Izraz biosfera je prvi uvedel avstrijski paleontolog in geolog Eduard Eoss leta 1875. V dobesednem prevodu je pomenil sfero življenja. Vendar pa je že dolgo pred tem obdobjem biosfera dobila druga imena. Imenovali so ga "slika narave", "prostor življenja", "živa lupina" itd. Vsebino tega pojma so obravnavali številni naravoslovci.
Zgodovina študij biosfere
Sprva so izrazi "slika narave" in podobni pomenili le celoto tistih živih organizmov, ki so živeli na planetu. Vendar pa je biolog J. B. Lamarck (1744-1829) predstavil revolucionarno mnenje. Poudaril je, da imajo živi organizmi ogromno vlogo pri nastanku zemeljske skorje. Lamarck je poudaril, da so tiste snovi, ki jih vsebuje, nastale kot posledica delovanja živih organizmov.
Z leti je ideja, da obstaja tesna povezava med živo in neživo naravo in da vsi organizmi vplivajo na kemične, geološke in fizikalne dejavnike okoli sebe, vse bolj prevzela misli znanstvenikov. Na to so vplivale tudi spremembe, ki so se zgodile v splošnem pristopu k proučevanju narave. Naravoslovci so postajali vedno bolj prepričani, da je treba procese in pojave, ki se dogajajo v človekovem okolju, preučevati kot celoto.
Pred približno šestdesetimi leti je akademik V.I. Vernadsky razvil doktrino o biosferi kot eni od živih organizmov. To je nekoliko spremenilo pomen izraza. Zdaj se koncept "biosfere" razširi ne le na organizme, ampak tudi na njihov življenjski prostor.
Spojina
Menijo, da biosfera vključuje:
- ki je posledica vitalne aktivnosti organizmov (apnenci, premog, atmosferski plini itd.);
- živa snov, ki je skupek organizmov;
- kostna snov, ki se je pojavila brez sodelovanja živih organizmov (vulkanska lava, bazične kamnine itd.);
- biokostna snov, ki je nastala kot skupni rezultat abiogenih procesov v tleh in vitalne aktivnosti organizmov.
Razvoj človeške družbe in biosfere
Od trenutka, ko se pojavijo, ljudje neposredno vplivajo na svoje okolje. To obdobje je trajalo približno 30-40 tisoč let. Vpliv človeka na zemeljsko biosfero je antropogen dejavnik.
Začetek njegove manifestacije je bila kamena doba, ki je sovpadala z obdobjem poledenitve. Da bi preživeli, so morali ljudje loviti tako velike živali, kot so severni jeleni in jeleni, volnati nosorogi, mamuti, avroki itd. To dejstvo potrjujejo kosti divjih živali, ki so jih znanstveniki našli na starodavnih najdiščih. Vpliv človeka na razvoj biosfere v kameni dobi se je izrazil v množičnem iztrebljanju velikih rastlinojedih živali. Posledica lova je bilo zmanjšanje števila osebkov v številnih populacijah, pa tudi izumrtje nekaterih vrst.
Pred 10-13 tisoč leti je ledeno dobo zamenjalo močno segrevanje. Gozdovi so se razširili po Evropi, velike živali pa so izumrle. V tem obdobju je bil vpliv biosfere na človeka zelo pomemben. Spreminjanje naravnih razmer je spremenilo življenje in ljudi. Hkrati se je zrušila že vzpostavljena gospodarska osnova človeške družbe. Ljudje so prešli v drugo obdobje svojega razvoja in za seboj pustili povsem potrošniški odnos do okolja.
Začela se je nova kamena doba, ko se je poleg lova, ribolova ter nabiranja gob in jagodičja povečal pomen pridelave hrane. Vpliv biosfere na človeka se je postopoma zmanjševal. Prvi poskusi so bili vzreja rastlin in udomačevanje živali. Da bi to potrdili, so znanstveniki odkrili človeška naselja tistega obdobja, kjer so našli pšenico, ječmen in lečo. Najdene so bile tudi kosti domačih živali – prašičev in ovac.
Z razvojem človeške družbe se je začela pojavljati živinoreja in poljedelstvo. Kasneje so ljudje začeli razvijati mineralne vire. Zgodilo se je rojstvo metalurgije.
V zadnjih dveh stoletjih je vpliv človeka na biosfero postal še posebej intenziven. K temu so prispevali kvalitativni preskoki v razvoju tehnologije in znanosti. Dandanes je človekov vpliv na stanje biosfere dobil planetarne razsežnosti. Hkrati neposredno in posredno vpliva na nadaljnji razvoj okolja.
Protislovja med človekom in biosfero
Celotno zgodovinsko obdobje sobivanja narave in družbe se lahko izrazi v enotnosti dveh različnih tokov. Prvič, vpliv človekove dejavnosti na stanje biosfere se hitro in nenehno širi zaradi njene vedno večje prevlade nad naravo. Poleg tega se nenehno poglablja neskladje med družbo in okoljem.
Uporaba naravnih virov
Vpliv človeka na biosfero se izraža predvsem v tem, da pritegne pomemben del zemeljskega ozemlja za potrebe družbe, pridobiva vedno več mineralnih virov, ki jih delimo na neizčrpne in izčrpne. Prva med njimi vključuje energijo vetra, morskih valov in sončnega sevanja. Te so podnebne, za neizčrpne pa veljajo tudi voda in voda ter atmosferski zrak. Vendar je človeška dejavnost to definicijo naredila relativno. Tako je zaradi onesnaževanja, ki ga povzročajo gospodarske potrebe, voda na nekaterih območjih našega planeta postala redka.
Trenutno lahko kisik uvrstimo le med neizčrpne vire. Znanstveniki verjamejo, da mora človek za povrnitev prejšnjega stanja vode in ozračja pozitivno vplivati na biosfero. Njegovo izvajanje je možno v obliki razvoja in nadaljnjega izvajanja različnih obsežnih okoljskih programov.
Vpliv človekove gospodarske dejavnosti na biosfero se izraža tudi v izrabi izčrpnih virov. Sem spadajo: rodovitnost tal, rastlinstvo in živalstvo ter minerali. Ljudje so jih začeli uporabljati za svoje potrebe že v neolitiku. Sprva so ljudje začeli uporabljati kepe bakra in zlata. Kasneje so začeli kopati in taliti različne rude. Iz teh mineralov so pridobivali kositer, svinec, srebro in baker. Danes ljudje v industrijski proizvodnji uporabljajo večino znanih mineralnih rud, pa tudi nafto, premog in plin. Razvoj znanstvenega in tehnološkega napredka odpira družbi vedno več novih področij uporabe barvnih in železnih kovin, pa tudi različnih nekovinskih surovin. Hkrati se širita razvoj in pridobivanje rud nizke vsebnosti, količina nafte, pridobljene iz vrtin na morskem dnu, pa narašča.
Ogromna območja našega planeta so v gospodarskem prometu človeštva. Kljub temu pa se njihova površina iz leta v leto povečuje. Povečuje se tudi uporaba divjadi, ribištva in lesa.
Onesnaževanje zraka
Vsako leto se gostota prebivalstva na našem planetu povečuje. Hkrati se povečuje stopnja človekovega vpliva na okolje. Biosfera je praviloma prva, ki nosi negativne posledice vsega tega delovanja. lahko spremeni sekularni potek dolgo utečenih biogenih procesov.
Eden od rezultatov industrijskega razvoja je to še posebej opazno v mestu, pa tudi v tovarniških okrožjih. Tu se koncentracija škodljivih plinov v ozračju močno poveča. In kot posledica tega ima biosfera obraten vpliv na človeka. Najprej se izraža v nevarnosti, ki jo onesnažen zrak predstavlja za naše zdravje. Poleg tega se škodljivi plini združijo z vlago v ozračju in padejo na tla v obliki takšnih padavin, ki poslabšajo kakovost tal in zmanjšajo pridelek.
Glavni viri onesnaževanja zraka so metalurška proizvodnja, pa tudi objekti, ki uporabljajo naravna goriva. Škodljive snovi pridejo v zrak iz peči, izpušnih cevi avtomobilov in kurišč. Posebno nevaren element je žveplov dioksid. Je strupen plin, ki se zlahka topi v vodi. Vstop tega in drugih onesnaževal v dihala ljudi in hrano, ki jo uživajo, vodi do tega, da biosfera negativno vpliva na človeško telo.
Prisotnost visokih koncentracij žveplovega dioksida je opažena v bližini talilnic bakra. Ta snov povzroča nerazvitost žitnih posevkov, uničuje klorofil in prispeva k sušenju in padanju listov in igel. Nekaj tega plina se pozneje oksidira. Kot rezultat te reakcije dobimo žveplov anhidrit, ki ne le škoduje vsem živim bitjem, ampak tudi uničuje zgradbe. Poleg tega, ko ta element pride v zemljo, iz nje izpere humus, iz katerega rastline dobijo vsa potrebna hranila.
Zaradi nenehnega izgorevanja velikih količin goriva je onesnažena tudi biosfera. Vpliv onesnaženja na človeka je zelo negativen. Dejstvo je, da veliko strupenih spojin vstopi v ozračje. To so ogljikovi in dušikovi oksidi, svinčeve spojine in različni ogljikovi hidrati, kot sta etilen in acetilen. Te škodljive sestavine, ki se v zraku združijo z vodnimi kapljicami, postanejo strupena megla - smog. Uničuje floro mest. Poleg tega obstaja tudi negativen vpliv biosfere na zdravje ljudi. Strupena megla prispeva k manifestaciji številnih bolezni, vključno z rakom.
Onesnaženje sladke vode
Povečanje porabe tega pomembnega naravnega vira je povezano s povečanjem števila ljudi na planetu, izboljšanjem njihovih sanitarnih in higienskih razmer ter razvojem industrije. Vse to lahko povzroči verjetnost "vodne lakote". In tukaj mora človek pozitivno vplivati na biosfero. Eden od ukrepov za odpravo tega problema je razvoj vprašanj o racionalni porabi vodnih virov. Poleg tega je treba sprejeti ukrepe za odpravo izpuščanja industrijskih odpadkov v reke. Navsezadnje strupene snovi uničujejo vodna telesa.
Onesnaženje morja
Skupaj z rečnim odtokom v vode Svetovnega oceana vstopijo naftni proizvodi, patogeni odpadki, strupene vrste organskih spojin in soli številnih težkih kovin.
Zaradi tega onesnaženje doseže takšne razsežnosti, da so ulovljene školjke in ribe neprimerne za uživanje.
Spremembe plasti tal
Vsako leto človek pobere pridelke s polj. Skupaj z njim se iz rodovitnih plasti zemlje odstrani velika količina kalija, fosforja in dušika, to je snovi, potrebnih za prehrano rastlin. Za dopolnitev tako pomembnih sestavin se vsako leto na polja vnesejo organska in mineralna gnojila. Njihova prostornina mora zadostovati za pridobitev velikega pridelka in odpravo izčrpavanja rodovitne plasti. Pomemben del ohranjanja kakovosti polj je uporaba pravilnega kolobarja.
Če ljudje nepravilno obdelujejo zemljo, pride do erozije tal. To je uničenje zgornje plasti, ki jo povzroči veter ali vodni tokovi. Prekomerna paša živine v polpuščavah in stepah lahko povzroči vetrno erozijo.
Zaradi tega človekova gospodarska dejavnost grozi, da bo iz kmetijskega prometa odstranila pomembna ozemlja. To je mogoče tudi z odprtim kopom. Odlagališča zemlje in globoki kamnolomi uničujejo velike površine sosednjih ozemelj. V tem primeru se poruši hidrološki režim območja, onesnažijo se voda, ozračje in tla. Hkrati se kmetijski pridelek zmanjšuje.
Vpliv na floro in favno
Zaradi neposrednega vpliva človeka na naravo prihaja do posrednih sprememb v okolju. Ena od oblik takega vpliva je jasno krčenje gozdov. V tem primeru so rastline preostalega spodnjega sloja pod neugodnim vplivom neposrednih sončnih žarkov. Pri predstavnikih flore, ki ljubijo senco, se klorofil uniči in rast zavira. Posledično nekatere vrste izginejo. Tudi živalski svet se spreminja. Tiste vrste, katerih obstoj je povezan z gozdnim sestojem, se selijo drugam ali izginejo.
Turisti in popotniki, ki obiščejo gozdove, negativno vplivajo na rastlinski pokrov. Zemljo teptajo in zbijajo, poleg tega pa onesnažujejo naravo.
Ribolov tistih predstavnikov favne, ki imajo hranilno vrednost za ljudi ali lahko prinesejo materialne koristi, negativno vpliva na živalski svet. To dejstvo nekatere živalske vrste pripelje na rob izumrtja. In to posledično povzroči zmanjšanje stabilnosti biocenoz.
Jedrsko onesnaženje
Leta 1945 se je naš planet soočil z velikim problemom. To se je zgodilo po tem, ko so Američani odvrgli atomske bombe na japonski mesti Nagasaki in Hirošima. Človeštvo je spoznalo jedrsko onesnaženje biosfere. To vprašanje je postalo bolj globalno po poskusih jedrskega orožja, izvedenih pred letom 1963.
Ko atomske bombe eksplodirajo, proizvajajo močno ionizirajoče sevanje. Hkrati se radioaktivni delci prenašajo na velike razdalje in okužijo žive organizme, vodna telesa in tla. In tu se začne negativni vpliv biosfere na človeka. Radioaktivni izotopi, ki vstopajo v telo, škodljivo vplivajo na celice tkiv in organov. Hkrati pa človek ostane nezaščiten pred številnimi boleznimi, tudi smrtnimi.
Preizkušanje jedrskega orožja predstavlja tudi drugo nevarnost. Ko bomba eksplodira, se ustvari ogromna količina drobnega prahu. Njegovi delci se dolgo zadržujejo v atmosferi in ne dopuščajo, da znatne količine sončnega sevanja dosežejo Zemljo. To lahko privede do začetka "jedrskega ohlajanja", ki bo povzročilo smrt vseh živih organizmov.
