Учебно-методический комплекс дисциплины. СД. Ф.7 Геоэкология и природопользование. Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) (стр. 15 )

Концепция устойчивого развития включает три неразделимых составляющих: разумное использование экосистем, эффективную экономику и справедливое демократическое общество, основанное на соблюдении прав человека. Ключ к устойчивому развитию лежит в совершенствовании управления природопользованием, экономикой и обществом на всех уровнях – от локального до глобального.

Таким образом, «устойчивое развитие»  - сложнейшее понятие, интегрирующее как социально-экономические и природные параметры состояния окружающей среды, так и этические, правовые нормы справедливого распределения общего природного достояния между поколениями (Денисов,2002, с.63).

       Проблема устойчивости природной среды и ее саморегулирования весьма актуальна, но в целом еще далека от разрешения. Устойчивость существования самого человека тесно связана с устойчивостью окружающей его природной среды.

       Котляков, с.362.

       Место географической науки в концепции устойчивого развития определяется тем, что цели, задачи и механизмы устойчивого развития на разных уровнях геосистем (от глобального до локального) имеют свою специфику. Устойчивое развитие конкретного региона возможно при соблюдении ряда предпосылок и условий, значительная часть которых служит предметом географических разработок. В частности, совместные исследования устойчивого развития стран СНГ должны учитывать факторы, объединяющие, отличающие и разъединяющие наши страны. В этой связи в качестве совместных исследований могут выступать: 1- оценка устойчивости биосферы и ее отдельных геосистем; 2- поиск критериев, индикаторов, показателей и критических уровней устойчивого развития; 3 – научное обоснование направлений совместных действий по обеспечению устойчивого развития наших стран.

Устойчивость биосферы и ее причины (Денисов и др.,2002.С.154)

       Уникальность планеты Земля состоит в присутствии на ней жизни, пронизывающей водную, воздушную и земную толщу. Каковы причины проявления устойчивости жизни во всех ее формах в биосфере во времени и пространстве?

       Собственно земные силы Земли как планеты (Давиденко)

- Гравитационное поле Земли – поле силы тяжести (тяготения). Является  загадкой для ученых, но важным жизненным фактором. На живые организмы оказывает  как положительное, так и отрицательное влияние  (чувствительность при космических  полетах). Благодаря ему удерживается атмосфера, гидросфера и литосфера за счет ньютоновского притяжения и в меньшей степени за счет ускорения центробежной силы вращения Земли. За счет гравитационной энергии – притяжения Луны и Солнца существуют приливо-отливные явления, атмосферное давление. Дифференциация вещества планеты по плотности, глубинная дегазация и поступление внутреннего тепла в земную кору.

- Магнитное поле Земли  – важнейший защитник жизни на Земле, без чего она не могла зародиться в прошлом и не смогла бы сохраниться в настоящем. Земля представляет собой своеобразный магнит. Магнитные силовые линии окружают земной шар и образуют вокруг него магнитосферу, которая защищает живые организмы от солнечного ветра, порождающего магнитные бури, хотя некоторые части солнечной  плазмы с высокой энергией могут проникать сквозь радиационные пояса и даже достигать биосферы.

- Среди собственно земных сил значительная роль принадлежит и вращению Земли вокруг своей оси. Так, согласно закону Кориолиса, вследствие вращения Земли с запада на восток, всякое движущееся тело на поверхности Земли в любом направлении отклоняется в Северном полушарии вправо, в Южном – влево. Частным проявлением данного закона является правило Бэра-Бабинэ – закономерного подмыва равнинными реками северного полушария правых берегов, а южного – левых (эрозия гидросети и асимметрия склонов речных долин).

Др факторы стабильности, порождаемые самим живым веществом.

- Озоновый слой биосферы (15-25 до 45 км). Возникает вследствие создания автотрофами кислородной среды на стыке лито-, гидро - и атмосферы. Фотодиссоциация  молекул О2 УФ лучами Солнца привела к образованию озона. Озон образуется в основном в экваториальной зоне и распространяется затем атмосферными потоками к полюсам. Является парниковым газом (способствует потеплению в тропосфере, поглощает УФ - и ИК-излучение и повышается температура) и охранным щитом от жесткого (короче 280 нм) УФ-излучения, вызывающего мутагенез при геноообразовании. Сжигает огромное количество космического вещества, постоянно бомбардирует  поверхность планеты.

- Высокое разнообразие организмов в биосфере.  Биосфера рассматривается как огромная чрезвычайно сложная экосистема, работающая в стационарном режиме на основе тонкой регуляции всех составляющих ее частей и процессов. Климат определяет общий характер  выветривания земной коры, формирование рельефа и почвообразование, типы растительного покрова и животного населения. Почвы непосредственно влияют и воздействуют на растительную и почвенную фауну, косвенно – на др. животных. Растения участвуют в почвообразовании, меняют микроклимат, влияют др. на друга  и на условия существования животных.  Последние  незначительно меняют микрорельеф, влияют на почвообразование (кроты, дождевые черви), сильно влияют на опыляющиеся растения. Иными словами - в биосфере все связано со всем и все нужно всем.

               Стабильность биосферы основана и на высоком разнообразии живых организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции в поддержании общего потока вещества и распределения энергии, в биосфере действуют сложные системы обратных связей и зависимостей.

Редуцентное звено биосферы.        Это процесс разложения (минерализации) отмершего ОВ и участие в едином  биологическом круговороте атомов. При этом общий биологический круговорот вещества на планете складывается из взаимодействия множества более мелких, частных круговоротов. Эти более-менее замкнутые пути наз. биогеохимическими круговоротами. Процесс гумификации и образование гумуса – довольно стабильной субстанции почвы.

  С.160. Итак,  биосфера теснейшим образом связана  с космосом. Потоки космической энергии создают на Земле условия, обеспечивающие жизнь. При этом находящиеся за пределами биосферы магнитное поле Земли, возникшее задолго до появления жизни, и озоновый экран, являются порождением живого вещества планеты, защищают жизнь на ней от губительного космического излучения и интенсивности солнечной радиации. С др. стороны, находясь образно говоря, между молотом и наковальней (снаружи враждебный Космос, внутри Земли – огромное раскаленное ядро) жизнь активно ищет пути поддержания своего существования и развития. Можно сделать вывод, что стабильное состояние  биосферы обусловловливается, в первую очередь, деятельностью самого живого вещества, обеспечивая определенную скорость фиксации солнечной энергии и биогенной миграции атомов. Следовательно, жизнь на планете Земля сама  стабилизирует условия своего существования и согласно Вернадскому: «жизнь на планете как бы  сама создает  себе область жизни». Это дает ей возможность развиваться весьма долго.

К сожалению, стабильность биосферы имеет определенные пределы, на что указывает правило одного процента: изменение энергетики природной системы в среднем на 1% выводит последнюю из состояния гомеостаза (равновесия). Порог устойчивости геосистемы тесно связан с понятием емкости геосистемы. Верхним пределом хозяйственной емкости биосферы является потребление не более 1% чистой первичной продукции биоты – одно из главных условий сохранения жизни на Земле.

Механизмы стабилизации живых систем.

Геоэкологические системы – как правило, сложные саморегулируемые и самоорганизующиеся системы. Любые системы (и природные и  хозяйственные) стремятся к максимальной устойчивости, т. е. способности к самовосстановлению, к усилению гомеостатических свойств, к гармоничному развитию (Котляков).

       Существуют геосистемы закрытые и открытые (когда происходит обмен веществом, энергией и информацией через их внешние границы).

       Свойства комплексных эколого-экономических систем

       …Открытость отражает взаимодействие с др. территориальными объектами при определенной замкнутости отношений внутри самой системы (Котляков,2001. с.105).

       Постоянный приток солнечной энергии – необходимое условие существования  экосистем.  Функционирование экосистемы осуществляется благодаря солнечной энергии и непрерывно действующему циклическому круговороту биогенных элементов. …Нормальные биогеохимические циклы не являются (полностью) замкнутыми, хотя степень обратимости годичных циклов важнейших биогенных элементов составляет  примерно 95-98%. Не полная обратимость (незамкнутость) – одно из важнейших свойств биогеохимических циклов, имеющих планетарное значение. Благодаря этому  откладываются угли, нефть, накапливается азот, кислород и др. (Большаков и др.,2000. с.99).

       Естественные природно-территориальные системы (экосистемы, ландшафты), как правило, закрытые, с высокой степенью сбалансированности их компонентов. Свободная энергия в них естественным образом убывает.

       Иначе обстоит дело в природно-хозяйственных системах (особенно города, промышленные комплексы). По мере усиления антропогенного воздействия их сбалансированность снижается, а степень открытости увеличивается.  Быстрый рост народонаселения рождает проблемы питания, быта. Развитие цивилизации требует быстрого потребления энергии. Интенсивно извлекаются природные ресурсы и быстро истощаются, создавая угрозу энергетического кризиса. Возрастают объемы отбросов, загрязняя среду. Развивается кризис редуцентов. Способность саморазвития деградирует, энтропия растет, восстанавливаясь только за счет внешних источников управления.  Представленные самим себе  природные ландшафты быстро разрушаются.