Лекция № 12. Тема:Изменение биосферы человеком

Тема: Изменение биосферы человеком

Цель: Рассмотретьсамые негативные воздействия человека на биосферу

В процессе исторического развития человек постепенно терял связки с природой. На определенном этапе развития цивилизации человек начал активно превращать природу и ее влияние в окружающую среду рос с каждым столетием, пока не стал ведущим экологическим фактором. Эти проблемы поставили человечество на границу всеобъемлющего биосферного кризиса, который угрожает его существованию.

Человек и изменения биосферы. Современный человек сформировался по эволюционным меркам совсем недавно, не более 50 тыс. лет назад. Тем не менее, только одному единственному виду — человеку разумному, да ещё за исторически короткий период, удалось получить такую власть над процес­сами, происходящими на Земле. В наше время деятельность человека стала силой планетарного масштаба, одним из решающих факторов эволюции биосферы. В результате человек сумел так изменить среду своего обитания и жизнь на планете в целом, что поставил под угрозу факт своего существования как биологического вида и биосферы в её нынешнем виде. Особенно негативные изменения произошли за последние 100 лет — в период научно-технической революции. Они привели к изменению климата, загрязнению среды обитания, нарушению состава атмосферы, вымиранию сотен видов и поставили на грань существования ещё тысячи и тысячи видов организмов.

Вымирания организмов, обитающих на Земле, достаточно часто случались и в прошлом. Крупнейшей катастрофой биосферы считается Великое пермское вымирание, которое произошло примерно 251,4 млн лет назад. По данным палеонтологов тогда вымерло 96 % всех морских видов животных, 70 % наземных видов позвоночных и 83 % насекомых. Причинами катастрофы, вероятнее всего, были изменения газового состава атмосферы, резкое увеличение сухости климата, подъём уровня моря, а также изме­нения океанических течений. Симптоматично, что похожие нарушения наблюдаются и в современной биосфере и возникли они в результате деятельности человека.

Существует несколько проблемных точек взаимоотношений человека и биосферы. Каждая из них может стать причиной серьёзных катаклизмов биосферного характера.

Проблема ограниченности природных ресурсов и всё возрастающих потребностей человека. Как и любой биологический вид, человек не может жить без источников вещества и энергии, обеспечивающих его жизнедеятельность и промышленное производство необходимыми материалами. Такими источниками главным образом выступают природные ресурсы Земли и биосферы. Их можно разделить на две группы: абиотические ресурсы неживой природы и биотические — ресурсы живой природы.

Наиболее важны для человека абиотические ресурсы — излучение Солнца, нагревающее Землю и необходимое для фотосинтеза, пресная вода, чистый воздух, почва, полезные ископаемые, служащие для производства и получения энергии. С каждым годом человек использует всё больше минеральных ресурсов (полезных ископаемых), осваивает всё большую часть планеты. Это достигается благодаря новым технологиям, открывающим всё новые области применения чёрных и цветных металлов, различного неметаллического сырья. В результате расширяется разработка руд, увеличивается добыча нефти и газа, в том числе и со дна моря.

Одни абиотические ресурсы возобновляемы, например солнечная радиация, энергия ветра и морских приливов. Другие можно исчерпать только теоретически — кислород в атмосфере, а пресную воду на суше. Третья категория ресурсов однозначно относится к исчерпаемым: почва, минеральные ресурсы и полезные ископаемые. Если потерю многих минеральных ресурсов можно компенсировать (железо можно заменить деревом или полимерными материалами), то кислород и пресная вода — незаменимы. Очевидно, человечеству следует создавать производство, которое не поглощало бы безвозвратно абиотические ресурсы, превращая какую-то их часть в отходы, а использовало бы последние, подобно тому, как это происходит в круговороте вещества в биосфере.

Биотические ресурсы (животный и растительный мир), которые являются пищевой базой человека, считают возобновляемыми. Действительно, растения и животные размножаются, а потому, если какой-то их частью разумно пользоваться, то через определенный период времени они смогут полностью восстановиться. Но не всё так просто. Прежде всего, следует чётко знать, сколько можно взять, чтобы всё это потом восстановилось. Кроме того, необ­ходимо исключить браконьерство — не разрешённую законом добычу и охоту. И самое главное: всякое изъятие -- это разрушение природной среды обитания, в результате которого изменяются условия существования, а пото­му восстановление популяций животных и растений после интенсивного промысла, вырубки леса, распашки лугов или степей, зарегулирования рек может оказаться процессом очень долгим и не всегда успешным.

Особую проблему представляет противоречие между необходимостью расширять производство, с каждым годом увеличивая материальные блага,и тем, что ресурсов на Земле становится меньше. Очевидно, необходимы принципиально новые решения, связанные с постро­ением экологически чистого производства. Кроме того, чтобы избежать безвозвратных потерь природных ресурсов, необходимы новые исследования по биологии, прежде всего экологии, зоологии и ботанике.

Самые негативные воздействия человека на биосферу. Загрязнение воздуха. Основной причиной загрязнения атмосферы является сжигание топлива и выбросы тяжёлой промышленности. В XIX ст. все поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля полностью усваивались растительностью. В настоящее время растения всей Земли с этой задачей не справляются. Более того, с каждым годом из-за вырубки лесов, прежде всего тропических, из-за того, что биомасса продуцентов с каждым годом уменьшается, растительность перестаёт справляться с огромным количеством постоянно накапливающегося углекислого газа. Около половины диоксида углерода, образующегося при сгорании топлива, в настоящее время поглощают океан и зелёные растения, другая же половина остаётся в атмосфере.

В результате состав атмосферы постоянно изменяется. И всё больше в ней содержится продуктов сгорания, прежде всего углекислого газа. В результате сжигания топлива в атмосферу ежегодно поступают миллиарды тонн СО.,. По подсчётам учёных, за последние 100 лет содержание СО2 в атмосфере увеличилось более чем на 10 %. В результате того, что накопившийся в атмосфере диоксид углерода мешает тепловому излучению Земли, возник парниковый эффект, при котором из года в год растёт средняя температура на поверхности Земли. Это приводит к таянию ледников и засушиванию климата.

Взвешенные в воздухе жидкие и твёрдые частицы (пыль), рассеивая световые лучи, уменьшают количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Сейчас характерным явлением всех мегаполисов стал смог (от англ. smoky fog — дымовой туман) — смесь из тумана, пыли и дыма. Из-за смога только в городах солнечная радиация уменьшилась на 15 %, а ультрафиолетовое излучение — на 30 %.

Загрязнение пресных вод. Больше всего пресной воды расходуется на орошение. Огромное её количество использует промышленность, меньшая её часть идёт непосредственно на удовлетворение физиологических нужд населения. С каждым годом потребности в пресной воде возрастают. При этом всё более опасным становится неравно­мерное распределение ресурсов пресной воды на Земле.

Загрязнение пресных вод вызывает не только сброс в реки отходов производства, но и смыв с полей пестицидов и минеральных удобрений. В результате этого гибнут многие водные организмы, прежде всего моллюски, раки, рыба, повышается концентрация в воде макро- и микроэлементов. Последнее приводит к «цветению» водоёмов — вспышкам численности цианобактерий в жаркий период, что делает воду прудов, рек и водохранилищ непригодной не только для питья, но и для обитания животных.

Проблема пресной воды особенно актуальна для Казахстана. Пресная вода — один из самых дефицитных природных ресурсов нашей страны. Согласно расчётам ООН достаточной считается величи­на 10000—15000 кубических метров. Именно поэтому промышленные и коммунальные предприятия пропускают воды больше, чем её вообще есть на территории страны. Этот парадокс значит, что та же самая вода используется в промышленности неоднократно.

Деградация почвы. Плодородный слой почвы формируется столетиями, тогда как разрушить его можно за несколько лет. Причиной деградации почвы, прежде всего, является её истощение. Каждый год вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора — главных компонентов питания растений. Если почву не пополнять соединениями азота, то запас плодородия может быть исчерпан за 50—100 лет. Однако поэтому земледелие предполагает внесение в почву органических и минеральных удобрений. Даже при правильном внесении только 40—50 % их используется растениями. Остальная часть улетучивается в атмосферу или вымывается из почвы, что опять же приводит к загрязнению и «цветению» водоёмов.

Ещё одним фактором деградации почвы явля­ется эрозия (от лат. erozio — разъедание) — раз­рушение и снос почвенного покрова потоками воды или ветром. Эрозия возникает вследствие распашки, особенно проведенной не по правилам. Талые и дождевые воды ежегодно уносят с полей в реки и моря миллионы тонн почвы. Если размыву ничто не препятствует, мелкие промоины превращаются в более глубокие, а те — в овраги.

Снижение биологического разнообразия. Под биологическим разнообразием обычно пони­мают всю совокупность "видов живых организмов, обитающих в целом на планете Земля или на какой-то определённой её части. Производственная деятельность человека и непосредственное истребление многих видов, которые были пищевыми объектами, однозначно приводят к снижению численности и биологического разнообразия, вымиранию видов животных и растений, а это чревато отрицательными последствиями для биосферы. Каждый вид организмов занимает определённую экологическую нишу, имеет своё место в биосфере. Его исчезновение не проходит для экосистем бесследно, так как ведёт к упрощению трофической цепи, уменьшает стабильность экосистем.

За последние два столетия с лица Земли исчезло несколько сотен видов животных. Прежде всего, это виды млекопитающих: их вымерло уже более 100 видов), птиц и рептилий. Под реальной угрозой существование ещё 2 тыс. видов животных.

Сейчас стало совершенно очевидным, что очень многие виды, особенно ценные промысловые, в изменившихся условиях никогда не восстановят свою прежнюю численность.

Сохранению животного и растительного мира способствует организация систем заповедников и заказников, которые должны образовывать экологическую сеть по всей территории страны. Заповедники охраняют в нетронутом виде популяции и сообщества организмов, служат базой для одомашнивания диких животных, обладающих ценными хозяйственными свойствами.

Дата добавления: 2014-01-15