ВЪВЕДЕНИЕ, УЧЕНИЕТО ЗА БИОСФЕРАТА - Биосферата на планетата
Темата на моето есе е "Биосфера на планетата".
В работата си ще разгледам концепцията, състава, циркулацията на веществата в биосферата, както и въздействието на съвременното общество върху биосферата.
БИОСФЕРА (от гръцки. Bios - живот и сфера), зона на активен живот, обхващаща долната атмосфера, хидросферата и горната литосфера. В биосферата живите организми (живата материя) и местообитанието им са органично свързани и взаимодействат помежду си, образувайки интегрална динамична система. Терминът „биосфера“ е въведен през 1875 г. от Е. Сюс. Учението за биосферата като активна обвивка на Земята, в която съвкупната дейност на живите организми (включително хората) се проявява като геохимичен фактор с планетарен мащаб и значение, е създадено от В. И. Вернадски (1926).
С появата на човешката цивилизация се появи нов фактор, който влияе върху съдбата на дивата природа и околната среда. Той е постигнал огромна мощ през настоящия век и особено в последно време.
С появата и развитието на човечеството процесът на еволюция се промени значително. В ранните етапи на цивилизацията, обезлесяването и изгарянето на гори за земеделие, паша на добитък, лов и лов на диви животни, войните опустошават цели региони, водят до унищожаване на растителните съобщества, унищожаване на някои животински видове. С развитието на цивилизацията, особено бурната след индустриалната революция в края на Средновековието, човечеството придобива все по-голяма сила, все по-голяма способност да включва и използва огромни маси от материя - както органична, жива, така и минерална, инертна за да задоволят нарастващите им нужди.
Нарастването на населението и разширяващото се развитие на селското стопанство, промишлеността, строителството, транспорта предизвика масово унищожаване на горите в Европа, Северна Америка.
Изграждането и експлоатацията на промишлени предприятия, минното дело доведоха до сериозни нарушения на природните ландшафти, замърсяване на почвата, водата, въздуха с различни отпадъци.
Предупреждавайки за възможните последици от разрастващото се човешко нашествие в природата, преди половин век академик В. И. Вернадски пише: „Човекът се превръща в геоложка сила, способна да промени лицето на Земята“. Това предупреждение се сбъдна пророчески.
Биосферата е сферата на живота. Той представлява част от земното кълбо. Терминът биосфера е въведен през 1875 г. от австрийския геолог Е. Сус. Последният нарича зоната на живот на Земята биосфера.
Основоположникът на съвременната теория за биосферата е руският учен В. И. Вернадски. Според В. И. Вернадски биосферата обхваща пространството, в което живата материя действа като геоложка сила, която формира облика на Земята. Неговата доктрина се основава на концепцията за планетарната геохимична роля на живата материя за формирането на биосферата. Биосферата е продукт на дългосрочна трансформация на материята и енергията в хода на геоложкото развитие на Земята. В. И. Вернадски въведе концепцията за биогеохимия. Биогеохимия - геохимията на биосферата, тоест на определена земна обвивка - външната, разположена на границата на космическото пространство.
Фигура: 1. Граници на живот в биосферата
Биосферата е зоната на жизнената дейност на живата материя. Границите му се определят от наличието на условия, необходими за живота на различни организми.
Според В. И. Вернадски биосферата включва четири основни компонента:
1. Жива материя - съвкупността от всички живи организми (хора, животни, птици, растения, риби, микроорганизми и др.)
2. Биогенно вещество, т.е. продукти, образувани в резултат на жизнената дейност на различни организми (въглища, битуми, торф, горско дъно, почвен хумус и др.)
3. Биоинертна материя - неорганична материя, преобразувана от организми (някои седиментни скали, повърхностен въздух на атмосферата и др.)
4. Инертна материя - скали, предимно от магматичен произход.
Живата материя е съвкупност от живи организми, които са съществували или съществуват за определен период от време и са мощен геоложки фактор. Живата материя е биогеохимичен фактор и се характеризира с елементарен състав, маса и енергия. Това вещество натрупва и трансформира слънчевата енергия и привлича неорганични вещества в непрекъснат цикъл. В.И. на живата материя. Последният замества умиращите си маси и въвежда нови качества, определящи процеса на еволюция на органичния свят. Атомите на почти всички химични елементи многократно преминават през живата материя. Живата материя определя състава на атмосферата, хидросферата, литосферата и играе важна роля за формирането на биосферата.
Учението на В. И. Вернадски за биосферата създава теоретична основа за решаване на грандиозната задача на цялостно изследване на биосферата като глобално местообитание за човечеството.
Според В. И. Вернадски следните две разпоредби са особено важни:
1. Концепцията за живата материя като водещ фактор за миграцията и преразпределението на химичните елементи на повърхността на Земята.
2. Неразривна връзка и единство на живите организми и околната среда. Единството на биосферата се поддържа от непрекъснатия обмен на материя и енергия между околната среда и организмите. Метаболизмът се осъществява чрез миграцията на химични елементи, уловени и секретирани от организмите в хода на техния живот.
Жизнените процеси, включително процесите на биогеохимична миграция на елементи, са циклични и с отворен характер по своята същност. Биогеохимичните цикли са в различен ранг - от обмен на ниво микроорганизми до общия ефект от дейността на живата материя на планетата Земя. Това създава своеобразен механизъм за функционирането на биосферата и нейните отделни връзки. Цикличният масообмен на химични елементи поддържа състава на околната среда в състояние на подвижно равновесие. Отвореността на процесите допринася за насочена промяна в състава на околната среда. Биогеохимията е наука, която изучава моделите на разпределение на химичните елементи в живите организми и околната среда, за да изясни биогеохимичните цикли на масовия трансфер. Биогеохимията е част от теорията на биосферата.
Идеите на В. И. Вернадски за единството на обществото и природата са актуални и до днес. Той каза: „Всички страхове и разсъждения на жителите, както и някои представители на хуманитарните и философски дисциплини относно възможността за смъртта на цивилизацията, са свързани с подценяване на силата и дълбочината на геоложките процеси, което е текущ преход на биосферата в ноосферата, който изпитваме днес. ".
Доктрината на В. И. Вернадски за ноосферата включва четири основни разпоредби:
1. Ноосферата е исторически последното състояние на геоложката обвивка на биосферата, трансформирано от човешката дейност.
2. Ноосфера - сферата на разума и работата.
3. Промените в биосферата са причинени както от съзнателна, така и от несъзнавана човешка дейност. В последния случай промените в биосферата са спонтанни.
Ноосферата е много различна от биосферата в генетично ускорено развитие. Например биосферата през мезозойския период е била в стабилно състояние милиони години. Ноосферата се променя значително в продължение на десетилетия. Така че в продължение на няколко десетилетия от развитието на химическата промишленост в арменско-красноперекопския индустриален район на Крим всички среди на екосистемата на планетата Земя са замърсени и не е възможно да се образува чиста ноосфера в този регион.
Ноосферата се променя драстично не в продължение на милиони години, а в продължение на векове и десетилетия. В литературата е известно, че от средата на 19 век световното потребление на въглерод, желязо, манган, никел се е увеличило 50-60 пъти, а ванадий, волфрам, молибден, алуминий и калий - 200-1000 пъти. В природата депозитите се формират от милиони години. Извличането на минерали и тяхното разпръскване, миграция и локализация в техногенни условия се случва само за десетки и по-рядко - стотици години. При обработката и извличането на полезни компоненти от руди се образуват утайки, шлаки и други промишлени отпадъци, които се връщат в биосферата. Това е обменът на вещества между човека и природата. Този метаболизъм води до замърсяване на ноосферата и до заболяване на живите организми. Процесите на миграция, дисперсия, локализация (натрупване) и преразпределение на елементи и замърсители между различни среди в техногенни условия се извършват с помощта на слънчевата енергия, ядрени трансформации, изкопаеми горива (въглища, торф, нефт, газ, шисти) и други източници.