Общая экология

Второй демографический переход ставит перед исследователями вопрос, а возможно ли обеспечение условий хотя бы для простого воспроизводства населения? Что будет с миром, где возникает значительная разница демографических потенциалов? Уже сегодня доля населения экономически развитых стран сократилась примерно вдвое.

Другая важнейшая проблема  это старение населения. Сегодня продолжительность жизни людей после достижения пенсионного возраста сравнима с периодом их активной трудовой деятельности, а сами пенсионеры, в условиях суженного воспроизводства, становятся одной из наиболее многочисленных групп. Это делает проблему пенсионного обеспечения одной из основных "головных болей" экономики. Это один из вызовов, который бросает демография современному развитию общества.

Наступление глобального демографического перехода сопровождалось невиданным ранее прогрессом — стремительным ростом городов, промышленной революцией и исключительным ростом производства, развитием транспорта и связи, образования и медицины, становлением мировой финансовой системы и поразительным развитием науки и искусств. Это развитие прежде всего началось в Европе и затем распространилось по всему миру.

Особенности современного демографического взрыва

                    в развивающихся странах наблюдается быстрый рост населения, значительно опережающий их социально-экономическое развитие, усугубляя и без того сложные проблемы занятости, социальной сферы, обеспечения продовольствием, экономики и т. п.;

                    мощность существенно меньшая, чем в прошлом столетии;

                    крупное по масштабам явление.

Современный демографический взрыв не только происходит в большом числе стран, непосредственно охватывая значительную часть мирового населения, но по существу, прямо или косвенно затрагивает всё мировое сообщество, превращая локальную демографическую проблему в одну из глобальных проблем современности.

42. Мировой океан как единая система. Модель структуры океана.

Мировой океан един, хоть и сильно расчленен. Площадь его составляет 361 млн. км². Мировой океан делится на пять основных частей:

Тихий океан - самый большой и самый глубокий океан Земли;

Атлантический - второй по величине океан Земли;

Индийский океан - на его площади вполне могли бы поместиться три материка. Практически полностью находится в южном полушарии;

Северный Ледовитый - самый маленький, самый холодный океан нашей планеты.

Южный океан.

Объем воды Мирового океана 1 338 000 000 км. куб., средняя его глубина 3700 м., максимальная - 11022 м. Эти 5 океанов представляют собой не обособленные водные бассейны, а единый океанический массив с условными границами. Океаны в свою очередь делятся на части. В них выделяют моря, заливы, проливы.

Итак, Мировой океан как часть гидросферы состоит из океанов, морей, заливов и проливов. Все они связаны между собой. В океане, как и в атмосфере, нет резких природных границ, все они более или менее постепенны. Здесь осуществляется глобальный механизм трансформации энергии и обмена веществ. Единство океана как водной массы обеспечивается ее непрерывным движением как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, благодаря непрерывному круговороту воды в природе.

Нашу планету вполне можно было бы назвать Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Мировой океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около четырёх пятых всех живых существ планеты.

Ресурсы Мирового океана велики. Среди них различают водные, биологические, минеральные и энергетические ресурсы. По масштабам использования и значению они занимают ведущее место. Последствия, к которым ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды на всей планете. Охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан - мертвая планета, а значит, и все человечество.

Человек - дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду.

Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. В течение 3000 лет в результате круговорота воды в природе вся вода Мирового океана обновляется. Но степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов…

Научный подход к решению проблем океана заключается в изучении закономерностей функционирования его как единой природной системы, определении пространственной и функциональной неоднородности, выяснении характера и интенсивности антропогенного воздействия на разные блоки океанической природно-хозяйственной системы. Чтобы понять целое, необходимо рассмотреть взаимодействие его частей  (рис. 9.2).

Рис. 9.2.  Модель физико-географической   и природно-хозяйственной

структуры океана: 1 – контакт поверхностной толщи океана – гидросферы (Г) с атмосферой (А), зона рыболовства и мореплавания; 2 – контакт океана с сушей (Г,Л,А), прибрежная зона освоения биологических, минеральных, рекреационных и других ресурсов,  интенсивного  строительства;  3 – контакт океана  (Г) с дном – литосферой  (Л), в перспективе добыча металлоносных осадков

Океан неоднороден по физико-географическим условиям. Элементы его структуры, отличающиеся по характеру природных процессов, разделяют так называемые активные граничные поверхности, являющиеся в то же время областями бурно протекающих биологических процессов: 1)контакт поверхностной толщи океана с атмосферой; 2)контакт океана с сушей (морские мелководья, шельф);3)контакт океана с дном.

КОНТАКТ ОКЕАНА С СУШЕЙ

В прибрежных мелководьях, занимающих 13% площади океанов, продуцируется 40% органического вещества; здесь вылавливается более 90%  рыбы. Вместе с тем это зона наиболее активного антропогенного воздействия. Около 65% населения Земли живет в пределах 500 км от морских побережий; около 50% городов с населением более 1 млн человек расположено около устьев рек и заливов океанов.  Поэтому огромная масса веществ,  в том числе промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, поступает на мелководья со стоком с суши, замыкающим большой круговорот воды.

Твердый сток при впадении рек в море осаждается лавинно, так что до 90% веществ, выносимых с суши,  остается в пределах мелководий и в океан не поступает. Таким образом, морские мелководья являются глобальной геохимической ловушкой, задерживающей большую часть веществ, сносимых с континентов. Морские мелководья – область сгущения жизни, и на их долю приходится основная масса рыбы и морепродуктов, употребляемых человеком в пищу.  Относительная замкнутость биохимической системы морских мелководий делает ее особенно уязвимой как в отношении нарушения экологии гидробионтов, так и в отношении биоаккумуляции веществ, опасных для человека.

КОНТАКТ ОКЕАНА С АТМОСФЕРОЙ

Эта граничная поверхность может рассматриваться широко, тогда к ней относится вся доступная солнечным лучам фотическая зона, или узко, тогда это поверхностная пленка и первые сантиметры воды.

Выделяется особая зона жизни в океане (поверхность раздела океан – атмосфера),  называемая гипонейсталью. Эта зона исключительно богата так называемым неживым органическим веществом.  Его роль для всех обитателей океана весьма велика – это готовая пища, источник биостимуляторов или ингибиторов. Гипоней- сталь хорошо освещается солнцем,  в том числе биологически активными инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами; она насыщена кислородом. Особое стимулирующее влияние на рост и развитие живых организмов оказывает взбиваемая ветром на поверхности моря пена. В верхних 5 см морской воды наблюдается скопление своеобразных форм жизни. Свыше 90% беспозвоночных и рыб, обитающих в пределах мелководий и в открытой части океана, используют поверхностную пленку как своеобразный инкубатор для откладывания икры и выращивания молоди.

В последние годы доказано участие атмосферных переносов в

загрязнении Мирового океана. Так, вещества континентального происхождения попадают в океан в результате переноса ветром пыли.

По экспериментальным данным среднегодовой поток пыли на поверхность Тихого океана в его экваториальной части составляет 15–30 мкг/м2, что соизмеримо со среднегодовой скоростью осаждения взвешенных частиц в морской воде (50 мкг/м2). Это подтверждает положение о том, что атмосферные потоки играют большую роль в процессах морской седиментации и формировании донных отложений в открытой части Мирового океана.

Из атмосферы на поверхность океана оседают как вещества,

необходимые для развития жизни, так и ядовитые. Поток важнейшего биогенного элемента фосфора в океан достигает 1,4 .105т/год.

Свинец, ртуть и другие тяжелые металлы, а также используемые в

сельском хозяйстве ядохимикаты, низкомолекулярные нефтяные углеводороды и иные органические вещества в газообразной фазе или

во взвешенном состоянии переносятся атмосферными потоками на

десятки тысяч километров.

КОНТАКТ ОКЕАНА С ДНОМ

Срединно-океанические хребты, а точнее, рифтовые разломы, образующиеся в результате расхождения литосферных плит, занимают ключевое положение в геохимии океана. Здесь на глубине около 4000 м при давлении 400 атм происходит постоянный контакт расплавленной магмы с холодными придонными водами. Срединно-океанические хребты – это мощные химические реакторы, где во взаимодействие вступают атомы всех известных находящихся в земной коре элементов. О масштабах геохимических процессов можно судить по тому,  что протяженность этого  “реактора”  около 800 тыс.км, а весь объем океанической воды проходит через него в течение 3 млн лет.

Глубокие трещины – рифты можно сравнить с ранами в тонкой

земной коре, через которые сочатся вязкие потоки лавы. Застывая в

холодной воде, они превращаются в причудливые нагромождения.

Холодная придонная вода (ее температура даже в тропических широтах едва превышает 0°С ), проходя сквозь пористые вулканические породы в недра,  нагревается,  растворяет содержащиеся в179 горных породах металлы и обогащается вулканическими газами.

Горячая вода под большим давлением устремляется вверх и выбрасывается в виде подводных гейзеров  (гидротерм), температура которых достигает 300-400 °С. Благодаря высокому содержанию сульфидов металлов, вода гейзеров окрашена в черный цвет. Она похожа

на черный дым. Поэтому глубоководные рифтовые гейзеры окрестили “черными курильщиками”.

Гидротермы напоминают промышленный ландшафт с лесом

труб металлургических и химических заводов, из которых валит ядовитый дым. Такая картина на суше стала символом экологической

катастрофы. Однако в глубинах океана именно гидротермы в условиях полного мрака и холода служат животворными источниками, создающими оазисы жизни.

                            Единство океана поддерживается целостностью его экологической                 системы. Океан заполнен жизнью от поверхности до максимальных глубин.               Однако весь процесс биологического круговорота начинается в верхнем,                освещаемом Солнцем слое воды.  Главным производителем первичной               биологической продукции в океане является фитопланктон –               микроскопические водоросли  (продуценты), плавающие в толще воды.               Дальнейшие звенья круговорота состоят из мелких животных, питающихся               фитопланктоном, различных хищников, поедающих свои жертвы,               детритофагов и микроорганизмов – редуцентов. В цепочке пищевых связей               прирост биомассы каждого последующего звена приблизительно в 10 раз                             меньше, чем предыдущего.

52. Понятие биосферы и экосферы. Их границы?

Понятие о биосфере

Это дом, созданный на Земле жизнью и для жизни

Б. Колилонера

Впервые понятие биосфера, как «область жизни», было введено в науку Ж.Б. Ламарном в начале 19 века, а в геологию Э. Зюссом в 1875 г. Он понимал под этим термином совокупность всех организмов. Это определение близко к современному понятию биота.

Вернадский пошел значительно дальше. Его «биосфера не есть только так называемая область жизни». Это единство живого и косного вещества планеты. Но не только. Это еще и связь с космосом, с космическими излучениями, принимаемыми нашей планетой, строящими ее биосферу.

Биосфера составляет верхнюю оболочку или геосферу, одной из больших концентрических областей нашей планеты Земли.

Если с понятием «биосферы» по Зюссу связывалось только наличие в трех сферах земной оболочки (твердой, жидкой, газообразной) живых организмов, то по В.И. Вернадскому, им отводится роль главнейшей геохимической силы.

В таком случае под понятием биосферы понимается все пространство, где существует или когда-либо существовала жизнь, то есть, где встречаются живые организмы или продукты их жизнедеятельности.

Биосфера охватывает часть атмосферы, верхнюю часть литосферы и гидросферу. Верхняя граница биосферы проходит на высоте примерно 20 км над поверхностью Земли, а нижняя на 6-7-километровой глубине. Биосфера принципиально отличается от прочих земных оболочек поскольку является «комплексной». Она не только «покров» из живого вещества, но и среда обитания миллионов видов живых существ, в том числе и человека.