Пределы человеческой нагрузки на биосферу

Размещено на http://www.allbest.ru

План

Введение

1. Понятие и структура биосферы

2. Пределы устойчивости биосферы

3. Зависимость между биосферой и техносферой. Понятие ноосферы

Заключение

Список литературы

Введение

Для нашего рассмотрения предложен вопрос о пределах человеческой нагрузки на биосферу. Почему эта тема особенно актуальна сегодня?

Население Земли с каждым годом растёт. За XX век человечество увеличилось в 4 раза, потребление энергии в 10 раз, совокупный продукт в 17,6 раза, минерального сырья - в 29 раз. На минувший век приходится 85% всех добытых за всю историю человечества полезных ископаемых. Общее количество используемой энергии в конце века было всего на 3-4 порядка величин меньше суммарной солнечной энергии, поступающей на верхнюю границу атмосферы Земли [10]. В соответствии с прогнозами к концу XXI века человечество должно удвоиться, комплексное воздействие человечества на биосферу уже сейчас увеличивается значительно интенсивнее прироста самого человечества, поэтому нагрузка на биосферу возрастет многократно [8, 97]. По мнению некоторых учёных, увеличивающееся из года в год количество катастрофических природных явлений (землетрясения, цунами, смерчи) в корне связано с возрастающей человеческой нагрузкой на биосферу и с неправильным использованием природных ресурсов.

Из всего сказанного выше вытекает то, что надо принимать незамедлительные меры по уменьшению нагрузки на биосферу, в противном случае ресурсы планеты будут полностью исчерпаны и, как следствие, человек, другие живые существа, растения не смогут существовать на Земле.

В данной работе мы подойдём к пониманию вопроса о пределах нагрузки на биосферу следующим путём: сперва раскроем понятие, опишем структуру биосферы, затем остановимся на пределах её устойчивости и, наконец, приступим непосредственно к характеристике влияния, которое оказывает человек на биосферу, подробно остановившись на понятии ноосферы.

1. Понятие и структура биосферы

В эру научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах на Земле в целом. Важную роль в этих процессах играют живые организмы. За миллиарды лет, прошедшие с момента образования нашей планеты, они наполнили атмосферу кислородом и азотом, очистили её от углекислого газа, сформировали отложения известняка, нефти, природного газа. В процессе эволюции на Земле образовалась особая оболочка - биосфера (греч. bios "жизнь"). Этот термин первым ввёл в 1875 году Эдуард Зюсс, а учение о биосфере было создано в 1926 году В. Вернадским. В основе его учения лежат представления о планетарной геохимической роли живого вещества и о самоорганизованности биосферы.

Биосфера по Вернадскому - земная оболочка, область существования живого вещества. Она включает в себя не только живые организмы, но и изменённую ими среду обитания (кислород в атмосфере, горные породы органического происхождения и т.п.). Вещество биосферы состоит из семи разнообразных, но геологически взаимосвязанных частей: живое вещество; биогенное вещество; косное вещество; биокосное вещество; радиоактивное вещество; рассеянные атомы; вещество космического происхождения [2, 135].

В более распространённом определении под биосферой понимается та часть литосферы, гидросферы и атмосферы Земли, в которой существуют и развиваются растительные и живые организмы. В ее состав входят не только растительный покров и животное население планеты, все реки и озера, водная масса океанов, но и почвенный слой, значительная часть тропосферы и самый верхний слой земной коры - зоны выветривания. На земной поверхности практически нет площадей, где отсутствует жизнь. Даже в жарких и безводных тропических пустынях или на поверхности высокогорных ледников и полярных льдов обнаружены микробы и другие микроорганизмы. Биосфера является одной из геологических оболочек Земли или геосфер [5, 352].

Литосфера - твёрдая наружная оболочка Земли, состоящая из осадочных пород и расположенных под ними гранитов и базальтов, гидросфера включает в себя все океаны, моря, озёра и реки, и атмосфера только газовую оболочку Земли. Все эти 3 составляющие взаимосвязаны сложными биогеохимическими циклами миграции веществ и энергии (по В.И. Вернадскому, - биогенная миграция атомов); начальный момент этих циклов заключён в трансформации солнечной энергии растениями и синтезе биогенных веществ на Земле [5, 353]. В состав биосферы входят верхние слои литосферы, нижний слой атмосферы (тропосфера) и вся гидросфера, связанные между собой сложными круговоротами веществ и энергии [5, 352].

Живое вещество - главная биогеохимическая сила в биосфере. Живое вещество - совокупность всех живых организмов планеты, численно выраженная в элементарном химическом составе, массе, энергии. Это вещество геохимически чрезвычайно активно, так как при осуществлении процессов питания, дыхания, выделения, размножения оно тесно связано с окружающей средой, благодаря чему почти все химические элементы проходят в общей цепи превращений через биогеохимическое звено. Таким образом, жизнедеятельность организмов - глубокий и мощный геологический процесс планетарного характера. Миграция химических элементов из организма в среду и обратно не прекращается ни на секунду [1, 178].

Таким образом, в биосфере, как особой земной оболочке, развиваются растительные и живые организмы. Главная составляющая биосферы - живое вещество. В следующей части остановимся на отличительной черте биосферы, без которой она не смогла бы функционировать и исчезла бы при первой сильной нагрузке.

2. Пределы устойчивости биосферы

биосфера человек нагрузка использование

Биосфера выступает как огромная, чрезвычайно сложная экосистема, работающая в стационарном режиме на основе тонкой регуляции всех составляющих ее частей и процессов. Биосфера представляет собой открытую систему, которая обменивается веществом и энергией с окружающей средой. Это возможно потому, что в экосистеме присутствуют не только автотрофы - производители органического вещества, но и гетеротрофы - потребители и разрушители органического вещества. Между процессами создания органического вещества и его преобразованием и разрушением устанавливается относительное равновесие, и экосистема остается устойчивой [1, 156]. Устойчивость - это свойство экосистемы, которое проявляется в поддержании своего состава, структуры и функций, а также в способности восстанавливаться в случае, если они будут нарушены [2, 103]. Однако стабильность биосферы имеет определенные пределы, и нарушение ее регуляторных возможностей чревато серьезными последствиями. В настоящее время на Земле появилась новая сила, по мощности воздействия не уступающая суммарному действию живых организмов - человечество, с его социальными законами развития и мощной техникой, позволяющей влиять на вековой ход биосферных процессов. Современное человечество использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и не биосферные источники энергии (например, атомной), ускоряя геохимические преобразования природы [6, 139] .

Таким образом, устойчивость биосферы - важнейшее качество, без которого её существование невозможно. Но эта устойчивость имеет свои пределы. То, насколько биосфера стабильна, коренным образом зависит от человеческой деятельности.

Именно о её влиянии на биосферу речь пойдёт в следующей части.

3. Зависимость между биосферой и техносферой. Понятие ноосферы

На планете Земля к настоящему времени сложились и сосуществуют две системы, созданные эволюцией живого вещества: биосфера и техносфера. Техносфера является искусственным материальным миром, это продукт человеческой цивилизации. Наряду с обществом и культурой она -- продукт активной сущности человека, его потребности изменять себя и мир. Между биосферой и техносферой идет непрерывное взаимодействие [8, 96].

Сущность экологической глобальной проблемы, или нарушенного взаимодействия общества и природы, составляет неконтролируемый рост техносферы и его отрицательное воздействие на биосферу, прежде всего биоту, включающую в себя как клеточные, так и бесклеточные организмы (вирусы) .

В чём заключается возрастающая человеческая нагрузка на биосферу и какие последствия это влечёт для планеты?

Во-первых, в наше время происходит уничтожение многих видов растений и животных и снижается их биосферное разнообразие, как следствие истощаются невозобновляемые природные ресурсы и деградируют возобновляемые (почвы, леса, пресные воды) ввиду увеличения масштабов их потребления.

Во-вторых, исчерпываются возможности среды обитания по поглощению отходов антропогенной деятельности, например, уничтожаются леса (лёгкие планеты), которые должны впитывать углекислый газ, как следствие биосфера насыщается химическими и радиационными составляющими, возрастает угроза деградации и вымирания человечества в результате ухудшения экологической обстановки [1, 171].

В-третьих, некоторые процессы, вызванные технической деятельностью человека, направлены противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере (рассеивание металлов, руд, углерода и др. биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение законсервированного углерода и его окисление, нарушение крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т.п.) [1, 172]. Как следствие биосфера перестаёт нормально функционировать, многократно увеличивается вероятность природных катаклизмов.

Напряженные взаимоотношения между техносферой и биосферой, выраженные несоответствием между техногенной нагрузкой и ресурсными возможностями биосферы, в начале XXI века достигли ступени экологического кризиса: началась замена экосистем на менее продуктивные. Биосфера постепенно теряет свою несущую способность. Даже возобновляемые природные ресурсы перестают быть таковыми по мере ее нарушения. В перспективе сохранение прежней тенденции роста антропогенной нагрузки грозит биосфере коллапсом (полной утерей биологической продуктивности). Таким образом, неразумное техногенное воздействие на биосферу, выходящее за пределы ее адаптивных способностей, может привести к вымиранию самого человечества как биологического вида [8, 98].

В XX веке советский учёный Владимир Иванович Вернадский сформулировал возможность перехода биосферы в совершенно новое состояние - ноосферу. Cуществование ноосферы возможно только при определённых Вернадским условиях (сформулированных им в книге "Научная мысль как планетное явление"), одно из которых гласит: "разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения".

Рассматривая труд, как целесообразную деятельность, основанную на мысли и воле, Вернадский указывает, что ноосфера или сфера разума, будет определять не только прогресс общества, но и эволюцию биосферы в целом, а через неё и процессы, происходящие на Земле [3, 125]. В сочетании с трудовой деятельностью человека мысль, как планетное явление, по мнению Вернадского, становится неведомой до этого геологической силой, способной преобразовать вместе с биосферой весь поверхностный слой Земли. Носитель земного разума - человек - с нарастающим во времени темпом воздействует на биосферу, активно захватывая все занимаемое ей пространство, окультуривая флору и фауну, меняя облик земной поверхности [4,201].

С середины XX в. выдвигались и иные идеи: формулировались различные проекты сокращения техногенной нагрузки путем ограничения дальнейшего технологического роста. По мнению учёного Никиты Николаевича Моисеева, возрастающие антропогенные нагрузки на биосферу приводят к тому, что ее компенсационные возможности находятся на пределе и это грозит экологической катастрофой [6,138]. По его расчётам, для того чтобы человечество смогло вписаться в "естественные" биосферные циклы, нужно уменьшить уровень удовлетворения его потребностей приблизительно в десять раз, а США должны уменьшить этот уровень в 50 раз [7, 144-145].

Однако данная идея представляется неосуществимой. Ведь развивающие свою промышленность страны видят в увеличении искусственного мира единственный путь к экономическому процветанию, а технологические лидеры не желают терять свое преимущество, воплощенное в военно-политической области. Кроме того, техносфера нуждается для своего функционирования в постоянном заимствовании ресурсов извне. Повышение технологического уровня может уменьшить этот приток ресурсов, но не отменить его, т.е. отодвинуть срок решения проблемы, а не снять ее [1, 211].

Таким образом, человек оказывает серьёзное влияние на биосферу, загрязняя воды, выбрасывая в воздух химические вещества и т.д. В случае непредвиденной техногенной катастрофы вселенского масштаба во много раз возрастает вероятность разрушения биосферы, встанет вопрос о выживании человечества. Для того чтобы не допустить этого, необходимо срочно принимать меры по уменьшению нагрузки на биосферу. По мнению Вернадского, биосфера должна перейти в принципиально новую стадию - ноосферу, её основой при этом должна стать научная мысль человечества.

Заключение

Из первой части нашей работы мы выяснили, что биосфера - важнейшая система, значимость которой невозможно переоценить, т.к. именно биосфера является той средой, в которой человечество может существовать. Из второй части мы заключили, что существуют пределы устойчивости биосферы.

В третьей части мы пришли к выводу, что влияние человека на процессы, протекающие в биосфере, все время возрастает. Современная деятельность человека во многом нанесла непредвиденный ущерб окружающей среде, что угрожает дальнейшему развитию самого человечества. Достойны внимания взгляды Вернадского и Моисеева на будущее биосферы. По мнению первого, место биосферы должна занять ноосфера, основой которой станет научная мысль людей. При этом Вернадский подчёркивает, что существование ноосферы возможно только при разумном использовании природных ресурсов, т.е., другими словами, больших техногенных нагрузок на биосферу быть не должно. Моисеев в свою очередь подходит к проблеме влияния человека на биосферу напрямую. Он считает, что для уменьшения нагрузок необходимо уменьшить сам уровень удовлетворения потребностей человека.

Таким образом, подведём итог всему вышесказанному. Существуют определённые пределы человеческой нагрузки на биосферу. В случае, если порог её устойчивости будет преодолён, т.е. биосфера станет неустойчивой, то это с большой долей вероятности приведёт к глобальным природным катаклизмам. В конечном итоге, человек может стать причиной своего же вымирания. Поэтому задачи современной науки состоят в изучении регуляторных процессов в биосфере, создании научного фундамента ее рационального использования с целью уменьшения нагрузки на биосферу.

Список литературы

1. Алексеенко В.А. Жизнедеятельность и биосфера / В.А. Алексеенко - М.: Логос, 2005. - 232 с.

2. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение / В.И. Вернадский - М.: Наука, 1965. - 324 с.

3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера / В.И. Вернадский. - М.: Наука, 1989. - 243 с.

4. Вернадский В.И. Начало и вечность жизни / В.И. Вернадский - М.: Наука, 1989. - 280 с.

5. Горбачев В. Концепции современного естествознания: учебник / В. Горбачев. - М.: ОНИКС 21 век, 2005. -- 672 с.

6. Моисеев Н.Н. Экологический фон современной политики / Н.Н. Моисеев // Общественные науки и современность. - 1993.- № 4.- С. 138-141.

7. Моисеев Н.Н. С мыслями о будущем России / Н.Н. Моисеев - М.: Наука, 1997. - 268 с.

8. Попкова Н.В. Глобальные проблемы современности и технологическое развитие / Н.В. Попкова // Вестник МГУ. Философия.-2005.-№1.-С.96-106.

9. Рузавин Г.Н. Концепции современного естествознания: учебник / Г.Н. Рузавин. - М.: ЮНИТИ, 2007. - 288 с.

10. Статистика по XX веку: URL: http: // www.ru.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru