Краткое содержание: Параграф § 67 / Биология 11 класс

Роль человека в биосфере и антропогенный круговорот

На протяжении всей своей истории, начиная с этапов хозяйственной деятельности, человечество оказывало влияние на природу, меняя ее. Первоначально биосфера представляла собой биологическую систему, которая поддерживала круговороты веществ и потоки энергии, обеспечивая развитие жизни. С появлением человека, который стал играть в ней важную биогеохимическую роль, начался новый этап эволюции. Роль человека в биосфере сегодня оценивается неоднозначно. Некоторые ученые полагают, что она может привести к гибели биосферы из-за резкого негативного воздействия. Другие считают, что на ранних этапах эволюции человек мог выполнять некую функцию в биосфере, которая затем была утрачена, или что его роль была обусловлена поддержанием упорядоченности и устойчивости живой оболочки Земли.

Наиболее существенное влияние человека на современную биосферу связано с круговоротом углерода. Биогеохимический цикл углерода, к которому человек добавил два новых потока, изменился:

• Источником первого потока является гумус почвы, разрушаемый в результате земледелия.
• Второй поток связан с использованием древних источников углерода: угля, нефти, газа, торфа, а также растительной и животной пищи.

Потребление углеродсодержащих соединений, с одной стороны, истощает запас устойчивости биосферы, заключенный в биомассе живого вещества, а с другой — включает новый антропогенный механизм, поддерживающий устойчивость биосферы через непрерывное поступление углекислого газа в атмосферу. Таким образом, человек не просто потребляет углерод из естественного круговорота, а включает его в новый, искусственный антропогенный круговорот.

С развитием производительного хозяйства, связанного с появлением и развитием производства пищи, одежды, орудий, транспорта и др., отрицательные последствия деятельности человека усилились. В настоящее время актуален вопрос о том, как сохранить биосферу и какую функцию должен выполнять в ней человек.

Эволюционные изменения в биосфере происходят гораздо медленнее, чем антропогенные, что делает самосохранение биосферы на основе естественных механизмов маловероятным. Многочисленные антропогенные факторы оказывают воздействие на воздух, почву, воду, растения, животных, климат и др. (см. Таблицу 7 с параметрами изменений).

Переход к ноосфере

Современная эпоха характеризуется существенной ролью негативного воздействия человека на биосферу, приводящего к ослаблению ее естественной реакции на эти воздействия. Биосфера утрачивает способность к отрицательной обратной связи, компенсирующей изменения. С XIX века, с началом активного использования ископаемого топлива (угля, нефти), человек стал искусственно вводить в круговорот элемент и энергию, которые ранее не вовлекались. Это привело к изменению всей системы, и биосфера перешла в антропобиосферу — новый тип природного экосистемы. Антропобиосфера характеризуется также продолжающимся исчезновением видов организмов и разрушением природных экосистем, что объясняется тем, что для современной биосферы характерен не большой, а малый биоразнообразие.

Изучение перехода биосферы в ноосферу (от греч. \(\nu o o s\) — разум и \(\sigma \phi \alpha \iota \rho \alpha\) — шар) началось в 1927 году французскими учеными Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом. В. И. Вернадский, развивая представление о ноосфере, видел в ней новую геологическую оболочку, связанную с развитием человеческого разума. Переход к ноосфере, по Вернадскому, — это высшая стадия эволюции биосферы, где коллективный разум человечества, благодаря научно-техническому прогрессу, становится ключевым фактором развития. Ноосфера — это биосфера, сознательно преобразованная разумом человека, где природные процессы подчинены целям и задачам человечества. Вернадский считал, что создание ноосферы — это не просто естественный природный процесс, а глубокое и осознанное явление в самой человеческой истории.

Переход к ноосфере, или ноогенез, ускоряется благодаря усилиям человечества по объединению и контролю антропогенных воздействий. Современное переходное состояние биосферы — антропобиосфера — имеет следующие особенности:

• Непрерывное расширение в пространстве, охватывая всю поверхность земного шара и околоземное пространство.
• Структурная неоднородность, выражающаяся в неравномерном распределении очагов культуры и различной степени использования природных ресурсов.
• Воздействие на все земные оболочки, что приводит к нарушению состояния природной среды.

Ноогенез включает два основных этапа:

• Протоноосфера (ранний этап) — использование накопленной энергии, активное потребление природных ресурсов (угля, нефти, газа), сопровождающееся непрерывным ростом энергопотребления.
• Ноосфера (завершающий этап) — объединение усилий человечества для управления антропогенными воздействиями.

Признание закономерностей антропобиосферы позволяет осознать, что глобальный экологический кризис — это поворотный пункт, требующий от человечества действий по предотвращению дальнейшего ухудшения состояния среды и обеспечению существования жизни.

Таблица 8: Потребление ресурсов и отходов на одного человека в течение жизни

В таблице приведены данные о ресурсах и отходах, которые приходятся на одного человека в течение жизни, что подчеркивает масштабы антропогенного воздействия:

• Ресурсы: Пища (50 т), Вода (98 280 000 л), Железо и сталь (52 т), Бумага (0,6 т), Удобрения (5 т).
• Отходы: Бутылки (27 000 шт.), Изношенная одежда и обувь (0,2 т), Бытовой мусор (126 т), Использованные автомобили (2 шт.), Продукты выделения (2,8 т).