Экологические функции литосферы

Литосфера служит геологической основой ландшафта и является средой обмена веществом и энергией с другими геосферами. Она является накопителем и хранителем поверхностных и подземных вод, обеспечивает биоту неорганическими питательными веществами, содержит минеральные и энергетические ресурсы, необходимые для существования и развития человеческого общества.

Экологические функции литосферы представлены на рис. 1. Ресурсная функция литосферы включает: ресурсы, необходимые для жизни и деятельности биоты; человеческого общества; ресурсы как геологическое пространство, необходимое для расселения и существования биоты, в том числе человеческого общества. Первые два аспекта связаны с минерально-сырьевыми ресурсами, а последний — с экологической емкостью геологического пространства, в пределах которого происходит жизнедеятельность организмов.

Минерально-сырьевые ресурсы относятся к категории исчерпаемых, и все они, за исключением подземных вод, являются невозобновляемыми. На протяжении истории человеческого общества объем добываемого сырья непрерывно возрастал. Увеличивалось число извлекаемых химических элементов и соединений: если в XVIII в. — 18 химических элементов и соединений, в в 90-е оды XX в. — 106 элементов Периодической системы Д.И.Менделеева. По прогнозам некоторых спе­циалистов, запасы многих видов минерального сырья иссякнут к середине XXI в., а свинца и цинка хватит только на первые десятилетия третьего тысячелетия.

Рис.1. Экологические функции литосферы

В литосфере заключены горные породы, которые содержат в себе биофильные элементы, т.е. химические элементы, растворимые в водной среде и жизненно необходимые орга­низмам. Они называются биогенными элементами. Литосфе­ра, кроме того, является вместилищем подземных вод, а также содержит вещества, употребляемые в пищу определенными жи­вотными — литофагами.

Жизнедеятельность биоты обеспечивают существующие в при­роде биогеохимичес­кие циклы (более или менее замкнутые пути циркуляции химических элементов, входящих в состав клеточной протоплазмы, из внешней среды в организм и уходящих вновь во внешнюю среду). Выделяют два типа биогеохимических цикла: круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и океане; осадочный цикл с резервным фондом в земной коре.

Развитие человеческого общества невозможно без использова­ния минеральных ресурсов. Ежегодно из недр извлекается порядка 17—18 млрд т горной массы.

К числу полезных ископаемых относятся и подземные воды. Они используются в качестве хозяйственно-питьевого водоснабжения (10,34 км³/год), для технического водоснабжения (2,66 км³/год), орошения земель и обводнения пастбищ (0,51 км³/год), в лечеб­ных целях, в качестве геотермальных источников, для добычи ряда ценных компонентов (йод, бром, бор, литий, стронций, пова­ренная и калийная соль).

Большую роль литосфера играет в качестве геологического про­странства, необходимого для расселения и существования биоты, в том числе и человека. С одной стороны, приповерхностные уча­стки литосферы являются местом обитания биоты, а с другой, ее подземные пространства используются на урбанизиро­ванных территориях: для строительства подземных коммуникаций, транспортных магистралей, объектов, для захоронения высокоток­сичных и радиоактивных отходов. Однако строи­тельство подземных инженерных объектов нередко приводит к обо­стрению экологических проблем. Объекты геологической среды, используемые для этих целей, весьма ограничены и в большин­стве регионов довольно быстро становятся источниками острых кризисных ситуаций.

В эпоху техногенеза зем­ная поверхность и геологическая среда стали важным природным и экологическим ресурсом. Сегодня человечеством освоено около 55 % поверхности суши. Дальнейшее размещение урбанизированных территорий сопряжено как с преодолением природных трудностей, так и с большими материальными затратами.

Геодинамическая функция литосферы - способность её к проявлению и развитию природных и антропогенных геологических процессов и явлений, влияющих на условия жизнеобитания и жизнедеятельности биоты и человеческого общества. Как известно, вся история Земли полна кризисных ситуаций и катастрофических явлений. Характерной чертой геодинамической функции литосферы является ее возможность проявляться в форме как негативного, так позитивного отношения к развитию и пространственному распространению биоты. Это отношение может быть прямым и опосредованным, т.е. может проявляться через ресурсную или геофизико-геохимическую функции.

Исходя из степени воздействия на биоту, все геодинамические процессы можно разделить на две группы. Одни процессы в силу своей масштабности и скорости проявления не способны оказывать прямого влияния на живые организмы (медленные тектонические движения, выветривание и денудация и т.д.), а другие действуют на биоту в форме катастрофических явлений и стихийных бедствий, быстро раз­рушают привычную природную структуру и систему обитания био­ты, нарушают условия жизни человека и приводят к жертвам. В настоящее время около 0,5 млрд чело­век проживают в районах с высокой повторяемостью катастрофи­ческих землетрясений. Около четверти населения земного шара проживает в районах, подверженных риску стихийных природных явлений. Все известные катастрофические и неблагоприятные природ­ные и антропогенные явления, связанные с литосферной оболоч­кой, можно разделить на две крупные группы. К первой группе относятся процессы и явления, не несущие непосредственной уг­розы для существования биоты, но влияющие на условия прожи­вания человека, изменяя их. Однако в силу высокой приспособля­емости органического мира нередко их воздействия на биоту ока­зываются минимальными. Для человека эти природные явления меняют только условия комфортности жизни. К их числу относят­ся ветровая эрозия и дефляция, водная эрозия, перенос вещества и аккумуляция, суффозия, заболачивание, формирование термо­карста, новообразование и деградация многолетней мерзлоты, формирование карста. Негативность воздействия катастрофических природных явлений весьма высока. К особо опасным природным явлениям относятся землетрясения, извержения вулканов взрыв­ного характера, оползни, обвалы и камнепады, провалы и т/д.

Геофизико-геохимическая функция литосферы. Эта функция оп­ределяется как свойство геофизических и геохимических полей (неоднородностей) природного и антропогенного происхождения, способное влиять на состояние биоты и здоровье человека.

Участки с высоким содержа­нием химических элементов, сильно отличающимся от геохими­ческого фона, называются участками с геохимической аномалией. Выделяются естественные геофизические поля — магнитное, гра­витационное, геотермическое и искусственно возбужденные элект­рические поля постоянных токов и геофизические аномалии. Геохи­мические и геофизические аномалии в оболочках Земли нередко называют геопатогенными зонами. Ряд ученых рассматривает геопатогенные зоны как области ано­мального проявления свойств атмосферы, гидросферы, литосфе­ры и глубинных недр планеты, негативным образом отражающих­ся на состоянии органического мира. Существование геопатогенных зон, связано с тем, что в литосфере имеются вертикальные и горизонтальные неоднородности и существуют проницаемые зоны, через которые вносятся заметные искажения в состав энергетических полей и в определение химических элементов в областях тектонических на­рушений.

Дата добавления: 2014-11-26