Основные свойства биосферы.

1. Биосфера – система с прямыми, обратными (положительными и отрицательными) свойствами, которые, в конечном счете, обусловливают механизмы ее функционирования и устойчивости.

2. Биосфера – централизованная система. Центральным звеном ее выступают живые организмы (живое вещество). Это свойство всесторонне раскрыто В.И.Вернадским, но, к сожалению, часто недооценивается человеком и в настоящее время в центр биосферы ставится только один вид – человек (антропоцентризм).

3. Биосфера - открытая система. Ее существование немыслимо без поступления энергии извне. Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности.

4. Биосфера – саморегулирующаяся система, для которой характерна организованность. В настоящее время это свойство называют гомеостазом, понимая под ним способность возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов. Гомеостатические механизмы связаны в первую очередь с живым веществом, его свойствами и функциями. Опасность современной экологической ситуации связана с тем, что нарушаются многие механизмы гомеостаза если не в планетарном, то в крупных региональных масштабах. Их следствие – различные экологические проблемы и даже кризисы.

5. Биосфера – система, характеризующаяся большим видовым разнообразием. Последнее обуславливается многими причинами и факторами. Это и разные среды жизни, и разнообразие природных зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвенным и др. свойствам.

В настоящее время описано около 2 млн. видов (1, 5 млн. видов животных и 0, 5 млн. видов растений). Полагают, однако, что число видов организмов на Земле в 2-3 раза больше, чем их описано. Не учтены многие насекомые и микроорганизмы, особенно в тропических лесах, глубинных частях океанов и в других малоосвоенных местообитаниях. Для любой экосистемы разнообразие – одно из важнейших ее свойств. С ним связана возможность дублирования, подстраховки, замены одних звеньев цепей питания другими. Поэтому разнообразие рассматривают как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом. Это свойство настолько универсально, что сформулировано в виде закона (автор его У.Р.Эшби).

К сожалению, вся деятельность человека направлена на упрощение экосистем любого ранга. Сюда следует отнести и уничтожение отдельных видов или резкое уменьшение их численности, и создание агроценозов на месте сложных природных систем. Простые экосистемы с малым разнообразием удобны для эксплуатации, они позволяют в короткое время получить значительный объем нужной продукции, но за это приходится рассчитываться снижением устойчивости экосистем, их распадом и деградацией среды.

6. Важное свойство биосферы – наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот веществ и связанную с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений. При отсутствии круговорота, например, за короткое время был бы исчерпан основной «строительный материал» живого – углерод, который практически единственный способен образовывать межэлементные (углерод-углеродные) связи и создавать огромное количество органических соединений. Только благодаря круговоротам обеспечивается непрерывность процессов в биосфере. Как отмечал академик В.Р.Вильямс, есть единственный способ сделать какой-то процесс бесконечным – пустить его по пути круговоротов.

Высшую стадию развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится важнейшим преобразующим фактором, В.И.Вернадский называет ноосферой (от греч. «ноос» - разум). К сожалению, современная деятельность человечества является далеко не всегда разумной, научно обоснованной и может причинять значительный ущерб окружающей среде. Это касается грубого вмешательства в природные экосистемы, нарушения взаимосвязей между различными организмами, глобального загрязнения и т.д. Поэтому современное состояние биосферы нельзя рассматривать как ноосферу, правильнее называть его техносферой. Техносфера – это биосфера, полностью преобразованная технической и технологической деятельностью человечества.

Экологическая проблема – это изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природных систем и приводящее к негативным социальным, экономическим и иным последствиям. Понятие экологической проблемы является антропоцентричным, т.к. негативные изменение в природе оцениваются относительно условий существования человека. Экологические проблемы могут быть глобальные, региональные, локальные.

Экологический кризис -- это критическое состояние окружающей среды, вызванное деятельностью человека либо какими-то естественными факторами, т.е. это сложившаяся ситуация, не разрешенная экологическая проблема.

Становление человеческой цивилизации ознаменовано несколькими антропогенными кризисами.

Первый антропогенный экологический кризис - кризис консументов (50-10 тыс. лет тому назад) связан с перепромыслом: первобытный человек уничтожал гораздо больше животных, чем ему было нужно для пропитания.Ему принадлежит «заслуга» в истреблении таких видов, как мамонт, гигантский ленивец, гигантский торфяной олень, древний зубр и др.

Второй антропогенный экологический кризис - кризис продуцентов (350-150 лет тому назад) связан с развитием промышленности, усиленной добычей полезных ископаемых, строительством городов и дорог. Все это сопровождалось вырубкой леса, уничтожением естественных фитоценозов.

Третий антропогенный экологический кризис - кризис редуцентов начался 30-50 лет тому назад и продолжается в настоящее время. Современное промышленное производство характеризуется образованием огромного количества отходов, причем все большую долю среди них составляют синтетические вещества. Прочно вошедшие в нашу жизнь одноразовые пластиковые упаковки, синтетические моющие средства, строительные материалы – все это и многое другое состоит из ксенобиотиков - чужеродных веществ. Для разложения этих веществ не существует ферментов, т.е. редуценты не справляются со своей функцией. Отличительным признаком нашего времени стали растущие свалки. Для разложения современных отходов требуются десятки и сотни лет.

Сегодня можно услышать также о четвертом антропогенном экологическом кризисе (термодинамическом или тепловом), который связан с перегревом земной поверхности в результате усиления парникового эффекта.

Прогнозируется учеными и пятый антропогенный экологический кризис (глобальный экологический кризис надежности экологических систем). Его связывают с нарушением природного экологического равновесия и устойчивости экосистем. Разрешить его можно только путем создания ноосферы.

К основным проблемам биосферы, требующим решения в ближайшее время, относятся следующие:

- загрязнение окружающей среды;

- деградация земель и опустынивание;

- сокращение видового разнообразия флоры и фауны;

- демографический взрыв;

- энергетический кризис.