Основные нарушения в биосфере, вызванные деятельностью человека. Масштабы нарушений.
Сейчас человек в биосфере является новой силой, новым фактором Например, за счет работы тысяч радиостанций, телепередатчиков, релейных т.д. Земля излучает энергии в радиодиапазоне (на метровых волнах х) больше, чем Солнце На сегодня в результате деятельности человека в биосфере попало уже около 50 000 разновидностей химических веществ, совершенно не свойственных природе. По В. И. Вернадскому, влияние человека на биосферу можно свести к следующим главным формам:
- изменение структуры земной поверхности происходит вследствие распашка степей, вырубка лесов, создание искусственных водоемов и т.д.;
- изменения состава биосферы, круговоротов и баланса веществ, составляющих ее, является следствием извлечения из недр полезных ископаемых, выбросы различных вредных веществ в атмосферу и водные объекты и т.п. Например, добыча человеком энергоресурсов приводит к нарушению почв, растительного покрова, загрязнения водных объектов и атмосферы;
- вследствие бурной деятельности человека происходят изменения энергетического баланса отдельных регионов земного шара, которые опасны для всей планеты;
- значительные изменения биоты происходят в результате уничтожения некоторых видов, создание новых пород животных и сортов растений, перемещение их на новые места проживания.
Таблица. Возможные последствия антропогенно-техногенного воздействия человека на биосферу.
| Антропогенные факторы | Биосфера | Человек | |||||||||||
| Изменение свойств основных элементов биосферы | Геофизические и геохимические последствия и эффекты | Экологические последствия нарушения экосистем | Влияние на здоровье людей | Социальные последствия | |||||||||
| Выбросы в биосферу химически и физически активных веществ | Изменение состава и свойств атмосферы | Изменения циркуляции в атмосфере и в океане | Изменения наземных и водных экосистем, нарушение их устойчивости | Ухудшение работоспособности | Изменения производства продуктов питания | ||||||||
| Выбросы в биосферу инертного материала | Изменение состава и свойств вод суши | Изменение погоды и климата | Смена экосистем океана | Эстетический ущерб, ухудшение настроения | Изменение структуры энергопотребления | ||||||||
| Прямое нагрева биосферы | Изменение состава и свойств вод Мирового океана | Перераспределение и изменение водных и климатических ресурсов | Генетические эффекты | Болезни, стресс | Изменение экономики | ||||||||
| Физический воздействие (урбанизация, вспашка, эрозия, пожара) | Изменение состояния биоты | Нарушение озонового слоя, ионосферы | Исчезновение существующих видов и появление новых | Генетические эффекты | Возможность нарушения развития общества | ||||||||
| Биологический влияние (развитие агроценозов, интродукция видов и т.д.) | Изменение литосферы (механические нарушения, накопления отходов) | Изменение прозрачности атмосферы, ухудшение прохождения солнечного излучения | Падение биопродуктивности, уменьшение численности популяций, деградация лесов и т.д. | Уменьшение продолжительности жизни | |||||||||
| Изъятие и уничтожение ресурсов (восстановительных и невозобновимых) | Изменения криосферы | Эрозия и изменение альбедо земной поверхности | Деградация почв, опустынивание | Уменьшение темпов роста населения | |||||||||
| Антропогенные потоки вещества (транспортные) | Изменение свойств поверхности суши и почв | Нарушение естественных геохимических циклов, круговоротов различных элементов | Изменение способности биосферы к производству ресурсов, истощение невозобновимых ресурсов | Уменьшение численности населения в разных масштабах | |||||||||
Наиболее характерными чертами современных антропогенных преобразований в масштабах биосферы являются: обезлесения, распашка, различные виды эрозии почв, опустынивание обширных территорий; обеднение видового разнообразия растений и животных; эвтрофикация водных экосистем вследствие поверхностного смыва с загрязненных территорий; техногенная загрязнения поверхностных и подземных вод и др. В историческом аспекте антропогенные преобразования биосферы хронологически можно разделить на следующие этапы:
Первый этап - инициальный - этап первоначального воздействия на численность особей отдельных видов растений и животных, человек использовал для удовлетворения своих жизненных потребностей, он длился десятки тысяч рок ков, а начался свыше 40-50 тыс. лет до н.э - в верхнем неолите.
Второй этап - материковый - этап постепенного усиления влияния производственной деятельности на структуру популяций эксплуатируемых видов растений и животных, а также на биогеоценотический покров суши вследствие раз свитка охоты, рыболовства, скотоводства, земледелия и различных ремесел, его продолжительность - несколько тысячелетий - от бронзового века (4-2 тысячелетия до н.э) до промышленной революции в конце XVIII в.
Третий этап - океанический - этап бурной и существенной трансформации "пленки жизни" в связи с развитием машинной индустрии, путей сообщения, транспорта, горнодобывающей промышленности, урбанизации , сельского хозяйства и др., его продолжительность не превышала 150-170 лет и занимала промежуток между промышленным переворотом и научно-технической революцией 50-х годов XX в.
Четвертый этап - глобальный - этап, который начался после научно-технической революции, приведшей к производству машин и механизмов нового поколения Это позволило изготовить огромные запасы термоядерного оружия, освоить космос и глубокие слои литосферы, обуздать различные человеческие болезни, а также повлекло существенное загрязнение природной среды синтетическими ядовитыми веществами, тяжелым и металлами, радионуклидами, канцерогенами и т.п. С другой стороны, это также этап развертывания международного сотрудничества по охране окружающей среды, генофонда и биологического разнообразия Земли, управления глобальным и демографическими, социально-экономическими, экологическими и другими процессами. Именно на этом этапе биосфера, по выражению В. И. Вернадского, перешла в ноосферную стадию своего развития.
Пятый этап - космический (основан в конце XX века) - этап структурно-функциональных изменений в биосфере Человечество не только продолжает интенсивную эксплуатацию биотических ресурсов и полезных функций экосистем, оно начинает непосредственно влиять на функциональные показатели биосферы вследствие загрязнения космоса, разрушение озонового экрана, создания парникового эффекта и превращает "пленку жизни" в объект непосредственного производственного использования без учета ее определяющей организационной роли в биосфере. Важнейшей проблемой глобального плана становится обеспечение устойчивого развития и эффективно го управления экологическими, экономическими и другими процессами Это этап выхода производственной деятельности человека за рамки биосферы.
Сейчас человек обладает разнообразными средствами воздействия на структурно-функциональную организацию биосферы и подчиненных ей экосистем в пределах их гомеостаза. Это проявляется, например, в вырубке лесов, отстреле охотничьих животных, заготовки лекарственного сырья и т.п. Человек способен модифицировать или даже перестраивать регуляторные механизмы этих экосистем, например, скрещивать полезные виды и формировать искусственные популяции, изменять доминантные виды в экосистемах и др. Кроме этого, человек научился создавать искусственные живые системы - рисовые поля в степной зоне, космические лаборатории для существования живых существ в космическом пространстве. Но функционировать эти системы могут лишь при условии искусственного поддержания со стороны человека соответствующих условий для существования биоты.