стабільність біосфери
стабільність біосфери
Біосфера виступає як надзвичайно складна екосистема, яка працює в стаціонарному режимі на основі саморегуляції всіх складових її частин і процесів.
Стабільність біосфери заснована на високому рівні різноманіття живих організмів, окремі групи яких виконують різні функції, які забезпечують певну швидкість фіксації сонячної енергії і біогенної міграції атомів.
У нормальному стані будь-якій екосистемі і біосфері в цілому притаманний стійкий стан, що називається гомеостаз, який характеризується динамічним рівновагою між народжуваністю і смертністю, споживанням і звільненням речовини і енергії. Окремі екосистеми, а отже і біосфера, постійно піддаються зовнішньому впливу, який намагається вивести їх з рівноваги. Якщо цей вплив не дуже великий, тоді в ході екологічного дублювання порушені зв'язки замінюються іншими і процес передачі речовини і енергії триває. Відповідно до закону внутрішньої динамічної рівноваги - речовина, енергія та інформація в цілому взаємопов'язані і будь-яка зміна одного з цих показників викликає зміна всіх інших показників, причому ці зміни відбуваються в напрямку, забезпечує зберігання загальної суми матеріально-енергетичних і динамічних якостей системи, є і стійкість. Згідно з принципом Ле-Шательє будь-які зовнішні впливи, що виводять систему зі стану рівноваги, викликають у Цій системі процеси, намагаються послабити зовнішній вплив і повернути систему в початковий рівноважний стан.
Таким чином, окремі екосистеми і біосфера в цілому пручаються впливам, які намагаються порушити їх стабільність.
Стабільність біосфери - здатність біосфери зберігати свій стан, протистояти внутрішнім обуренням, включаючи будь-які антропогенний вплив, шляхом вироблення в ній саморегулівних механізмів.
Саморегуляція - здатність природної системи до відновлення внутрішніх властивостей після короткочасного природного або антропогенного впливу.
Саморегуляція заснована на принципі зворотних зв'язків окремих складових природних систем, підсистем і екологічних компонентів. Так, наприклад, штучний або природний вплив (полив, дощ, добрива) призвів до різкого зростання їжі для деяких тварин. Чисельність цієї популяції швидко почала зростати, вони стали поїдати весь корм, і незабаром корми стало недостатньо і чисельність даної популяції стала падати. В результаті зворотного зв'язку підтримується динамічна рівновага між потоками речовини та енергії в біосфері і окремих її частинах.
До саморегуляції відноситься і процес самоочищення навколишнього середовища.
Самоочищення - здатність середовища руйнувати, переробляти або переводити в індеферентна стан забруднюючі компоненти природного, техногенного та побутового походження, до неї потрапляють.
Очищення природного середовища від органічних забруднюючих речовин настає в результаті мінералізації, а від неорганічних - внаслідок хімічних реакцій, що перетворюють їх у нешкідливі мінеральні сполуки. Деякі вищі рослини і мікроорганізми активно очищають середу від забруднень, розщеплюючи не властиві природі речовини.
Узагальнюючи результати досліджень в галузі геології, палеонтології, біології та інших природничих наук, В. І. Вернадський дійшов висновку, що біосфера - це "стійка динамічна система, рівновага якої встановилася в основних рисах і незмінно діє протягом 1,5-2 млрд . років ". В. І. Вернадський показав, що стабільність біосфери за цей час виявляється в сталості її загальної маси (= 10-яка 19 т), енергії, пов'язаної з живими речовинами (= 10-яка 19 т) і середнього хімічного складу всього живого. Стабільність біосфери В. І. Вернадський пов'язував з тим, що функції життя в біосфері - біохімічні функції незмінні протягом геологічного часу, і жодна з них не з'явилася знову.
Всі функції живих організмів (створення газового середовища, окислювальні процеси, концентрація хімічних елементів і т. Д) Не працює організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом. Звідси В. І. Вернадський робить важливий висновок: біосфера Землі сформувалася з самого початку як складна система з величезною кількістю видів, кожен з яких виконує свою роль в загальній системі.
Стабільність біосфери спочатку була обумовлена її складністю.
В. І. Вернадського належить відкриття основного закону біосфери - кількість живої речовини є планетарної константою з часу архейської ери, тобто за все геологічний час.
За цей час живі організми морфологічно змінилися, але кількість живої речовини залишалася незмінною. Як вважав В. І. Вернадський, в складній організації біосфери відбувалися в межах живої речовини, тільки перегрупування хімічних елементів, а не докорінна зміна складу і кількості.