Терминът "биосфера" е въведен за първи път от австрийския палеонтолог и геолог Едуард Еос през 1875 г. В буквален превод той означава сферата на живота. Много преди този период обаче на биосферата са дадени други имена. Наричаха го „картина на природата“, „пространство на живота“, „жива обвивка“ и т.н. Съдържанието на това понятие беше разгледано от много естествени учени.
История на изследването на биосферата
Първоначално термините „картина на природата“ и други подобни означават само съвкупността от онези живи организми, които живеят на планетата. Въпреки това, биологът Дж. Б. Ламарк (1744-1829) излага революционно мнение. Той посочи, че живите организми играят огромна роля в образуването на земната кора. Ламарк подчертава, че онези вещества, които влизат в него, са се образували в резултат на дейността на живите организми.
През годините идеята, че съществува тясна връзка между живата и неживата природа, както и че всички организми оказват влияние върху химичните, геоложките и физическите фактори, които ги заобикалят, все повече завладява умовете на учените. Това беше повлияно и от промените, настъпили в общия подход към изучаването на природата. Естествениците все повече се убеждаваха, че процесите и явленията, протичащи в околната среда на човека, трябва да се изучават като цяло.
Преди около шестдесет години акад. В. И. Вернадски развива учението за биосферата като обитавана от живи организми. Това донякъде промени значението на термина. Сега понятието "биосфера" се разпростира не само върху организмите, но и върху тяхната среда.
Съединение
Смята се, че съставът на биосферата включва:
- което е резултат от процеса на жизнена дейност на организмите (варовик, въглища, атмосферни газове и др.);
- жива материя, която е съвкупност от организми;
- костно вещество, което се е появило без участието на живи организми (вулканична лава, основни скали и др.);
- биокостно вещество, станало съвместен резултат от абиогенни почвени процеси и жизнената дейност на организмите.
Развитието на човешкото общество и биосферата
От момента на появата си хората оказват пряко въздействие върху околната среда. Този период продължава около 30-40 хиляди години. Човешкото въздействие върху биосферата на Земята е антропогенен фактор.
Началото на неговото проявление е каменната ера, която съвпада с периода на заледяване. За да оцелеят, хората трябваше да ловуват такива големи животни като северни елени и благороден елен, вълнест носорог, мамут, турне и др. Потвърждение на този факт са костите на диви животни, намерени от учените на древни места. Човешкото влияние върху еволюцията на биосферата през каменната ера се изразява в масовото унищожаване на едри тревопасни животни. Последицата от лова е намаляването на броя на индивидите от много популации, както и изчезването на някои видове.
Преди 10-13 хиляди години ледниковият период беше заменен от рязко затопляне. Горите се разпространиха в цяла Европа и големите животни изчезнаха. През този период влиянието на биосферата върху човека е много значително. Променящите се природни условия промениха живота и хората. В същото време вече установената икономическа основа на човешкото общество се срина. Хората са преминали в различен период от своето развитие, оставяйки зад гърба си чисто потребителското отношение към околната среда.
Настъпи нова каменна ера, когато наред с лова, риболова, както и събирането на гъби и горски плодове, значението на процеса на производство на храна нараства. Влиянието на биосферата върху човека постепенно намалява. Започват да се правят първите опити за отглеждане на растения и опитомяване на животни. В подкрепа на това учените откриват човешки селища от този период, на които са открити пшеница, ечемик и леща. Имаше и кости от домашни животни – свине и овце.
С развитието на човешкото общество започват да се зараждат скотовъдството и земеделието. По-късно хората започват да разработват минерални ресурси. Ражда се металургията.
През последните два века влиянието на човека върху биосферата става особено интензивно. Това беше улеснено от качествени скокове в развитието на технологиите и науката. Днес човешкото влияние върху състоянието на биосферата е придобило планетарен мащаб. В същото време има пряко и косвено въздействие върху по-нататъшното развитие на околната среда.
Противоречията между човека и биосферата
Целият исторически период на съвместното съществуване на природата и обществото може да се изрази в единството на две различни тенденции. На първо място, влиянието на човешката дейност върху състоянието на биосферата бързо и непрекъснато се разширява поради все по-голямото й господство над природата. Освен това има постоянно задълбочаване на дисхармонията между обществото и околната среда.
Използване на природни ресурси
Влиянието на човека върху биосферата се изразява преди всичко в това, че той привлича значителна част от териториите на Земята за нуждите на обществото, извличайки все повече минерални ресурси, които се делят на неизчерпаеми и изчерпаеми. Първите от тях включват енергията на вятъра, морските вълни и слънчевата радиация. Това са климатични, водни, като за неизчерпаеми се считат още водата и атмосферният въздух. Човешката дейност обаче е направила такова определение относително. По този начин, в резултат на замърсяване, причинено от икономически нужди, водата в някои райони на нашата планета е станала оскъдна.
В момента, само условно, кислородът може да се припише на неизчерпаеми ресурси. Учените смятат, че за да се възстанови предишното състояние на водата и атмосферата, трябва да се направи положително човешко въздействие върху биосферата. Неговото изпълнение е възможно под формата на разработване и по-нататъшно прилагане на различни мащабни екологични програми.
Въздействието на стопанската дейност на човека върху биосферата се изразява и в използването на изчерпаеми ресурси. Те включват: плодородието на почвата, флората и фауната, както и минералите. Хората започват да ги използват за своите нужди още през неолита. Първоначално хората започнаха да използват късчета мед и злато. По-късно започват да добиват и топят различни руди. От тези минерали са получени калай, олово, сребро и мед. Днес в своето промишлено производство човек използва повечето от известните минерални руди, както и нефт, въглища и газ. Развитието на научно-техническия прогрес открива пред обществото нови области на приложение на цветни и черни метали, както и различни неметални суровини. В същото време разработването и добивът на нискокачествени руди се разширява, а обемът на нефта, получен от кладенци, разположени на морското дъно, нараства.
Огромни територии на нашата планета са в икономическия оборот на човечеството. Но въпреки това площта им се увеличава от година на година. Използването на дивеч, рибни ресурси и дървесина също нараства.
Замърсяване на въздуха
Всяка година гъстотата на населението на нашата планета се увеличава. В същото време се увеличава и степента на човешкото въздействие върху околната среда. По правило биосферата първа понася негативните последици от цялата тази дейност. може да промени вековния ход на отдавна установени биогенни процеси.
Един от резултатите от развитието на промишлеността е това.Това е особено забележимо в рамките на града, както и във фабриката и фабричните квартали. Тук в атмосферата рязко се повишава степента на концентрация на вредни газове. И като следствие от това има обратното влияние на биосферата върху човека. На първо място то се изразява в опасността, която замърсеният въздух крие за нашето здраве. Освен това вредните газове се свързват с влагата в атмосферата и падат на земята под формата на валежи, които влошават качеството на почвата, намалявайки добивите.
Основните източници на замърсяване на въздуха са металургичните производства, както и съоръженията, които изгарят естествено гориво. Вредните вещества навлизат във въздуха от пещи, изпускателни тръби на автомобили и пещи. Особено опасен елемент е серният диоксид. Това е отровен газ, който лесно се разтваря във вода. Попадането на този и други замърсители в дихателните органи на хората и храната, която консумират, води до факта, че биосферата има отрицателен ефект върху човешкото тяло.
В близост до медните заводи се наблюдава наличие на висока концентрация на серен диоксид. Това вещество причинява недоразвитие на културите, унищожава хлорофила и допринася за изсушаването и падането на листата и иглите. Част от този газ се окислява допълнително. В резултат на такава реакция се получава серен анхидрит, който не само вреди на всички живи същества, но и разрушава сградите. Освен това, попадайки в почвата, този елемент измива хумуса от нея, от който растенията получават всички необходими хранителни вещества.
Поради постоянното изгаряне на голямо количество гориво се замърсява и биосферата. Въздействието на замърсяването върху хората е много негативно. Факт е, че много токсични съединения влизат в атмосферата. Това са въглеродни и азотни оксиди, оловни съединения и различни въглехидрати като етилен и ацетилен. Тези вредни компоненти, комбинирайки се във въздуха с водни капки, се превръщат в отровна мъгла - смог. Унищожава флората на градовете. Освен това се проявява и отрицателното въздействие на биосферата върху човешкото здраве. Отровната мъгла допринася за проявата на много заболявания, включително рак.
Замърсяване на прясна вода
Нарастването на потреблението на този важен природен ресурс е свързано с увеличаването на броя на жителите на планетата, подобряването на техните санитарни и хигиенни условия, както и развитието на промишлеността. Всичко това може да доведе до вероятност от "воден глад". И тук трябва да се направи положително въздействие на човека върху биосферата. Една от мерките за премахване на този проблем е разработването на въпроси за рационалното потребление на водните ресурси. Освен това трябва да се вземат мерки за премахване на изхвърлянето на промишлени отпадъци в реките. В крайна сметка токсичните вещества умъртвяват водните тела.
Замърсяване на морето
Заедно с речния отток във водите на океаните влизат нефтопродукти, патогенни отпадъци, токсични видове органични съединения, соли на много тежки метали.
В резултат на това замърсяването достига такива размери, че уловените миди и риба са негодни за консумация от човека.
Промени в почвения слой
Всяка година човек събира реколта на нивата. Заедно с него голямо количество калий, фосфор и азот, т.е. вещества, необходими за храненето на растенията, се изтеглят от плодородните слоеве на почвата. За да се попълнят такива важни компоненти, органичните и минералните торове се прилагат ежегодно в полетата. Техният обем трябва да е достатъчен, за да се получи голяма реколта и да се елиминира изчерпването на плодородния слой. Важна част от поддържането на качеството на нивите е прилагането на правилното сеитбообращение.
Ерозията възниква, когато почвата не се обработва правилно от хората. Това е разрушаването на горния слой, провокирано от вятър или водни потоци. При прекомерна паша в полупустини и степи може да възникне ветрова ерозия.
В резултат на това човешката икономическа дейност заплашва да изтегли значителни територии от селскостопанския оборот. Това е възможно и при открит добив. Сметища на почвата и дълбоки кариери унищожават големи площи от съседни територии. В този случай има нарушение на хидрологичния режим на района, замърсяване на водите, атмосферата и почвата. В същото време добивите от културите намаляват.
Въздействие върху животинския и растителния свят
В резултат на прякото въздействие на човека върху природата настъпва косвено изменение на околната среда. Една от формите на такова въздействие е голата сеч в горите. В този случай растенията от останалия долен слой са под неблагоприятното влияние на преките слънчеви лъчи. При сенколюбивите представители на флората хлорофилът се разрушава и растежът се инхибира. Резултатът е изчезването на определени видове. Животинският свят също се променя. Тези видове, чието съществуване е свързано с горския насаждение, мигрират на други места или изчезват.
Растителната покривка е негативно повлияна от туристи и летовници, посещаващи горите. Те утъпкват и уплътняват почвата, а също така замърсяват природата.
Риболовът на онези представители на фауната, които имат хранителна стойност за хората или могат да донесат материални ползи, оказва отрицателно въздействие върху животинския свят. Този факт довежда някои животински видове до ръба на изчезването. А това от своя страна води до намаляване на стабилността на биоценозите.
Ядрено замърсяване
През 1945 г. нашата планета е изправена пред огромен проблем. Това се случи, след като американците хвърлиха атомни бомби над японските градове Нагасаки и Хирошима. Човечеството научи за ядреното замърсяване на биосферата. Този въпрос придоби по-глобален мащаб след тестовете на ядрени оръжия, проведени преди 1963 г.
Взривявайки се, атомните бомби предизвикват най-силната йонизираща радиация. В същото време радиоактивните частици се пренасят на големи разстояния, заразявайки живи организми, водни тела и почва. И тук започва да се проявява негативното влияние на биосферата върху човека. Радиоактивните изотопи, влизайки в тялото, имат вредно въздействие върху клетките на тъканите и органите. В същото време човек остава незащитен от много болести, включително фатални.
Тестовете на ядрени оръжия носят още една опасност. По време на експлозия на бомба се образува огромно количество фин прах. Неговите частици се задържат в атмосферата дълго време и не пропускат значително количество слънчева радиация към Земята. Това може да доведе до настъпването на "ядрено охлаждане", което ще доведе до смъртта на всички живи организми.
