Основні властивості біосфери, найбільший портал по навчанню
Основні властивості біосфери
Біосфера система з прямими і зворотними (негативними і позитивними) зв'язками. які, в кінцевому рахунку, забезпечують механізми її функціонування і стійкості.
Біосфера - централізована система. Центральним ланкою її виступають живі організми (жива речовина). Це властивість всебічно розкрито В.И.Вернадским, але, на жаль, часто недооцінюється і в даний час: в центр біосфери або її ланок ставиться тільки один вид - людина.
Біосфера - відкрита система. Її існування немислимо без надходження енергії ззовні. Вона відчуває вплив космічних сил, перш за все сонячної активності.
Біосфера - саморегулююча система. для якої, як зазначав В. І. Вернадський, характерна організованість. В даний час це властивість називають гомеостазом. розуміючи під ним здатність повертатися в початковий стан, гасити виникаючі обурення включенням ряду механізмів. Гомеостатичні механізми пов'язані в основному з живою речовиною. Біосфера за свою історію пережила ряд таких збурень, багато з яких були значними за масштабами (ізвержнія вулканів, зустрічі з астероїдами, землетрусу, горообразоваіе і т.п.), але справлялася з ними завдяки дії гомеостатических механізмів і, зокрема, принципу, який в даний час носить назву Лешательє-Брауна: при дії на систему сил, які виводять її зі стану стійкої рівноваги, останнім зміщується в тому напрямку, при якому ефект цього впливу послаблюється.
Небезпека сучасної екологічної ситуації пов'язана перш за все з тим, що порушуються багато механізмів гомеостазу і принцип Ле Шательє-Брауна якщо не в планетарному, то в регіональних масштабах. Їх наслідок - регіональні кризи. У стадію глобальної кризи біосфера, на щастя, ще, мабуть, не вступила. Але окремі великі збурення вона вже гасити не в силах. Результатом цього є або розпад екосистем (наприклад, розширюються площі пустельних земель), або поява нестійких, практично позбавлених властивостей гомеостазу систем типу агроценозів або урбанізованих (міських) комплексів. Людству, на жаль, відпущений вкрай малий проміжок часу для недопущення глобальної кризи і наступного за ним катастрофи і колапсу (повного і незворотного розпаду системи).
Біосфера - система, що характеризується великою різноманітністю. Останнє обумовлюється багатьма причинами і факторами. Це і різні середовища життя (водна, наземно-повітряна, грунтова, організмовому); і різноманітність природних зон, що розрізняються за кліматичними, гідрологічними, грунтовим, біотичних та інших властивостей; і наявність регіонів, що розрізняються за хімічним складом (геохімічні провінції); і, найголовніше, об'єднання в рамках біосфери великої кількості елементарних екосистем з властивим їм видовою різноманітністю.
Різноманітність біосфери за рахунок елементарних екосистем по вертикалі обумовлюється ярусність або екогорізонтамі рослинного покриву і пов'язаних з ними тваринних організмів, а в горизонтальному напрямку нерівномірністю розподілу організмів і їх угруповань і пов'язаних з ними факторів (зволоження, мікрорельєф, забезпеченість елементами живлення і т.п.) .
На жаль, практично вся без винятку діяльність людини підпорядкована спрощення екосистем будь-якого рангу. Сюди слід віднести і знищення окремих видів або різке зменшення їх чисельності, і створення агроценозів на місці складних природних систем. Наприклад, повністю зникли з лиця землі степу як тип екосистем і ландшафтів, різко зменшилися площі лісів (до появи людини вони займали приблизно 70% суші, а зараз - не більше 20-23%). В даний час йде небачене за масштабами знищення лісових екосистем, особливо найбільш цінних і складних тропічних, випрямлення русел річок, створення промислових районів і т.п.
Прості екосистеми з малим різноманітністю зручні для експлуатації, вони дозволяють в короткий час отримати значний обсяг потрібної продукції (наприклад, з сільськогосподарських полів), але за це доводиться розплачуватися зниженням стійкості екосистем, їх розпадом і деградацією середовища.
Важлива властивість біосфери - наявність в ній механізмів, що забезпечують кругообіг речовин і пов'язану з ним невичерпність окремих хімічних елементів і їх з'єднань. При відсутності кругообігу, наприклад, за короткий час був би вичерпаний основний "будівельний матеріал" живого - вуглець, який практично єдина здатна утворювати межелементние (вуглець-вуглецеві) зв'язку і створювати величезну кількість органічних сполук. Тільки завдяки кругообігу забезпечується безперервність процесів в біосфері.
Таким чином, навіть коротке знайомство з біосферою свідчить, що її властивості і функції, перш за все, обумовлюються живим речовиною, яке, за висловом В.І.Вернадського, є наймогутнішою перетворюючої силою в біосферних процесах. Це означає, що середовище, в якій ми живемо, - результат, насамперед функціонування живих організмів, а останні, в свою чергу, - продукт того середовища, яка ними створена, результат їх повільної миллионолетней адаптації до нової середовищі. У зв'язку з цим стабільність і стійкість біосфери можлива при виконанні умов для збереження всього різноманіття організмів і їх діяльності. Це, в свою чергу, вимагає як виключення прямого знищення організмів, так і охорони середовища існування, не допускаючи їх змін понад ті меж, які виходять за рамки адаптаційних можливостей організмів. Ці завдання можуть вирішуватися на різних рівнях: від планетарного (наприклад, через рішення проблем "парникового ефекту", "озонового екрану", глобальних кругообігів речовин і т.п.) до локальних (збереження окремих популяцій, видів, екосистем і т.п. ).
Важливо підкреслити, що, в кінцевому рахунку, і планетарні проблеми будуть вирішуватися тим успішніше, ніж конкретніше стають і вирішуються проблеми локального плану. Така постановка задач в конкретному виді досяжна на рівні елементарних одиниць біосфери - екосистем або біогеоценозів.