המונח "ביוספירה" הוצג לראשונה על ידי הפלאונטולוג והגיאולוג האוסטרי אדוארד איוס בשנת 1875. בתרגום מילולי, הכוונה היא לתחום החיים. עם זאת, הרבה לפני תקופה זו, הביוספירה קיבלה שמות אחרים. היא כונתה "תמונת טבע", "מרחב חיים", "קליפה חיה" וכו'. התוכן של מושג זה נחשב על ידי חוקרי טבע רבים.
היסטוריה של חקר הביוספרה
בתחילה, המונחים "תמונת טבע" וכדומה התכוונו רק למכלול של אותם אורגניזמים חיים שחיו על הפלנטה. עם זאת, הביולוג J.B. Lamarck (1744-1829) העלה דעה מהפכנית. הוא ציין שאורגניזמים חיים ממלאים תפקיד עצום ביצירת קרום כדור הארץ. למארק הדגיש כי אותם חומרים הכלולים בו נוצרו כתוצאה מפעילותם של אורגניזמים חיים.
במהלך השנים, הרעיון שקיים קשר הדוק בין הטבע החי והדומם, כמו גם שלכל האורגניזמים יש השפעה על הגורמים הכימיים, הגיאולוגיים והפיזיקליים המקיפים אותם, כבש יותר ויותר את מוחותיהם של מדענים. הדבר הושפע גם מהשינויים שחלו בגישה הכללית לחקר הטבע. מדעני טבע השתכנעו יותר ויותר שיש לחקור את התהליכים והתופעות המתרחשים בסביבה האנושית כמכלול.
לפני כשישים שנה פיתח האקדמאי V.I. Vernadsky את תורת הביוספרה ככזו המאוכלסת באורגניזמים חיים. זה שינה במידת מה את משמעות המונח. כעת המושג "ביוספירה" התרחב לא רק לאורגניזמים, אלא גם לסביבתם.
מתחם
הוא האמין כי הרכב הביוספרה כולל:
- שהיא תוצאה של תהליך הפעילות החיונית של אורגניזמים (אבן גיר, פחם, גזים אטמוספריים וכו');
- חומר חי, שהוא אוסף של אורגניזמים;
- חומר עצם שהופיע ללא השתתפות של כל אורגניזמים חיים (לבה געשית, סלעים בסיסיים וכו');
- חומר bioosseous, שהפך לתוצאה משותפת של תהליכי אדמה אביוגניים ופעילות חיונית של אורגניזמים.
התפתחות החברה האנושית והביוספירה
מרגע הופעתם, לאנשים יש השפעה ישירה על סביבתם. תקופה זו נמשכת כ-30-40 אלף שנה. השפעת האדם על הביוספרה של כדור הארץ היא גורם אנתרופוגני.
תחילת ביטויו הייתה תקופת האבן, שחפפה לתקופת הקרחון. על מנת לשרוד, אנשים היו צריכים לצוד חיות גדולות כמו איילי צפון ואיילים אדומים, קרנף צמר, ממותה, סיור וכו'. אישור לעובדה זו הוא עצמות של חיות בר שנמצאו על ידי מדענים באתרים עתיקים. השפעת האדם על התפתחות הביוספרה בתקופת האבן התבטאה בהשמדה המונית של אוכלי עשב גדולים. התוצאה של הציד הייתה ירידה במספר הפרטים של אוכלוסיות רבות, כמו גם היעלמות של מינים מסוימים.
לפני 10-13 אלף שנה, עידן הקרח התחלף בהתחממות חדה. יערות התפשטו ברחבי אירופה, ובעלי חיים גדולים נכחדו. בתקופה זו, השפעת הביוספרה על האדם הייתה משמעותית מאוד. תנאים טבעיים משתנים שינו את החיים ואת האנשים. במקביל, הבסיס הכלכלי המבוסס כבר של החברה האנושית קרס. אנשים עברו לתקופה אחרת של התפתחותם, והותירו מאחוריהם עמדות צרכניות בלבד כלפי הסביבה.
עידן אבן חדש הגיע, כאשר לצד ציד, דיג, כמו גם איסוף פטריות ופירות יער, החשיבות של תהליך ייצור המזון הלכה וגברה. השפעת הביוספרה על האדם פחתה בהדרגה. החלו להתבצע הניסיונות הראשונים להרבות צמחים ולביית בעלי חיים. לתמיכה בכך גילו מדענים יישובים אנושיים מאותה תקופה, שעליהם נמצאו חיטה, שעורה ועדשים. היו גם עצמות של חיות בית - חזירים וכבשים.
עם התפתחות החברה האנושית, החלו לצוץ גידול בקר וחקלאות. מאוחר יותר, אנשים החלו לפתח משאבים מינרלים. מטלורגיה נולדה.
במאתיים השנים האחרונות, ההשפעה האנושית על הביוספרה הפכה עזה במיוחד. זה התאפשר על ידי זינוקים איכותיים בפיתוח הטכנולוגיה והמדע. כיום, ההשפעה האנושית על מצב הביוספרה קיבלה בקנה מידה פלנטרי. יחד עם זאת, יש לה השפעה ישירה ועקיפה על המשך האבולוציה של הסביבה.
סתירות בין האדם לביוספרה
כל התקופה ההיסטורית של הדו-קיום של הטבע והחברה יכולה להתבטא באחדות של שתי נטיות שונות. קודם כל, השפעת הפעילות האנושית על מצב הביוספרה מתרחבת במהירות ומתרחבת עקב הדומיננטיות ההולכת וגוברת שלה על הטבע. בנוסף, ישנה העמקה מתמדת של חוסר הרמוניה בין החברה לסביבה.
שימוש במשאבי טבע
השפעתו של האדם על הביוספרה מתבטאת בראש ובראשונה בכך שהוא מושך חלק נכבד משטחי כדור הארץ לצרכי החברה, ומפיק עוד ועוד משאבי מינרלים, המחולקים לבלתי נדלים ובלתי נדלים. הראשון שבהם כולל את אנרגיית הרוח, גלי הים וקרינת השמש. אלה הם אקלימיים, מים, וגם מים ואוויר אטמוספרי נחשבים בלתי נדלים. עם זאת, הפעילות האנושית הפכה הגדרה כזו ליחסית. לכן, כתוצאה מזיהום שנגרם על ידי צרכים כלכליים, המים באזורים מסוימים של הפלנטה שלנו הפכו נדירים.
כיום, רק בתנאי, ניתן לייחס חמצן למשאבים בלתי נדלים. מדענים מאמינים שכדי להחזיר את המצב הקודם של המים והאטמוספרה, יש ליצור השפעה אנושית חיובית על הביוספרה. יישומו אפשרי בצורה של פיתוח ויישום נוסף של תוכניות סביבתיות שונות בקנה מידה גדול.
השפעת הפעילות הכלכלית האנושית על הביוספרה מתבטאת גם בשימוש במשאבים מתכלים. אלה כוללים: פוריות הקרקע, החי והצומח, וכן מינרלים. אנשים החלו להשתמש בהם לצרכיהם כבר בתקופה הניאוליתית. בתחילה, אנשים החלו להשתמש בנאגטס של נחושת וזהב. מאוחר יותר החלו לכרות ולהתיך עפרות שונות. ממינרלים אלו התקבלו בדיל, עופרת, כסף ונחושת. כיום, בייצור התעשייתי שלו, אדם משתמש ברוב העפרות המינרליות המוכרות, כמו גם נפט, פחם וגז. התפתחות הקידמה המדעית והטכנולוגית פותחת תחומי יישום חדשים של מתכות לא ברזליות וברזליות, כמו גם חומרי גלם שונים שאינם מתכתיים, לחברה. במקביל, מתרחבים הפיתוח וההפקה של עפרות בדרגה נמוכה וגדל נפח הנפט המתקבל מבארות הממוקמות על קרקעית הים.
שטחים ענקיים של הפלנטה שלנו נמצאים במחזור הכלכלי של האנושות. עם זאת, למרות זאת, שטחם גדל משנה לשנה. גם השימוש בחיות ציד, משאבי דגים ועץ הולך וגדל.
זיהום אוויר
מדי שנה צפיפות האוכלוסין על הפלנטה שלנו גדלה. במקביל, גם מידת ההשפעה של האדם על הסביבה עולה. ככלל, הביוספרה היא הראשונה לשאת את ההשלכות השליליות של כל הפעילות הזו. יכול לשנות את המהלך החילוני של תהליכים ביוגנים ותיקים.
אחת התוצאות של התפתחות התעשייה היא זו, הדבר בולט במיוחד בתוך העיר, כמו גם בתוך מחוזות המפעלים והמפעלים. כאן באטמוספירה מידת הריכוז של הגזים המזיקים עולה בחדות. וכתוצאה מכך, יש השפעה הפוכה של הביוספרה על האדם. קודם כל, זה מתבטא בסכנה שהאוויר המזוהם מהווה לבריאותנו. בנוסף, גזים מזיקים מתחברים עם הלחות באטמוספרה ונופלים לקרקע בצורה של משקעים, משקעים כאלה פוגעים באיכות הקרקע ומפחיתים את יבולי היבול.
המקורות העיקריים לזיהום אוויר הם תעשיות מתכות, וכן מתקנים השורפים דלק טבעי. חומרים מזיקים נכנסים לאוויר מתנורים, צינורות פליטה של מכוניות ותנורים. יסוד מסוכן במיוחד הוא דו תחמוצת הגופרית. זהו גז רעיל שמתמוסס בקלות במים. חדירתם של מזהמים זה ואחרים לאיברי הנשימה של אנשים ולמזון שהם צורכים מובילה לכך שלביוספירה יש השפעה שלילית על גוף האדם.
נוכחות של ריכוז גבוה של דו תחמוצת הגופרית נצפית ליד מתכת הנחושת. חומר זה גורם לחוסר התפתחות של יבולים, הורס כלורופיל ותורם לייבוש ולנשירה של עלים ומחטים. חלק מהגז הזה מתחמצן עוד יותר. כתוצאה מתגובה כזו מתקבל אנהידריט גופרתי, אשר לא רק פוגע בכל היצורים החיים, אלא גם הורס מבנים. בנוסף, נכנסים לאדמה, אלמנט זה שוטף ממנו חומוס, שממנו הצמחים מקבלים את כל חומרי ההזנה הדרושים להם.
בשל שריפה מתמדת של כמות גדולה של דלק, גם הביוספרה מזוהמת. השפעת הזיהום על בני אדם היא שלילית מאוד. העובדה היא שתרכובות רעילות רבות נכנסות לאטמוספירה. אלו הם תחמוצות פחמן וחנקן, תרכובות עופרת ופחמימות שונות כמו אתילן ואצטילן. רכיבים מזיקים אלה, המשתלבים באוויר עם טיפות מים, הופכים לערפל רעיל - ערפיח. זה הורס את צמחיית הערים. בנוסף, באה לידי ביטוי גם ההשפעה השלילית של הביוספרה על בריאות האדם. ערפל רעל תורם לביטוי של מחלות רבות, כולל סרטן.
זיהום מים מתוקים
הגידול בצריכה של משאב טבע חשוב זה קשור לעלייה במספר תושבי כדור הארץ, לשיפור התנאים הסניטריים וההיגייניים שלהם, כמו גם לפיתוח התעשייה. כל זה יכול להוביל לסבירות ל"רעב במים". וכאן יש ליצור השפעה אנושית חיובית על הביוספרה. אחד האמצעים לביטול בעיה זו הוא פיתוח שאלות על צריכה רציונלית של משאבי מים. כמו כן, יש לנקוט באמצעים לסילוק הזרמת פסולת תעשייתית לנהרות. אחרי הכל, חומרים רעילים ממיתים את גופי המים.
זיהום ים
יחד עם נגר נהרות, מוצרי נפט, פסולת פתוגנית, סוגים רעילים של תרכובות אורגניות, מלחים של מתכות כבדות רבות נכנסים למי האוקיינוסים.
כתוצאה מכך, הזיהום מגיע לממדים כאלה שהרכיכות והדגים שנתפסו אינם ראויים למאכל אדם.
שינויים בשכבת הקרקע
כל שנה אוסף אדם יבול בשדות. יחד איתו נסוגת משכבות האדמה הפוריות כמות גדולה של אשלגן, זרחן וחנקן, כלומר חומרים הדרושים להזנת צמחים. כדי לחדש רכיבים חשובים כאלה, דשנים אורגניים ומינרלים מוחלים מדי שנה על השדות. הנפח שלהם צריך להיות מספיק כדי להשיג יבול גדול ולמנוע את דלדול השכבה הפורייה. חלק חשוב בשמירה על איכות השדות הוא יישום מחזור היבול הנכון.
שחיקה מתרחשת כאשר האדמה אינה מעובדת כראוי על ידי בני אדם. זהו הרס של השכבה העליונה, מעורר על ידי רוח או זרימות מים. עם רעייה מופרזת במדבריות למחצה ובערבות, עלולה להתרחש שחיקת רוח.
כתוצאה מכך, הפעילות הכלכלית האנושית מאיימת להוציא שטחים משמעותיים מהמחזור החקלאי. זה אפשרי גם בכריית בורות פתוחים. מזבלות אדמה ומחצבות עמוקות הורסים שטחים נרחבים של שטחים סמוכים. במקרה זה, יש הפרה של המשטר ההידרולוגי של האזור, זיהום מים, אטמוספרה ואדמה. במקביל, יבול היבול יורדת.
השפעה על עולם החי והצומח
כתוצאה מהשפעתו הישירה של האדם על הטבע, מתרחש שינוי עקיף בסביבה. צורה אחת של השפעה כזו היא כריתת יערות. במקרה זה, הצמחים של הרובד התחתון שנותר נמצאים תחת השפעה שלילית של קרני השמש הישירות. אצל נציגים חובבי צל של הצומח, הכלורופיל נהרס והצמיחה מעוכבת. התוצאה היא הכחדה של מינים מסוימים. גם עולם החי משתנה. אותם מינים שקיומם קשור לעמדת היער נודדים למקומות אחרים או נעלמים.
כיסוי הצמחייה מושפע לרעה מתיירים ונופשים המבקרים ביערות. הם רומסים ודוחסים את האדמה, וגם מזהמים את הטבע.
לדיג של אותם נציגים של בעלי החיים שהם בעלי ערך תזונתי לבני אדם או המסוגלים להביא תועלת חומרית יש השפעה שלילית על עולם החי. עובדה זו מביאה כמה מיני בעלי חיים לסף הכחדה. וזה, בתורו, גורם לירידה ביציבות של biocenoses.
זיהום גרעיני
בשנת 1945, הפלנטה שלנו התמודדה עם בעיה ענקית. זה קרה לאחר שהאמריקאים הטילו פצצות אטום על הערים היפניות נגסאקי והירושימה. האנושות למדה על זיהום גרעיני של הביוספרה. נושא זה קיבל קנה מידה עולמי יותר לאחר ניסויי הנשק הגרעיני שבוצעו לפני 1963.
פצצות אטום מתפוצצות גורמות לקרינה המייננת החזקה ביותר. במקביל, חלקיקים רדיואקטיביים נישאים למרחקים ארוכים, מדביקים אורגניזמים חיים, מקווי מים ואדמה. וכאן מתחילה להופיע ההשפעה השלילית של הביוספרה על האדם. לאיזוטופים רדיואקטיביים, הנכנסים לגוף, יש השפעה מזיקה על תאי הרקמות והאיברים. יחד עם זאת, אדם נשאר ללא הגנה מפני מחלות רבות, כולל קטלניות.
ניסויים בנשק גרעיני טומנים בחובם סכנה נוספת. במהלך פיצוץ פצצה נוצרת כמות עצומה של אבק דק. חלקיקיו שוהים באטמוספירה במשך זמן רב ואינם נותנים כמות משמעותית של קרינת שמש לכדור הארץ. זה יכול להוביל לתחילתו של "קירור גרעיני", שיוביל למותם של כל היצורים החיים.
