Нестійка біосфера і сталий розвиток

Протягом останніх десятиліть вченими різних напрямів вельми інтенсивно досліджуються глобальні процеси, викликані порушенням біогеохімічних циклів, вторгненням в кліматичну систему і скороченням біорізноманіття в результаті антропогенної діяльності. Це, так само як і проблеми лавиноподібного приросту чисельності населення, дефіцит продовольства, голод і брак чистої питної води з усієї невідворотністю піднімають питання про ємності біосфери і здатності систем життєзабезпечення продовжувати виконувати свої функції в умовах зростаючого антропогенного преса.

Як відомо, прямі і зворотні зв’язки підтримують гомеостаз. Це означає, що планетна біота управляє зв’язками між атмосферою, Світовим океаном і верхньою частиною літосфери. Цим вона підтримує і зберігає стабільність потоків речовини і енергії в біосфері. Гомеостаз має місце тільки при певному високому рівні поглинання планетарної биотой сонячної енергії, можливий лише за відсутності екстремальних космічних і планетарних впливів на біосферу. Він заснований на зв’язках, руйнування яких носить критичний характер. Це означає, що жива природа і багато біокосні виникнення, підтримують гомеостатичність біосфери, виявляються крихкими, спонтанно разрушающимися в ході порушення екологічного балансу силами органічної природи. Дестабілізація біосфери можлива в результаті впливу трьох сил: космічної, геологічної та антропогенного.

В результаті досліджень біосфери з точки зору природної системи, здійсненої Г. Лавлоком (1982), який конкретизував і кілька видозмінив уявлення В.І.Вернадського про організованість біосфери, а також В. Г. Горшкова (1995), який математично виразив ідею Г. Лавлока про гомеостазі глобальної екосистеми, можна констатувати:

природна біота Землі влаштована таким чином, що вона здатна з високою точністю підтримувати придатне для життя стан навколишнього середовища;
величезна потужність продукції, досягнута биотой, дозволяє їй відновлювати будь природні порушення довкілля в найкоротші терміни, вимірювані десятками років;
величезна потужність, що розвивається биотой Землі, таїть у собі приховану небезпеку швидкого руйнування навколишнього середовища за десятки років, якщо цілісність біоти буде порушена. При цьому встановлено, що широкомасштабне окультурення ландшафтів небезпечніше виникнення антропогенних пустель;

біосфера певною мірою здатна компенсувати будь обурення, вироблені людством, але тільки в тому випадку, якщо частка його споживання не перевищує 1% продукції біосфери;
сучасні зміни біосфери людиною, провідні до викиду биотой 2,3 млрд. т / рік вуглецю в атмосферу, свідчать про перехід її в нестійкий стан, про сильний порушення глобальних біогеохімічних циклів і про істотне придушенні дестабілізуючого рівноважного стану процесів її природного саморегулювання;
сучасний стан біосфери певною мірою оборотно. Вона здатна повернутися до попереднього стану, що мало місце в минулому столітті, але для цього необхідно на порядок знизити споживання її природною продукції;

іншого стійкого стану біосфери не існує, і при збереженні або зростанні ступеня антропогенного навантаження стійкість навколишнього середовища буде порушена і біосфера почне руйнуватися;
за інерційності демографічних процесів зростання населення Землі до 8 млрд. чол. неминучий. Однак після стабілізації на цьому рівні необхідно майже на порядок знизити число людей на планеті шляхом планування сім’ї, і тільки в цьому випадку дестабілізувати біосфера повернеться в стійкий стан саморегулювання відповідно до принципу Ле Шательє, так як відторгнення людиною її продукції не перевищуватиме 1% (К. С. Лосєв та ін, 1993).

Таким чином, провідні екологи однозначно свідчать про те, що стихійно розвивається цивілізація впритул підійшла до порогу стійкості біосфери. Головна небезпека полягає в тому, що антропогенні впливу привели до порушення процесів саморегулювання біогеохімічних циклів. Тому людство виявилося перед екологічним імперативом: або відновлення дикої природи на рівні XIX в. або навіть кілька більш ранніх часів, або кінець світу. Третього не дано. Згідно В. Г. Горшкову, біосфера гомеостатичності тільки в рамках умов дотехногенного голоцену і їй не властиві інші стійкі стану. Однак цей висновок, зроблений на основі прямого застосування методу актуалізму, вимагає певних коректив. Вся історія біосфери, починаючи з самих ранніх етапів її виникнення і розвитку, – це безперервна низка гомеостазис і біфуркацій-катастроф (криз і революцій).

До наших днів біосфера пройшла складний і нелегкий шлях ускладнення і прискорення. На її частку випадали найрізноманітніші катастрофи, починаючи від найбільших космічних і планетарних до регіональних і локальних. Їх розвиток нерідко ставило біосферу на межу самознищення і повного розпаду. Проте кожного разу завдяки внутрішній енергії біосфера з честю виходила з найскладніших ситуацій, і знову відроджувалася життя. Такі випадки в геологічній історії численні. Яскравим прикладом може служити глобальна криза біосфери, який стався 65 млн. років тому. В результаті зіткнення Землі з великим космічним тілом (астероїдом) виникла екологічна катастрофа. Змінилися газовий склад атмосфери і температури приземної частини повітря і морських акваторій, на просторах суші почалися масштабні лісові пожежі і т. д. Вибух космічного тіла масою в кілька сотень мільярдів тонн і діаметром близько 10 км спочатку викликав значний підйом приземних температур в результаті пожеж, а потім – похолодання, схоже на «ядерну зиму».

Порушення природного балансу було настільки значно, що призвело до загибелі великих наземних хребетних, у тому числі і динозаврів. Органічний світ Землі позбувся майже всього лісового покриву. Зникли всі головоногі молюски (амоніти і белемніти), все сімейства планктонних організмів, коралів і мшанок, 75% сімейств брахіопод, така ж кількість двостулкових і черевоногих молюсків та інших організмів. Однак через порівняно недовгий час, через 3-5 млн. років, органічна життя на Землі відродилася.

Тим часом ця космічна катастрофа була все ж таки не найбільшою в історії Землі. Протягом останніх 800 млн років геологічної історії подібних космічних катастроф налічується 21. Це не тільки прямі удари і вибухи астероїдів, але падіння комет або їх прольоти поблизу Землі. Все це фіксується в історії розвитку органічного світу і відзначений великими рубежами геохронологічної шкали. Не впади на Землю астероїд 65 млн. років, не має станься в цей час космічна бомбардування, невідомо, скільки мільйонів років могла протривати епоха життя динозаврів. А адже екологічну нішу динозаврів після їх зникнення зайняли ссавці, еволюція яких призвела до появи Homo sapiens і до того, що в даний час відбувається з біосферою.

Серед планетарних процесів треба відзначити регіональні за масштабами і глобальні за ступенем впливу вулканічні виверження, гігантські процеси зіткнення літосферних плит і такі скромні в порівнянні з ними процеси, як великі зледеніння і межледниковья. Правда зміна льодовикових періодів межледниковья, так само як і різкі зниження температур, що викликали появи оледенений, могли бути результатом космічних причин, зокрема пов’язаних з прильотом комет, і з астрономічними циклами.

Зв’язок четвертинних льодовикових епох і межледниковий з астрономічними циклами М. Миланковича в даний час загальновизнана. Цей учений пов’язує настання льодовикових епох із змінами трьох параметрів земної орбіти: ексцентриситету, тобто ступеня відхилення орбіти від кругової, нахилу земної осі (кута між віссю і перпендикуляром до площини орбіти) і часу проходження Землею перигелію, тобто моментом найбільш близького розташування Землі від Сонця. На кожен з перерахованих параметрів впливає тяжіння Місяця та інших планет. Ексцентриситет досягає максимальних значень через кожні 92 тис. років, цикли коливань нахилу земної осі і часу проходження перигелію періодично повторюються через кожні 41 тис. і 21 тис. років відповідно.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Повідомлення «Тукан»