34

− угнетающего состояния фитопланктона – компонентов биосферы, вносящих наибольший вклад в поддержание ее буферных механизмов.

Так как человек относится к гетеротрофным организмам, процветающим на вершине сложных пищевых цепей, он сильно зависит от состояния природной среды, ее качества и стабильности параметров и характеристик, поддержание которых, в свою очередь, невозможно без буферных механизмов ПС. Поэтому так важно изучать и сохранять регулирующие механизмы биосферы и целостность буферных систем жизнеобеспечения.

2 БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК

2.1 Биосфера и человек. Ноосфера

Как уже отмечалось, биосфера представляет собой область Земли, занятой жизнью, пространство на поверхности земного шара, в котором обитают живые существа.

Пределы биосферы обусловлены границами физических условий существования живых организмов. Согласно современным представлениям, существование жизни ограничивается диапазоном температур от (- 250°С) до (+ 160°С), давлений от 10-4 до 3000 атм. Нижняя граница жизни в водной среде условно проходит на глубине 10 км, в земной коре – на глубине до 2 км. В атмосфере верхняя граница распространения жизни обусловлена слоем озона, который предохраняет живую материю от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Этот слой расположен на высоте около 45 км над уровнем моря.

35

Термин «биосфера» введен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом, рассматривающим биосферу главным образом как топологическое образование, т.е. в качестве пространства, заполненного жизнью.

Учение о биосфере создано русским ученым В. И. Вернадским. Он впервые в своем классическом труде «Биосфера», опубликованном в 1926 г., выдвинул тезис о роли «живого вещества», т. е. биоты, в формировании и поддержании основных физико-химических свойств оболочек Земли. В своем труде В. И. Вернадский подчеркнул, что биосфера – это не только пространство, где обитают живые организмы, но и зона влияния этих организмов, результат совокупной химической активности в прошлом, настоящем и будущем.

По В. И. Вернадскому биосфера представляет собой уникальную геологическую оболочку земного шара, глобальную систему Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью живых организмов. Он выделил три главные составляющие биосферы: газовую (атмосфера), водную (гидросфера) и каменную (литосфера). Им наряду с составляющими биосферы выделено также живое вещество в противоположность неживому (косному) веществу.

Он выделил также еще один вид вещества – биокосное вещество, к которому отнесены продукты взаимодействия живого и косного вещества, например, океанические воды, почва, нефть и т. д.

В. И. Вернадский также различал биогенное вещество

– геологические породы, созданные благодаря жизнедеятельности организмов: каменный уголь, известняк и др.

Важным критерием надежного функционирования биосферы является ее устойчивость (толерантность).

36

Устойчивость биосферы обеспечивается многообразием форм жизни и многофункциональностью живых существ, которые поддерживают круговорот веществ, энергии и информации. Однако устойчивость биосферы определяется сохранением и восстановлением качественных характеристик ЭС, из которых она состоит и которые целиком зависят от загрязнения биосферы.

Загрязнение биосферы человеком является одной из самых древнейших проблем в истории цивилизации.

Вдоиндустриальный период человек загрязнял природу в основном отходами от продуктов жизнедеятельности.

Виндустриальный период впервые появляются отходы в результате производственной деятельности человека и за счет все возрастающего вовлечения в производительную деятельность ресурсов природы.

Развитие же современной цивилизации приводит к полнейшему парадоксу. Стремясь достигнуть независимости от природы, улучшить условия жизни, человек наращивает темпы материального производства. При этом большая часть изъятых у природы ресурсов возвращается в нее в виде большого количества отходов, что ставит под угрозу существование, как биосферы, так и человека.

Основываясь на материале о структуре и функциях биосферы, изложенном выше, можно попробовать выделить основные ошибки человечества, в результате которых природа подошла к экологическому кризису (ЭК), принимая во внимание экологические принципы естественного устройства биосферы. Эти принципы можно кратко сформулировать в виде следующих основополагающих тезисах:

37

Биосфера использует внешние источники энергии (солнечный свет, энергию радиоактивного разогрева земных недр). Это позволяет:

−упорядочить структуру биосферы;

−усложнить ее организацию;

−эффективно использовать свободную энергию, не вызывая загрязнения ОС.

Постоянный приток определенного количества энергии, ее использование и рассеяние в виде тепла создало эволюционно сложившийся тепловой баланс в биосфере.

Биосфера использует вещество в основном в форме круговоротов. Биогеохимические циклы элементов отработаны эволюционно и не приводят к накоплению вредных для природы отходов.

Вбиосфере преимущественно используются легкие (биогенные) элементы.

Вестественной ЭС существует огромное многообразие видов и биологических сообществ. Конкурентные и хищнические отношения между видами способствуют установлению равновесия между ними. В этом случае практически отсутствуют доминирующие виды с чрезмерной численностью, что и обеспечивает защиту биосферы со стороны внутренних факторов.

Рост хозяйственной деятельности человека приобретает такие масштабы, которые приводят к нарушению основных принципов естественного устройства биосферы:

−энергетического баланса;

−сложившегося круговорота веществ;

−сокращения многообразия видов и биологических сообществ.

Все это и есть основные причины ЭК, которые и подлежат более подробному рассмотрению.