вод приводит к катастрофическому изменению экосистемы: рыба (анчоусы), которую здесь вылавливают до 12 млн. т/г, практически исчезает (улов падает до 1,8 млн. т), морские птицы, питающиеся рыбой, гибнут или улетают. Особенно отрицательно влияние Эль-Ниньо на морских жи­вотных сказалось в 1982 г.: в районе Галапагосских островов на 30—40% сократилось число птиц, на 78% галапагосских пингвинов, почти полностью погибли морские котики.

В этот же период над пустыней Атакама разражаются тро­пические ливни, вызывающие мощные наводнения, появля­ются растения-эфемеры и масса насекомых. Пустыня «цве­тет». Такое состояние может продолжаться три-четыре и да­же до пяти-шести месяцев, но затем снова теплое течение Эль-Ниньо отодвигается к экватору, в район Галапагосских островов, а холодное Перуанское — занимает свое обычное место. И все природные процессы развиваются в обратном направлении.

Изучение этого явления в течение многих десятилетий показало, что оно влияет на значительно большую часть био­сферы — выпадение осадков в Атакаме приводит к засухе, например, в Судане, Эфиопии.

Все это показывает, что при решении практических за­дач рационального природопользования, необходимо учиты­вать закон целостности. Наиболее ярким примером несоблю­дения закона целостности служит деградация экосистемы Приаралья. Но в отличие от приведенного примера опусты­нивание Приаралья и обмеление Аральского моря — процес­сы не циклические и не природные, а практически необрати­мые антропогенные (ациклические). Такие примеры глобаль­ного воздействия человека на биосферу далеко не единич­ны, и в результате антропогенные ландшафты, по различ­ным данным, занимают около половины или даже более по­ловины территории суши.

Ландшафтная оболочка Земли эволюционировала вместе с эволюцией земной коры, но вместе с тем ее облик — это результат эволюции биосферы в целом. Именно эволюции биосферы мы обязаны богатейшим разнообразием живой природы и самому существованию человечества.