Стабильность биосферы. Ноосфера, управления биосферой

Биосфера обладает мощной буферной действием в отношении многих внешних воздействий. Это обеспечивает общую устойчивость и создает благоприятные стабильные условия существования организмов. В рамках биосферы смягчается действие ветра, засушливость воздуха и почвы, поддерживается определенное соотношение между концентрацией кислорода и углекислого газа в атмосфере, сужается амплитуда колебаний температуры. Но все эти качества биосферы не могут противостоять неразумным действиям человека и резко падают при антропогенных воздействиях. Так, засухи сравнительно безопасны для природных экосистем, но они наносят ощутимые убытки аґроекосистемам.

Сохранить почвенно-климатические условия крупных регионов планеты и обеспечить их устойчивость можно только при наличии в этих регионах достаточно больших по площади природных биомов.

Для устойчивости биогеохимических циклов большое значение имеют депо биогенных химических веществ в почве. Почва - это совершенно особое по своим свойствам природное тело. В биосфере почву выполняет множество специфических функций. Он обеспечивает растения всеми необходимыми питательными веществами, содержит в себе большое количество влаги, препятствует ее быстрому стока в год, В сельском хозяйстве почву является компонентом производства.

Почвы в различных биомов и различных природных зонах довольно сильно отличаются между собой. В умеренных широтах свойства почв такие, что гумус хорошо удерживает катионы и анионы биогенных элементов, их высвобождение идет постепенно, и это обеспечивает сохранение плодородия почвы на длительное время, а также создание биологической продукции. В противоположность этому, в тропиках, благодаря высокой температуре и влажности, минерализация идет достаточно быстро. Выздоровление почв и вымыванию из них ионов минеральных веществ проходят достаточно активно. Поэтому аґроекосистемы тропических широт, по сравнению с экосистемами умеренных зон, более уязвимы и быстрее деградируют. Этот процесс здесь часто завершается запустелюванням и исключением территорий из сельскохозяйственного использования.

Важными участниками биогеохимических циклов является почвенные микроорганизмы. Грунт одновременно служит как депо для многих веществ, за счет которого гасятся флуктуации, возникающие при переходе веществ из одного звена биогеохимического цикла к другой. Особенно важен в этом гумус почвы. В нем продукты разложения органических веществ содержатся длительное время. Например, в дерново-подзолистой почве объем возможных новых включений органического вещества составляет 300 кг / га, в черноземах - 160 кг / га. Многие веществ, поступающих в почву, могут содержаться в нем за счет адсорбции и других физико-химических процессов. Емкость почв за счет такого типа поглощения достигает 225 кг / га в год.

Экологическое нормирование должно базироваться на анализе свойств экосистемы, важнейшей из которых является устойчивость к внешнему воздействию.

Влияние крупномасштабных изменений окружающей среды на живые организмы, безусловно, отражается на устойчивости экологических систем, в которые входят эти организмы. Следует иметь в виду, что экологические системы, так же как и отдельные виды организмов, были объектом длительного эволюционного процесса, в ходе которого менее устойчивые системы исчезали и сохранялись только те экологические системы, устойчивость которых относительно колебаний внешних факторов была достаточно высокой.

В общем устойчивость биологических систем можно охарактеризовать как внутренне присущую биосистеме способность поддерживать на определенном уровне в течение длительного времени свои основные параметры и восстанавливать их после нарушений. Количественно оценить устойчивость довольно сложно, но учеными были отмечены некоторые закономерности в способности экосистем поддерживать свой равновесное состояние: устойчивость группировки тем выше, чем больше время оно может существовать, не испытывая значительные изменения. Более устойчивые группировки должны иметь большее разнообразие жизненных форм и экологических ниш.

В результате воздействия экологических факторов успех живых организмов в борьбе за существование определяется в значительной мере их приспособлением к условиям, которые способствуют поддержанию устойчивости экологических систем. В связи с этим естественный отбор имеет тенденцию к сохранению организмов, эволюция которых повышает устойчивость экологических систем.

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

Ноосфера (от греч. "Ноозам" - разум) - это сфера взаимодействия общества и природы, в пределах которой разумная деятельность является главным, определяющим фактором развития. В понятии ноосферы подчеркивается необходимость целесообразной взаимодействия человечества и природы. По мнению В.И. Вернадского, отношение общества к природе обусловлено не только научно-техническими достижениями, но и социальными факторами.

Понятие "ноосфера" впервые употребил в 20-е годы XX в. французский палеонтолог и философ Тейяр де Шарден. В его понимании ноосфера - идеальная, духовная ("мыслящая") оболочка Земли, возникшая с появлением и развитием человеческого сознания. В.И. Вернадский считал, что главная сила преобразования биосферы в ноосферу в интересах человечества - это сочетание ума с идеалами демократии. Выход из экологического кризиса может быть только в использовании ума человечества (как сумма знаний и технологических разработок) не только для эксплуатации природных ресурсов, но и для их сохранения и приумножения.

К сожалению, имеющаяся экологическая ситуация не может быть изменена естественными системами регуляции, эволюционно сформировались на разных уровнях организации живой материи. Решение проблемы предполагает активное регулирующее вмешательство человека в биосферные процессы, вплоть до направленного контроля численности и биологической активности экономически значимых видов и формирования искусственных экосистем с заданными свойствами. В основе решения этой задачи должны быть глубокие знания естественных законов формирования и функционирования биологических систем разного ранга.

Только на базе познания фундаментальных экологических закономерностей, с использованием современных научных и технических достижений, удастся сконструировать систему гармоничного взаимодействия человечества и живой природы. В.И. Вернадский, как уче-ный-материалист, определил место человека в биосфере тремя положениями:

Человек, как она наблюдается в природе, как и все живые организмы, как и все живое вещество, является определенной функцией биосферы, в определенном ее пространстве - времени.

Человек во всех ее проявлениях составляет определенную закономерную часть строения биосферы.

"Взрыв" научной мысли в XX в. подготовлен всем прошлым биосферы и имеет глубинные корни. Цивилизация "культурного человечества", - поскольку оно является формой организации новой геологической силы, созданной в биосфере, - не может прерываться и уничтожиться, поскольку это большое природное явление, отвечающее исторически, вернее - геологически, установленной организованности биосферы.

Эти идеи положены в основу закона ноосферы В.И. Вернадского: "Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т.е. сферу, где человеческий разум 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 в ее территории: через века повторяются периоды, когда згромаджуються в одном или немногих поколениях, в одной или многих странах много одаренных личностей, умы которых создают силу, изменяющую биосферу . Расцвет древних цивилизаций Китая и Индии, Эллады и Рима, итальянское Возрождение, промышленная революция середины XIX и научно-техническая революция середины XX в. является подтверждением мыслей ученого.

Стоит заметить, что идея ноосферы стала быстро захватывать экологическое мышление. В 1948 американский биогео-химик Хатчинсон в одной из своих статей отмечал: "Эколог должен доказать, что уход за биосферой и поддержание ее в хорошем состоянии является такой же интересной и важным делом, как ремонт собственного радиоприемника или автомобиля".

Полное доминирование человека над природой невозможно; оно не было бы ни прочным, ни стабильным, поскольку человек - очень зависим хищник, который занимает слишком "высокое" место в кормовом цепи. Было бы куда лучше, если бы человек осознал, что существует определенная экологическая зависимость, в условиях которой она воспринимать мир со многими другими организмами, вместо того, чтобы смотреть на каждый квадратный сантиметр как на возможный источник пищи и благополучия или как на место, где можно соорудить нечто искусственное (Ю. Одум). Если поведение человека на самом деле "умная", то естественно, что человек имеет:

изучить и понять форму собственного популяционного роста;

определить количественно оптимальные размеры и конфигурации населения в связи с емкостью данной отрасли позволяет ей быть готовой к принятию "культурноиреґуляции" там, где естественная регуляция не действует.

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

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

Теоретическая мысль, как видим, нацелена не на разрушение, а на сохранение среды обитания человека, который, как разумное существо, вряд ли согласится пойти на самоуничтожение.

Поэтому наше время планетарных потрясений есть и временем становления экологического самосознания человека. М.К. Рерих (1874-1947), который умел чувствовать природу планеты всем существом, заметил, что, к сожалению, рассуждения бережного отношения к природе нельзя ни навязать, ни привить силой; только само по себе оно может войти в обиход каждого и стать незаметным, но чрезмерным стимулом творчества. В этих словах заложена огромная сила созидания разумной биосферы - ноосферы. 1 об этом должны заботиться как последователи материалиста В.И. Бернадского, так и последователи идеалиста П.Тайяра де Шардена.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >