A "bioszféra" kifejezést először Eduard Eoss osztrák paleontológus és geológus használta 1875-ben. Szó szerinti fordításban az élet szféráját jelentette. Azonban jóval ezen időszak előtt a bioszféra más neveket kapott. „Természetképként”, „élettérként”, „élő héjként” stb. emlegették. Ennek a fogalomnak a tartalmát sok természettudós mérlegelte.
A bioszféra kutatásának története
Kezdetben a „természet képe” és hasonlók csak a bolygón élő élőlények összességét jelentették. A biológus, J. B. Lamarck (1744-1829) azonban forradalmi véleményt fogalmazott meg. Kiemelte, hogy az élő szervezetek óriási szerepet játszanak a földkéreg kialakulásában. Lamarck hangsúlyozta, hogy azok az anyagok, amelyek benne vannak, élő szervezetek tevékenységének eredményeként jöttek létre.
Az évek során az a gondolat, hogy szoros kapcsolat van az élő és az élettelen természet között, valamint hogy minden élőlény hatással van az őket körülvevő kémiai, geológiai és fizikai tényezőkre, egyre inkább megragadta a tudósok elméjét. Ezt befolyásolták a természettudomány általános szemléletében végbement változások is. A természettudósok egyre inkább meggyõzõdtek arról, hogy az emberi környezetben végbemenõ folyamatokat, jelenségeket összességében kell vizsgálni.
Körülbelül hatvan évvel ezelőtt V. I. Vernadsky akadémikus kidolgozta a bioszféra doktrínáját, mint egy élőlények által lakott bioszférát. Ez némileg megváltoztatta a kifejezés jelentését. Most a „bioszféra” fogalma nemcsak az élőlényekre, hanem a környezetükre is kiterjedt.
Összetett
Úgy gondolják, hogy a bioszféra összetétele a következőket tartalmazza:
- amely az organizmusok létfontosságú tevékenységének eredménye (mészkő, szén, légköri gázok stb.);
- élő anyag, amely organizmusok gyűjteménye;
- csontanyag, amely élő szervezetek részvétele nélkül jelent meg (vulkáni láva, alapkőzetek stb.);
- biocsontos anyag, amely az abiogén talajfolyamatok és az élőlények élettevékenységének együttes eredménye lett.
Az emberi társadalom és a bioszféra fejlődése
Az emberek megjelenésük pillanatától kezdve közvetlen hatással vannak környezetükre. Ez az időszak körülbelül 30-40 ezer éve tart. Az emberi hatás a Föld bioszférájára antropogén tényező.
Megnyilvánulásának kezdete a kőkorszak volt, amely egybeesett a jegesedés időszakával. A túlélés érdekében az embereknek olyan nagy állatokat kellett vadászniuk, mint a rénszarvas és a gímszarvas, a gyapjas orrszarvú, a mamut, a túra stb. Ezt a tényt megerősítik a vadállatok csontjai, amelyeket a tudósok ősi helyeken találtak. A kőkorszakban a bioszféra evolúciójára gyakorolt emberi hatás a nagy növényevők tömeges kiirtásában fejeződött ki. A vadászat következménye számos populáció egyedszámának csökkenése, valamint egyes fajok eltűnése volt.
10-13 ezer évvel ezelőtt a jégkorszakot éles felmelegedés váltotta fel. Az erdők Európa-szerte elterjedtek, a nagy állatok kihaltak. Ebben az időszakban a bioszféra befolyása az emberre igen jelentős volt. A változó természeti viszonyok megváltoztatták az életet és az embereket. Ugyanakkor az emberi társadalom már kialakult gazdasági bázisa összeomlott. Az emberek fejlődésük egy másik időszakába léptek át, és maguk mögött hagyták a környezettel kapcsolatos tisztán fogyasztói attitűdöket.
Új kőkorszak jött el, amikor a vadászat, horgászat, valamint a gomba- és bogyószedés mellett az élelmiszer-előállítási folyamat jelentősége is megnőtt. A bioszféra emberre gyakorolt hatása fokozatosan csökkent. Megkezdődtek az első kísérletek a növények nemesítésére és az állatok háziasítására. Ennek alátámasztására a tudósok felfedezték az akkori emberi településeket, amelyeken búzát, árpát és lencsét találtak. Háziállatok csontjai is voltak – disznók és juhok.
Az emberi társadalom fejlődésével a szarvasmarha-tenyésztés és a mezőgazdaság kezdett kialakulni. Később az emberek elkezdték fejleszteni az ásványkincseket. Megszületett a kohászat.
Az elmúlt két évszázadban az emberiség bioszférára gyakorolt befolyása különösen intenzívvé vált. Ezt elősegítették a technológia és a tudomány fejlődésében bekövetkezett minőségi ugrások. Napjainkban az emberi befolyás a bioszféra állapotára bolygószintű léptékűvé vált. Ugyanakkor közvetlen és közvetett hatással van a környezet további alakulására.
Ellentmondások az ember és a bioszféra között
A természet és a társadalom együttélésének teljes történelmi korszaka két különböző irányzat egységében fejezhető ki. Először is, az emberi tevékenységnek a bioszféra állapotára gyakorolt hatása gyorsan és folyamatosan bővül a természet feletti egyre erősödő dominanciája miatt. Emellett folyamatosan mélyül a diszharmónia a társadalom és a környezet között.
Természeti erőforrások felhasználása
Az ember bioszférára gyakorolt befolyása elsősorban abban nyilvánul meg, hogy a Föld területeinek jelentős részét a társadalom szükségleteire vonzza, egyre több ásványkincset nyer ki, amelyek kimeríthetetlenekre és kimeríthetetlenekre oszlanak. Ezek közül az első a szél, a tengeri hullámok és a napsugárzás energiája. Ezek éghajlati, víz, és a víz és a légköri levegő is kimeríthetetlennek számít. Az emberi tevékenység azonban viszonylagossá tette ezt a meghatározást. Így a gazdasági szükségletek okozta szennyezés következtében bolygónk egyes területein megfogyatkozott a víz.
Jelenleg csak feltételesen lehet az oxigént a kimeríthetetlen erőforrásoknak tulajdonítani. A tudósok úgy vélik, hogy a víz és a légkör korábbi állapotának helyreállítása érdekében pozitív emberi hatást kell gyakorolni a bioszférára. Megvalósítása különféle nagyszabású környezetvédelmi programok fejlesztése és további megvalósítása formájában lehetséges.
Az emberi gazdasági tevékenység bioszférára gyakorolt hatása a kimerülő erőforrások felhasználásában is kifejeződik. Ide tartoznak: a talaj termékenysége, a növény- és állatvilág, valamint az ásványi anyagok. Az emberek már a neolitikumban elkezdték használni őket igényeik kielégítésére. Kezdetben az emberek réz- és aranyrögöket kezdtek használni. Később különféle érceket kezdtek bányászni és megszagolni. Ezekből az ásványokból ónt, ólmot, ezüstöt és rezet nyertek. Ma az ipari termelés során az ember felhasználja az ismert ásványi ércek nagy részét, valamint olajat, szenet és gázt. A tudományos és technológiai fejlődés fejlődése új alkalmazási területeket nyit meg a társadalom előtt a színes- és vasfémek, valamint a különféle nemfémes nyersanyagok számára. Ezzel párhuzamosan bővül a gyenge minőségű ércek fejlesztése és kitermelése, valamint nő a tengerfenéken található kutakból nyert olaj mennyisége.
Bolygónk hatalmas területei az emberiség gazdasági forgalmában vannak. Ennek ellenére területük évről évre növekszik. A vadállatok, a halkészletek és a faanyag felhasználása is növekszik.
Légszennyeződés
Bolygónk népsűrűsége minden évben növekszik. Ezzel párhuzamosan nő az emberi környezetre gyakorolt hatás mértéke is. Általános szabály, hogy a bioszféra az első, amely viseli ennek a tevékenységnek a negatív következményeit. megváltoztathatja a régóta kialakult biogén folyamatok világi lefolyását.
Az ipar fejlődésének egyik eredménye ez, amely különösen a városon belül, valamint a gyár- és üzemnegyedeken belül érezhető. Itt a légkörben a káros gázok koncentrációja meredeken növekszik. És ennek következtében a bioszféra fordított hatást gyakorol az emberre. Mindenekelőtt a szennyezett levegő egészségünkre gyakorolt veszélyében fejeződik ki. Ezenkívül a káros gázok a légkörben lévő nedvességgel egyesülve csapadék formájában a talajra hullanak, ami rontja a talaj minőségét, csökkenti a terméshozamot.
A légszennyezés fő forrásai a kohászati iparágak, valamint a természetes tüzelőanyagot égető létesítmények. A kemencékből, autók kipufogócsövéből, kemencékből káros anyagok kerülnek a levegőbe. Különösen veszélyes elem a kén-dioxid. Ez egy mérgező gáz, amely könnyen oldódik vízben. Ennek és más szennyező anyagoknak az emberek légzőszerveibe és az általuk fogyasztott élelmiszerekbe való bejutása ahhoz a tényhez vezet, hogy a bioszféra negatív hatással van az emberi szervezetre.
A rézkohók közelében nagy koncentrációjú kén-dioxid jelenléte figyelhető meg. Ez az anyag a növények fejletlenségét okozza, elpusztítja a klorofillt, és hozzájárul a levelek és tűlevelek kiszáradásához és lehullásához. Ennek a gáznak egy része tovább oxidálódik. Egy ilyen reakció eredményeként kénsav-anhidrit keletkezik, amely nemcsak minden élőlényt károsít, hanem az épületeket is tönkreteszi. Ezenkívül a talajba kerülve ez az elem kimossa a humuszt, amelyből a növények megkapják az összes szükséges tápanyagot.
A nagy mennyiségű tüzelőanyag állandó elégetése miatt a bioszféra is szennyezett. A szennyezés emberre gyakorolt hatása nagyon negatív. Az a tény, hogy sok mérgező vegyület kerül a légkörbe. Ezek szén- és nitrogén-oxidok, ólomvegyületek és különféle szénhidrátok, például etilén és acetilén. Ezek a káros összetevők a levegőben vízcseppekkel egyesülve mérgező köddé - szmoggá - válnak. Elpusztítja a városok növényvilágát. Emellett a bioszféra negatív hatása az emberi egészségre is megnyilvánul. A méregköd hozzájárul számos betegség, köztük a rák megnyilvánulásához.
Édesvíz szennyezés
E fontos természeti erőforrás fogyasztásának növekedése a bolygó lakosságának növekedésével, egészségügyi és higiéniai körülményeik javulásával, valamint az ipar fejlődésével jár. Mindez a "vízéhínség" valószínűségéhez vezethet. És itt pozitív emberi hatást kell gyakorolni a bioszférára. A probléma kiküszöbölésére szolgáló intézkedések egyike a vízkészletek ésszerű felhasználásával kapcsolatos kérdések megfogalmazása. Ezenkívül intézkedéseket kell hozni az ipari hulladék folyókba való kibocsátásának megszüntetésére. Végül is a mérgező anyagok elhalványítják a víztesteket.
Tenger szennyezés
A folyók lefolyásával együtt olajtermékek, kórokozó hulladékok, mérgező típusú szerves vegyületek, sok nehézfém sója kerül az óceánok vizébe.
Ennek következtében a szennyezés olyan méreteket ölt, hogy a kifogott kagylók és halak emberi fogyasztásra alkalmatlanok.
A talajréteg változása
Minden évben egy ember begyűjti a termést a földeken. Ezzel együtt nagy mennyiségű káliumot, foszfort és nitrogént, azaz a növények táplálkozásához szükséges anyagokat vonják ki a talaj termékeny rétegeiből. Az ilyen fontos összetevők pótlására évente szerves és ásványi műtrágyákat juttatnak ki a földekre. Térfogatuknak elegendőnek kell lennie a nagy termés eléréséhez és a termékeny réteg kimerülésének kiküszöböléséhez. A táblák minőségének megőrzésének fontos része a helyes vetésforgó alkalmazása.
Erózió akkor következik be, amikor a talajt az emberek nem művelik megfelelően. Ez a felső réteg pusztulása, amelyet szél vagy vízáramlás vált ki. A félsivatagokban és sztyeppékben túlzott legeltetés esetén szélerózió léphet fel.
Ennek eredményeként az emberi gazdasági tevékenység azzal fenyeget, hogy jelentős területeket von ki a mezőgazdasági forgalomból. Ez külszíni bányászattal is lehetséges. A talajlerakók és a mély kőbányák a szomszédos területek nagy területeit pusztítják el. Ebben az esetben a terület hidrológiai rendszerének megsértése, a víz, a légkör és a talaj szennyezése. Ezzel párhuzamosan a terméshozamok csökkennek.
Hatás az állat- és növényvilágra
Az ember természetre gyakorolt közvetlen hatása következtében a környezetben közvetett változás következik be. Ennek egyik formája az erdők tarvágása. Ebben az esetben a fennmaradó alsó réteg növényei a közvetlen napsugarak kedvezőtlen hatása alatt állnak. A növényvilág árnyékszerető képviselőinél a klorofill elpusztul és a növekedés gátolt. Az eredmény bizonyos fajok kihalása. Az állatvilág is változik. Azok a fajok, amelyek léte az erdőállományhoz kötődik, más helyekre vándorol vagy eltűnik.
A növényzet borítását negatívan befolyásolják az erdőkbe látogató turisták és nyaralók. Letapossák, tömörítik a talajt, és szennyezik a természetet is.
Az állatvilág azon képviselőinek halászata, amelyek tápértékkel bírnak az ember számára, vagy képesek anyagi hasznot hozni, negatív hatással van az állatvilágra. Ez a tény néhány állatfajt a kihalás szélére sodor. Ez pedig a biocenózisok stabilitásának csökkenését okozza.
Nukleáris szennyezés
1945-ben bolygónk hatalmas problémával szembesült. Ez azután történt, hogy az amerikaiak atombombákat dobtak le Nagaszaki és Hirosima japán városaira. Az emberiség tanult a bioszféra nukleáris szennyezéséről. Ez a kérdés az 1963 előtt végrehajtott nukleáris fegyverkísérletek után globális léptékűvé vált.
A felrobbanó atombombák okozzák a legerősebb ionizáló sugárzást. Ugyanakkor a radioaktív részecskék nagy távolságokra is eljutnak, megfertőzve az élő szervezeteket, a víztesteket és a talajt. És itt kezd megjelenni a bioszféra negatív hatása az emberre. A szervezetbe jutó radioaktív izotópok káros hatással vannak a szövetek és szervek sejtjeire. Ugyanakkor egy személy védtelen marad számos betegséggel szemben, beleértve a halálos kimenetelűeket is.
Az atomfegyver-tesztek újabb veszélyt rejtenek magukban. Egy bomba robbanása során hatalmas mennyiségű finom por képződik. Részecskéi hosszú ideig a légkörben maradnak, és nem engednek jelentős mennyiségű napsugárzást a Földre. Ez a „nukleáris lehűlés” kezdetéhez vezethet, ami minden élő szervezet pusztulásához vezet.
