Природне забруднення біосфери

Ще до цього часу в науковій літературі дискутується питання про вплив глобальних катастроф на розвиток живих організмів у біосфері. Вперше на це вказав французький учений Ж. Кюв'є (XVIII ст.). Багатий фактичний матеріал, зібраний вченими, свідчить, що впродовж тривалого життя на Землі відбулися як повільні еволюційні, так і революційні зміни. Останні пояснюють катастрофічними наслідками величезних повеней та інших природних стихій. Так, відомо, що динозаври жили на Землі впродовж майже 150 млн років і становили величезну групу рептилій (травоїдних і хижих). Наприкінці крейдового періоду вони раптово зникли, не залишивши по собі нащадків. Це одне з найзагадковіших явищ природи. Вплив екологічних катастроф на великомасштабні зміни розвитку живої природи на Землі нині детально досліджують багато вчених. Ці зміни вони пояснюють внутрішніми змінами самої Землі, зумовлені її властивостями, та зовнішніми космічними. Проте як земні, так і космічні зміни тісно пов'язані між собою, і можна розглядати тільки їх спільний вплив.

На біосферу Землі значний вплив має насамперед сонячна активність. Про цей вплив уперше зазначив російський вчений О. Л. Чижевський. Численні неспростовні дані свідчать про те, що багато явищ на Землі і в біосфері тісно пов'язані з активністю Сонця. Так, різке збільшення чисельності окремих видів і популяцій («хвилі життя») – це результат зміни сонячної активності. Існує думка, що сонячна активність впливає й на деякі геологічні процеси (катастрофи, катаклізми), а також на соціальну активність людського суспільства. Зокрема, серію аномальних явищ, які мали місце в 1989 р., пов'язують з високою сонячною активністю. Упродовж 1, 5-2 міс. спостерігалися землетруси на острові Ітуруп, сталися велика аварія на продуктопроводі в районі Челябінська, події в Тбілісі, затонув атомний підводний човен «Комсомолець» тощо.

На розвиток життя значний вплив має магнітне поле Землі. Магнітне поле захищає життя на планеті від йонізуючого сонячного та космічного випромінювання, яке згубно впливає на тканини та генетичний апарат організмів. Під впливом зменшення напруженості магнітного поля, як показав канадський вчений Я. Крейн, у тканинах організмів виникають необоротні зміни і розвивається безпліддя. Як засвідчують геофізики, в геологічній історії Землі неодноразово зменшувалась напруженість магнітного поля і навіть мінялися місцями північний і південний полюси. Такі інверсії відбувалися неодноразово. Більш того, нинішній магнітний стан, який називають епохою прямої полярності, триває близько 700 тис. років і напруженість магнітного поля планети поступово знижується. Якщо цей процес триватиме й надалі в такому самому темпі, то приблизно через 2 тис. років напруженість магнітного поля зменшиться до нуля і потім почне зростати в протилежному напрямку. Для живих організмів це може мати катастрофічні наслідки, пов'язані зі зміною їх властивостей та вимиранням. Різко зросте кількість мутацій.

Російські вчені В. Красовський та Й. Шкловський пояснюють причини земних катастроф спалахами наднових зірок. Суть цього явища полягає в тому, що деякі зірки раптом спалахують і починають випромінювати в мільйони разів більше світла, ніж до спалаху. Такі вибухи наднових зірок супроводжуються дуже високими дозами ультрафіолетового, рентгенівського і космічного випромінювання енергії. Якщо такі спалахи відбудуться поблизу Землі, а це ймовірно, то вони матимуть катастрофічні наслідки для живих організмів. У цьому разі різко підвищиться радіаційний фон, збільшиться число мутацій, що призведе до загибелі багатьох організмів.

Катастрофічними наслідками супроводжуються падіння на поверхню Землі метеоритів, комет, астероїдів. Свідченням таких падінь є величезні кратери (десятки й сотні кілометрів), виявлені на поверхні Землі. На території України поблизу с. Болтишка Кіровоградської області утворився кратер діаметром 25 км, а в Сибіру, в басейні р. Хатанги – ще більший (близько 100 км). Енергію вибуху, що відбувся під. час зіткнення з метеоритом, оцінюють у 10²³ Дж, що в сотні тисяч разів перевищує енергію найпотужніших землетрусів, або приблизно 120 млн атомних бомб такої потужності, які було скинуто на Хіросіму. В результаті таких зіткнень утворюються величезні маси пилу, які спричинюють значні кліматичні зміни, зокрема похолодання. При зіткненні з водами океану виникають катастрофічні зливи на величезній поверхні Землі.

Останнім часом з'явились свідчення на користь того, що масова загибель динозаврів могла спричинитися падінням на Землю одного або кількох космічних тіл. Зокрема, про це свідчить іридієва аномалія на межі крейдового та палеогенового періодів, тобто геологи виявили тонкий прошарок глини, збагаченої іридієм, кобальтом, нікелем та іншими металами, які характерні для метеоритів. Динозаври зникли внаслідок кліматичної катастрофи, спричиненої забрудненням атмосфери пилом і сажею під час пожежі і внаслідок цього різким похолоданням. На території Землі виявлено сліди багатьох таких падінь космічних тіл, що утворили величезні кратери. Зокрема, такими були Каменський (22 км) і Гусевський (4 км) кратери на Донбасі. Останнє зіткнення Землі з великим метеоритом відбулося приблизно 50 тис. років тому на території США. В результаті цього зіткнення утворився Аризонський кратер діаметром 1, 2 км і завглибшки 180 м.

Величезну пожежу і вивал лісу на значній площі (кілька сотень квадратних кілометрів), що відбулися в Сибіру в 1908 р., пов'язують з вибухом невеликої комети (Тунгуський вибух). У 1968 р. побоювалися зіткнення астероїда Ікар із Землею. Та, на щастя, астероїд пройшов на відстані близько 6 млн км від нашої планети. Подібних астероїдів розміром 1 км, які можуть зіткнутися з Землею, астрономи нарахували близько 1300. Ймовірність зіткнення оцінюється як один випадок на 100 тис. років. Нині астрономи ведуть активні спостереження за рухом астероїдів, щоб запобігти катастрофічним наслідкам їх зіткнення з нашою планетою.

Інші катастрофічні події – землетруси, тайфуни, повені, буревії, виверження вулканів мають локальний екологічний вплив і загалом не впливають на еволюцію біосфери. Вони завдають значної матеріальної шкоди навколишньому природному середовищу, призводять до загибелі багатьох представників рослинного й тваринного світу та до людських жертв. За оцінками К. Ситника, О. Брайона і А. Городецького, збитки від стихійних лих в усьому світі щороку становлять близько 30 млрд доларів, а кількість людських жертв становить близько 250 тис. чоловік. Найбільших збитків завдають повені, а найбільше людей гине від буревіїв. Зокрема, великих збитків від повені в 1998 р. зазнала Україна в Закарпатті, коли р. Тиса вийшла з берегів і затопила величезні площі, спостерігалися гірські селі та значні зсуви ґрунту. Взимку в гірських районах внаслідок снігопадів спостерігаються зсуви снігових лавин, які руйнують селища та призводять до загибелі людей і тварин, що мало місце в горах Франції, Австрії, Швейцарії та інших країн взимку 1999 р.