Caracteristicile tehnosferă și noosfera - studopediya

Pe măsură ce dezvoltarea omenirii în aceeași progresie cresc efectele secundare ale acestei evoluții: epuizarea resurselor naturale neregenerabile, poluarea, distrugerea ecosistemelor naturale și înlocuirea lor printr-o de om, o încălcare a echilibrului naturale istoric stabilit. Acum, conservarea omenirii depinde de cunoștințele noastre de natură și de acțiune rezonabile pentru a proteja și a ameliora mediul înconjurător.

intrarea umană într-o nouă eră a dezvoltării sale - era noosfera - nu se poate întâmpla în mod automat. Acesta va fi un proces lung de dezvoltare a principiilor noi, armonizarea acțiunilor de oameni care au nevoie de o restructurare radicală a întregii ființei noastre, schimbarea standardelor și idealurilor. interacțiunea umană cu natura ar trebui să se bazeze pe cunoașterea științifică a legăturilor dintre mediul înconjurător și biota, pe baza promptitudinii, pentru a optimiza starea umană și natură.

Omul trebuie să învețe să creeze sunt capabile de auto-reînnoire și de auto-reglementare a biogeocoenoses specifice - de om, peisaje caracterizate printr-o stabilitate ridicată și o capacitate de tratare biologică; pentru a menține echilibrul general al biosfera la un nivel care să asigure dezvoltarea optimă a societății umane. O persoană trebuie atât producția agricolă și industrială, și mai deplin pot fi transpuse în tehnologie non-deșeuri și de a crea bucle închise în orice producție, mai ales, când aerul și consumul de apă și pentru a reduce eliminarea totală a emisiilor și a deșeurilor care intră în mediul înconjurător.

Exploatarea resurselor naturale trebuie să fie rațională, asigurând recuperarea lor și reproducerea extins. Pentru a rezolva aceste probleme au nevoie de un studiu cuprinzător al proceselor ecologice care vor clarifica caracteristicile ciclurilor biogeochimice globale moderne de contaminanți. Punerea în aplicare a acestor lucrări se va face primul pas în tranziția de biosferă în noosfera.

1.8. Predarea de bază Vernadsky pe biosfera

Teoria modernă a biosferei a creat un om de știință român remarcabil VI Vernadsky. El a dovedit că toate cele trei cochilie Pământului sunt conectate între ele prin materie, care are un impact continuu asupra naturii neînsuflețite vie, transformarea și modelarea fața planetei și crearea unui sistem dinamic integrat. Biosferă este o coajă de viață - regiunea de existență a materiei vii.

VI Vernadsky în lucrările sale au dat mai multe definiții ale biosferei, subliniind peste tot două dintre caracteristicile sale distinctive. Prima caracteristică: „Biosfera reprezintă viața shell - regiunea existenta a materiei vii“ a doua „biosfera poate fi privită ca o zonă din scoarța terestră ocupată transformatoare, care va pune radiația cosmică în energie pământ eficiente - electrice, chimice, mecanice, termice“.

Potrivit Vernadsky, biosferă - o, dinamică și durabilă echilibrată, autosustenabile organizat și sistem de auto în curs de dezvoltare. Caracteristica principală a organizației este migrarea biogene elementelor chimice produse de forțele vieții, sursa de energie, care este energia radiantă a soarelui. Organismele vii randament fluxului de energie solară, este convertit, implică o reacție chimică, materie anorganică și de a crea o bicicleta continuă a materiei și energiei. Prin Vernadskii estimat biomasa tuturor organismelor pământ ajunge la 10 la 15 tone, ceea ce reprezintă doar 0,25% în greutate din biosferă. totală Biomasa greutate uscată de circa 2,42.10 12 tone sau 99% din materia vie pe pământ. Rolul materiei vii este enorm.

compoziția gazelor moderne a atmosferei. acoperirea solului, minerale - rezultatul activităților materiei vii din epoci trecute.

Împreună cu alte geospheres forme biosferă un singur sistem planetar de mediu de ordin superior, în care este un singur mecanism planetar. Prima etapă este absorbția instalațiilor de energie solară, dioxid de carbon, apă și substanțe minerale. Al doilea pas - transformarea multiple și utilizarea substanțelor organice formate ca biomasă, animale și microbi. A treia etapă - descompunerea substanțelor organice ale produselor inițiale folosind microorganisme minerale-mineralizare. echilibru dinamic al tuturor acestor procese la scară globală determină existența vieții, direcția proceselor biochimice din roca tare, apa si atmosfera planetei.

Vernadsky introdus în știință noțiunea de „materie vie“, despre care a scris: „Living acoperă materie și reconstruiește toate procesele chimice ale biosferei, eficiența energiei sale în raport cu energia materiei inerte, în timp istoric este enorm Capturarea energia soarelui, materia vie creează compuși chimici. în dezintegrare care această energie este eliberată sub formă de a fi capabil de a produce lucru chimice. "

Pentru o descriere completă a caracteristicilor materiei vii Vernadsky introduce conceptul de revoluție științifică „îngroșarea vieții“, „presiune de viață“, „vseyudnost viață.“ El scrie: „materia vie - un set de organisme - cum ar fi masa de gaz se întinde pe suprafața pământului și are o anumită presiune în mediul înconjurător, evită obstacole în calea avansării sale, sau posesia lor, capacele lor.“

Prin Vernadskii, în biosferă, cu excepția materialului viu (floră și faună de microorganisme) sunt materie biogenă - produsele reziduale ale organismelor vii (sedimente de origine organică), bioinert substanță - produse de descompunere și de munte de prelucrare și a organismelor vii din sedimente și substanțe inerte - roci magmatice, anorganice, apă și organisme vii în mare parte transformate și modificate spațiu de substanță de origine (kosmiches Praful separat, meteoriți și altele asemenea). Mai mult, în biosferă includ substanțe radioactive, care rezultă din dezintegrarea elementelor radioactive, și atomii împrăștiate reacții chimice neînrudite.

Vernadskii lucrează și adepții săi (D.V.Samoylov, APVinogradov și colab.) Este stabilită compoziția chimică medie a materiei vii. Sa constatat că în organisme predomină elementele chimice ușoare: H, C, N, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca. De la elemente grele apare Fe.

Potrivit Vernadsky, problema biosferă este format din șapte diferite, dar legate de geologically părți: materia vie; nutrienți; substanță inertă; bioinert substanță; o substanță radioactivă; atomi imprastiate; originea cosmică a substanței. Gaze atmosferice (oxigen, azot, bioxid de carbon etc.), apele naturale, caustobioliths (petrol, cărbune), calcar, argilă și derivații lor metamorfice (șisturi, marmura, granitului si altele.) a creat Inerent planeta materia vie.

Indiferent de viață îndeplinește următoarele funcții biogeochimice:

-gaz (migrarea gazelor și conversia acestora);

-concentrare (acumulare de organisme vii elemente chimice din mediul extern);

-oxido-reducere (transformare chimică a substanțelor care conțin atomi de valență variabilă, - compuși de fier, mangan, oligoelemente, etc.);

-funcții biochimice și biogeochimice asociate activităților umane (tehnogenezei, crearea de formă și de transformare a materiei în biosferă, permițând trecerea la o nouă stare de noosfera biosferă).

Combinația acestor funcții determină toate transformările chimice din biosferă.

Vernadsky a arătat că cea mai importantă caracteristică a biosferei este viața, transformând fața pământului. Intensitatea expunerii materiei vii pe suprafața cojii a planetei este determinată în întregime de specific, numai inerente a organismelor vii, proprietăți. De-a lungul timpului geologic materia vie în biosferă îndeplinește mai multe funcții: gaz, oxidare-reducere, concentrația (pentru diferite elemente chimice), distrugerea compușilor organici, și metabolismul respirator, transport, energie.

Funcțiile materiei vii în biosferă sunt diverse, dar acest soi are o singură entitate. Biosferă este indisolubil legată cu cosmosul, în cea mai mare măsură cu soarele. Există un schimb constant de energie a biosferei cu Cosmos. Viața pe Pământ este determinată de soare.

Într-o manifestare cosmică „sferă a vieții“ la nivel mondial, stă ca o baterie uriașă și energie radiantă transformator unic de soare. Acesta biosferei - receptor de radiație cosmică pe planetă - are o conexiune activă cu Cosmos Pământului. Dacă lumea nu avea viață, nu a existat nici biosferă, munca Sunbeam ar reduce doar mișcarea de gaze, lichide și solide pe suprafața planetei și la timpul căldurii lor. Energia solară nu este în activitatea de creație pământ, așa cum nu a putut rămâne pe suprafața planetei, sau să fie transformată într-o formă dorită pentru acest lucru.

Asimilarea energiei solare este doar faună. Dar reține și îl convertește toată materia vie a planetei. Cantitatea de energie solară absorbită de materie vie, titanică: plante anuale in timpul fotosintezei leaga 1,7 * 18 octombrie kcal de energie, cu toate că materia vie este doar o mică parte din masa aproximativ 0,0001% biosferă.

absorb continuu energie din mediu (plante verzi direct sub forma de raze de lumină solară și alte organisme sub formă de material organic preparat prin plante) ființe acumulează sale, rezultând energie în creșterile biosferei. Prin urmare, direcția generală a proceselor naturale în coajă de suprafață a planetei opusă celei care ar rezulta din a doua lege a termodinamicii. Entropia a biosferei este redusă, prin care se dispune în consecință, crește în mod constant cu cursul timpului geologic. Organizarea biosferei - o, consistență foarte fin minunat, armonia forțelor naturale și toate formele de viață de pe planetă - este cel mai evident în adaptabilitatea reciprocă a organismului și a mediului, precum și coerența reciprocă între ele. Desigur, nu este vorba despre un singur organism, și un agregat de complexe mari de ființe vii sau chiar toată materia vie a planetei.

1.9. Intervenția omului și impactul acesteia asupra mediului

Impactul omului asupra naturii este o condiție necesară a existenței sale. Ca urmare a acestei expuneri este posibil să se asigure în mod continuu oameni lucruri bune de viață și de reproducere a societății umane. În acest caz, impactul este întotdeauna necesar să se caute echilibrul în natură și nu perturba ciclul de substanțe. Cu toate acestea, aceste principii sunt deseori încălcate de către om.

Impactul uman este în mod substanțial toate resursele și componentele biosferă (acoperirea solului, hidrosfera si atmosfera, flora și fauna, litosfera). Chiar și zonele îndepărtate ale Pământului - Arctica, Antarctica, munții înalți, adâncurile oceanelor, din apropierea Pământului spațiu - au fost mai mult sau mai puțin afectate de activitățile umane, iar acest lucru va atrage după sine în mod inevitabil schimbări în sistemele ecologice, peisaje, complexe naturale.

Toate modificările făcute de om în natură, ca rezultat al activităților umane pot fi împărțite în intenționată și accidentale. Transformarea intentionata - este dezvoltarea terenurilor cultivate sau plante perene, construcții rezervor, construcții urbane, industriale, comunicații, săpat gropi pentru minerit, drenarea zonelor umede, schimbarea direcției de curgere a râurilor. Pase schimbări -. Această modificare a compoziției gazului a atmosferei, poluarea mediului, epuizarea compoziției specifice a lumii animale, dezvoltarea de eroziune, alergii a crescut și a altor boli ale oamenilor, ceață fotochimică (smog), accelerat coroziunea metalelor etc. Majoritatea schimbării libere în natură inevitabilă dar ar trebui să depună eforturi pentru a le minimiza sau pentru a găsi o soluție care elimină complet anumite tipuri de procese negative.

1.10. Principalele forme de impact uman asupra biosferei

Există patru forme principale ale impactului uman asupra biosferei:

1. Modificări în structura de suprafață a pământului - arat terenuri virgine, defrișări, drenaj mlaștini, creând iazuri artificiale și alte modificări ape de suprafață, etc.

2. Modificări în componența biosferei, ciclism și echilibrul materialelor sale constitutive - resurse miniere, crearea stocurilor de specii epuizate, emisiile de diferite substanțe în atmosferă și hidrosfera, modificarea ciclului hidrologic.

3. Schimbarea energiei și, în special, echilibrul termic al regiunilor separate și a planetei.

4. Modificările aduse biota, - totalitatea organismelor vii, exterminarea unor organisme de a crea noi rase de animale și plante organisme care se deplasează în locuri noi.

Schimbarea cea mai notabilă și de transformare a solului. În esență, toate terenurile potrivite pentru utilizare în agricultură, a pierdut ecosistemele naturale și artificiale biocenoze acoperite (agrobiocenoses și colab.); o parte semnificativă a peisajului are transformările suferite (unele dintre ele devin făcut om). Pe toate continentele planetei se schimbă modul de cursuri de apă, noi corpuri de apa (rezervoare), canale, mlastini sunt drenate, tăiat și înlocuit cu păduri naturale verdeață artificială; schimbarea compoziției gazului a atmosferei și hidrosferei sporită poluarea atmosferei este redus, iar numărul celor crește alte specii de animale și plante; schimbarea climei regiunilor individuale, orașelor și aglomerărilor industriale.

pierderi ireversibile generale ale resurselor funciare din lume pentru întreaga perioadă istorică a ajuns la 20 de milioane de mp. M. km, depășind suprafața arabilă modernă a planetei. A pierdut în fiecare an 5-7 milioane. Ha de terenuri diferite. Există o problemă de așa-numita „poluare termică“ a planetei; emise anual în biosferă 15 octombrie * 142,8 kJ de căldură și 1 mlrd. tone de produse de combustie incompletă.