Современное состояние биосферы кратко

Обновлено: 07.07.2024

До середины XX в. человек не обладал способностью провоцировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями.

Появление ядерных объектов и концентрация химических веществ и их производств сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы.

Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывается при испытании ядерного и других видов оружия. Примером негативного влияния современных войн являются итоги войны в зоне Персидского залива (проливы нефти в залив, пожары на нефтяных скважинах).

Кроме того, XX столетие ознаменовано потерей устойчивости в таких процессах, как рост населения Земли и его урбанизация. Это вызвало развитие энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта, военного дела и обусловило значительный рост техногенного воздействия. В результате, как указывалось ранее, во многих регионах планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания - техносфера.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Однако, созданная руками и разумом человека техносфера не оправдала во многом надежды людей. Появившаяся производственная и городская среда оказалась далекой по уровню безопасности от допустимых требований.

Появление техносферы привело к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой.

К новым техносферным технологиям относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности.

Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания отличаются от биосферных повышенным влиянием на человека техногенных факторов. Конференции ООН по экологии отмечают, что ежегодно с лица Земли исчезает 16 млн. га лесов, что грозит всеобщим кислородным голоданием, 13 процентов всей мировой суши уже деградировало в результате "деятельности" человека. Продолжается разрушение озонового слоя, защищающего нас от космических лучей.

Поскольку остановить социальный и научно-технический прогресс невозможно, то необходимо искать сбалансированное, разумное взаимоотношение между человеком и биосферой. У нас нет выбора. Мы должны перейти в новое состояние, имя которому ноосфера. Этимология самого слова взята от сочетания греческих слов "noos" и "sphaira", что означает сфера разума. Впервые слово "ноосфера" было введено в научный обиход в 20-е годы В.И. Вернадским.

Ноосфера - это целостная планетная оболочка Земли, населенная людьми и рационально преобразованная ими в соответствии с законами сохранения и поддержания жизни для гармоничного сосуществования общества с окружающими природными условиями. Понятие "ноосфера" станет центральным междисциплинарным понятием, и будет играть важную роль в построении целостной системы знаний об окружающей общество природе во взаимосвязанности всех ее частей.

Формирование ноосферы - сложный и длительный процесс, требующий определенных предпосылок и условий как объективного, так и субъективного характера. Ноосфера формируется, в конечном счете, сознательной деятельностью людей на основе правильно познанных законов природной среды как системного целого, но технические и социальные предпосылки ноосферы возникают задолго до осознания людьми необходимости перехода к ноосфере. Ноосфера - объективная необходимость развития общества в качественно новое состояние как закономерное продолжение освоения людьми организованности биосферы. Следовательно, организованность биосферы, объективно присущие ей закономерности развития можно рассматривать как природные предпосылки ноосферы. В таком случае техническими и социальными предпосылками будут: достаточно высокий уровень развития техники и энергетического обеспечения; достаточно высокий уровень научных знаний; преодоление экономической, политической и расовой разобщенности людей при безусловном исключении из практики взаимоотношений народов каких-либо военных конфликтов. Наконец, еще одно обстоятельство должно быть отмечено в качестве объективных предпосылок ноосферы. Это опасность экологического кризиса, связанная с тем, что современные масштабы производства и сопутствующих ему отходов превышают возможности естественной саморегуляции биосферы. Будущее общество сможет развиваться только при условии сознательной регуляции биосферных процессов. Значит, опасная степень рассогласования связей между природой и обществом сама становится отрицательной социоестественной предпосылкой перехода к ноосфере.

Необходимость перехода выступает как способ устранения экологического кризиса и одновременно как способ существования общества во взаимодействии с природной средой при достижении техническими средствами и наукой достаточно высокой степени развития.

Ноосфера - последнее из многих состояний эволюции биосферы в геологической науке, это понятие, ориентирующее человечество в оптимальном выборе пути дальнейшего развития и сохранения человеческого общества в гармонии с природой.

Тема 3. Взаимодействие человека и техносферы.

План

1. Понятие техносферы

2. Структура техносферы и ее основных компонентов

3. Генезис техносферы.

4. Объекты защиты.

5. Проблемы в системах безопасности.

6. Задачи, связанные с обеспечением безопасности жизнедеятельности человека.

Понятие техносферы.

Техносфера - это искусственная оболочка Земли, воплощающая человеческий труд, организованный научно-техническим разумом. Это тоже проекция человека. Материальное производство, состоящее из вещественно-энергетических комплексов, - это механический слепок костно-мускульного тела организма. Информационное производство копирует нервную систему. Средства массовой коммуникации связывают органы чувств, функции нервной системы и мозга. Стало быть, техносфера и дом, несмотря на все их различия, функционально подобны.

Современная техносфера многообразна:

- её представителями являются города, в состав которых входят промышленные и селитебные зоны,

- транспортные узлы и магистрали,

- торговые и культурно-бытовые зоны и отдельные помещения,

- зоны отдыха и т.п.

Техногенные негативные факторы в техносфере формируются из-за наличия отходов производства и быта, из-за использования технических средств, из-за концентрации энергетических ресурсов и др. Наибольшую концентрацию негативные факторы техносферы имеют в сфере производства.

Производственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов.

Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Масштабы созданной человечеством материальной культуры поистине огромны. И темпы ее развития постоянно увеличиваются. В наши дни так называемая техномасса (все созданное человеком за год) уже на порядок превышает биомассу (вес диких живых организмов). Это тревожный сигнал, он требует вдумчивого отношения к балансу составляющих системы природа—биосфера — человек.

Уровень воздействия человека на окружающую среду зависит в первую очередь от технической вооруженности общества. Она была крайне мала на начальных этапах развития человечества. Однако с развитием общества, ростом его производительных сил ситуация изменилась кардинальным образом. XX столетие — век научно-технического прогресса. Связанный с качественно новым взаимоотношением науки, техники и технологии, он колоссально увеличил масштабы воздействия общества на природу и поставил перед человечеством целый ряд новых, чрезвычайно острых проблем.

Изучение влияния техники на биосферу и природу в целом нуждается не только в прикладном, но и в глубоком теоретическом осмыслении. Техника все менее остается только вспомогательной силой для человека. Все больше проявляется ее автономность (автоматические линии, роботы, межпланетные станции, сложнейшие компьютерные самоналаживающиеся системы).

Другой подход к пониманию структуры и роли техновещества предлагает швейцарский экономист и географ Г. Беш. Он выделяет в мировом хозяйстве три крупнейшие отрасли: первичная (добыча природных ресурсов), вторичная (обработка добытой продукции) и третичная (обслуживание производства: наука, управление).

По силе своего воздействия на планету техновещество в виде системы техноценозов в состоянии как минимум на равных спорить с живым веществом. Дальнейшее развитие техники со всей очевидностью требует просчета оптимальных вариантов взаимодействия составных подсистем техновещества и последствия их влияния на природу, и в первую очередь на биосферу.

Современные представления о биосфере определяются системной природой ее организации. Человек является неразрывной частью биосферы, однако, его деятельность, получившая глобальный размах за последние сто лет, нарушает структуру, организованность и функции биосферы. В связи с этим проблемы развития ноосферы выходят на первый план и требуют консолидированных усилий мирового сообщества.

В качестве удобного показателя современного состояния биосферы предложено использовать концентрацию углекислого газа в атмосфере. С помощью системного анализа, применения принципа Ле Шателье – Брауна, основываясь на законе 1 и 10 процентов, показано, что в первой половине ХХ века при повышении концентрации углекислого газа за пределы нормального колебания этого признака (от 260 ppm до 300 ppm) произошел выход такой сложной системы как биосфера из состояния равновесия, а достижение черты в 480 ppm (в настоящее время этот показатель уже превысил 400 ppm) приведет к ее разрушению. Таким образом, человечество подводит биосферу к переходу в другое устойчивое состояние – качественно отличное от современного и необратимое, где условия вряд ли будут оптимальными для обитания ныне живущей на планете флоры и фауны, включая самого человека.

Биосфера является одним из трех (гидросфера, атмосфера и литосфера) компонентов климатической системы. Ее можно уподобить тонкой пленке, покрывающей поверхность нашей планеты. Плотность органического вещества равна 1 г/см 2 . Для сравнения, средняя плотность земной коры – 2,7 г/см 3 , а планеты – 5,52 г/см 3 . Несмотря на то что по свой массе живое вещество в 1000 раз меньше массы атмосферы и других геосфер, ее активность огромна. Ранее уже отмечалось, что основатель учения о биосфере В. И. Вернадский открыл управляющую кибернетическую систему биосферы – живое вещество (совокупность всех живых организмов на Земле), которое, подкрепленное солнечной энергией, превратило ее в энергию связи химических элементов. За многолетнюю историю живое вещество в корне изменило и преобразовало планетное вещество в особое, характерное только для нашей планеты вещество – биосферу. В силу особенностей строения планеты, распределения биогенных элементов, неравномерного нагрева поверхности Земли лучами Солнца и т. д. сгущения живого вещества на планете, как по массе, так и по биоразнообразию, не однородны. Границы биосферы приведены в табл. 1.

Следует заметить, что границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов. Напомним, что верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности Земли и ограничена слоем озона. Гидросфера пронизана жизнью на всю ее толщу, т. е. до 11 км. В литосфере живое вещество встречается на глубине 3,5–7,5 км. Дальнейшее ее проникновение блокируется высокой температурой земных недр, давлением, сплошной темнотой и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.

Границы биосферы

Наиболее обильно освоена живыми организмами поверхность суши и океана. Величина биомассы для всей планеты по разным оценкам определяется порядка 3 10 12 т, при этом 95 % по массе составляют растения и 5 % – животные.

Наличие живого вещества и гидросферы являются отличительными чертами нашей планеты от всех других планет Солнечной системы. Однако определение биосферы как области жизни еще недостаточно и не вполне конкретно для понимания ее роли в динамических процессах нашей планеты. Необходимо учитывать еще ряд компонент, являющихся ее производной, и те функции, которые она осуществляет на нашей планете.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Современное и прежнее распределение суши и моря

Современное и прежнее распределение суши и моря Прежде чем перейти к деталям распространения животных, мы должны обратить наше внимание на некоторые общие географические данные, оказавшие большое влияние на возникновение современного положения дел.Очень часто

Глава IХ ЧТО ЕСТЬ ИСТИНА В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ?

Глава IХ ЧТО ЕСТЬ ИСТИНА В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ? В предыдущих главах шла речь о далеком прошлом Земли, об истории растительной жизни на ней. Не раз говорилось о том, что были-де какие-то представления о прошлом, а потом они оказывались ошибочными. В некоторых случаях ошибка была

II. ОГНЕННО-ЖИДКОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМЛИ

II. ОГНЕННО-ЖИДКОЕ СОСТОЯНИЕ ЗЕМЛИ Склубившись из кольца в шар, земля в первое время после образования своего, имела огромный размер. Окружность лунной орбиты показывает величину земли во время отделения ею кольца, из которого образовалась луна. В это время радиус шара

Глава 10. Человек в циклах биосферы

Глава 10. Человек в циклах биосферы Культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно. оставляет поело себя пустыню. К. Маркс Есть такое твердое правило: утром встал, умылся, привел себя в порядок — и сразу же приведи в порядок свою планету. А.

Глава 13 Постсовременное состояние эволюционной биологии

Глава 13 Постсовременное состояние эволюционной биологии Пер. А. СамородоваВ предыдущих двенадцати главах мы рассмотрели многообразие аспектов эволюции жизни. Подобное рассмотрение, конечно, никоим образом не может быть всеобъемлющим, но это и не было моей целью. Так или

Глава 9 Соль земли

Глава 9 Соль земли Пока мы рассмотрели два способа контакта крови с внешним миром, естественно, сквозь мембраны: в легких и почках. Легкие служат входом и выходом для газов: в кровь поступает кислород, а выходят углекислый газ и пары воды. Почки служат выходом только для

Глава 23. Обмен аминокислот. Динамическое состояние белков организма

Глава 23. Обмен аминокислот. Динамическое состояние белков организма Значение аминокислот для организма в первую очередь заключается в том, что они используются для синтеза белков, метаболизм которых занимает особое место в процессах обмена веществ между организмом и

Глава вторая СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ 7-, 12- И 19-ЧАСОВОМ ПРЕБЫВАНИИ В КАМЕРЕ

Глава вторая СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ 7-, 12- И 19-ЧАСОВОМ ПРЕБЫВАНИИ В КАМЕРЕ Влияние на собак 7-часового пребывания в камере Вегетативные показатели: после трех-четырехразового пребывания в 7-часовых опытах наблюдалось снижение пульса (на 5–11 ударов в минуту), числа

Глава третья СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ ПЕРВОМ СПОСОБЕ ТРЕНИРОВКИ

Глава третья СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ ПЕРВОМ СПОСОБЕ ТРЕНИРОВКИ Первый способ тренировки являлся окончательным этапом 7-, 12- и 19-часовых опытов. Животные после этих экспериментов фиксировались в камере на 15–20 суток и, в отличие от предыдущих этапов лишенные прогулок,

Глава четвертая СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ ВТОРОМ СПОСОБЕ ТРЕНИРОВКИ

Глава четвертая СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ ВТОРОМ СПОСОБЕ ТРЕНИРОВКИ Большой процент суток опытов с аномальным ритмом выделений (57,3%) от общего числа суток, возникновение других неблагоприятных сдвигов, тот факт, что только одна собака оказалась по-настоящему пригодной к

Глава пятая СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ ДВУХМЕСЯЧНОЙ ФИКСАЦИИ

Глава пятая СОСТОЯНИЕ СОБАК ПРИ ДВУХМЕСЯЧНОЙ ФИКСАЦИИ В начале двухмесячных опытов состояние собак, несмотря на многие индивидуальные отклонения, изменялось по закономерностям, отмеченным при 20-суточных

Современное понимание проблемы инстинкта и научения

Современное понимание проблемы инстинкта и научения В проблеме инстинкта и научения большое место занимает вопрос о пластичности инстинктивного поведения. Этот вопрос является весьма важным для уяснения не только эволюции инстинктивного поведения, но и вообще всех

Глава 1 Введение в проблематику биосферы

Глава 1 Введение в проблематику биосферы 1.1. Определение биосферы Что же представляет собой биосфера?Напомним некоторые ее характерные признаки.В современной науке имеется много определений биосферы. Приведем лишь некоторые. «Биосфера – особая, охваченная жизнью

Глава 10 Состояние почв и лесов Приморья

Глава 10 Состояние почв и лесов Приморья 10.1. Общая характеристика По данным разнообразных исследований, доминирующими загрязнителями атмосферы являются автомобильный транспорт, предприятия электроэнергетики и многочисленные котельные. Из основных веществ в списке

Глава 1 Древнейшие жители Земли (подцарство простейшие)

Жизнь возникла на основе круговорота органического вещества, обусловленного взаимодействием процессов его синтеза и разрушения (деструкция). Это произошло вследствие того, что из общего геологического круговорота веществ выделился биотический круговорот. Живое вещество, образовавшись на Земле, вовлекло в грандиозный круговорот все ее элементы. Так начался процесс формирования биосферы, продолжающийся до настоящего времени. Вначале биосфера функционировала как взаимодействие одноклеточных организмов. Затем появились многоклеточные организмы. Они развились до современных форм.

Биосфера с момента возникновения претерпевает постоянные изменения, проявляющиеся в увеличении разнообразия видов, в усложнении их организации, росте биомассы. В процессе жизнедеятельности организмов коренным образом преобразовалась и неживая часть биосферы. В атмосфере появился свободный кислород, а в ее верхних слоях – озоновый экран. Углекислота, извлеченная организмами из воды и воздуха, законсервировалась в отложениях угля и карбоната кальция, некоторые вещества надолго выключились из круговорота веществ (залежи полезных ископаемых). Вместе с этим происходило выветривание горных пород, в котором живые организмы также принимали активное участие. Выделяя углекислоту, органические и минеральные кислоты, они способствовали постоянной миграции химических элементов.

Таким образом, суммарная жизнедеятельность развивающихся организмов определяет особенности биосферы, которая в свою очередь обусловливает возможность выживания и направление эволюционных преобразований отдельных видов.

Основные этапы эволюции биосферы как глобальной среды жизни на Земле следует рассматривать с точки зрения формирования основных сред жизни.

Выделяют пять исторических этапов эволюции биосферы:

1 – возникновение и развитие жизни в воде;

2 – появление у гидробионтов симбионтов (паразиты, мутуалисты и др.), т.е. формирование новой среды жизни – организмов-хозяев;

3 – заселение организмами суши и формирование новых сред жизни: наземно-воздушной и почвенной;

4 – появление человека и превращение его из обычного биологического вида в биосоциальное существо;

5 – переход биосферы под влиянием разумной деятельности в новое качественное состояние – в ноосферу.

Ноосфера – это целостная планетная оболочка Земли, населенная людьми и рационально преобразованная ими в соответствии с законами сохранения и поддержания жизни для гармоничного сосуществования общества с окружающими природными условиями.

Вопросы для самоконтроля

1) Что такое биосфера и чем она отличается от других оболочек Земли?

3) Что такое живое вещество биосферы? Основные функции живого вещества.

4) Назовите основные компоненты биосферы.

5) Структура биосферы. Границы распространения жизни в биосфере.

6) Какова роль В.И. Вернадского в становлении и развитии учения о биосфере?

7) Назовите основные этапы развития биосферы.