К.А. Максимова

Одеська державна наукова бібліотека

Ім. М. Горького

БІОСФЕРА – ЦАРИНА ЖИТТЯ

Першим слово «біосфера» ввів у науку в другій половині X1X ст. австрійський геолог Едуард Зюссе. Біосфера (від грецького bios – життя, sphere – куля) – сфера активного життя оболонки Землі, яка включає частини атмосфери, гідросфери і літосфери, заселені живими організмами. Та вчення про біосферу з’явилося лише на початку XX ст. і пов’язане воно з іменем видатного вченого – академіка Володимира Івановича Вернадського (1864-1945), засновника і першого президента АН України. Основи його вчення викладені в книзі «Біосфера» (1926) – книзі всього його життя. Він довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у процесах, які відбуваються в усіх сферах Землі. «Якби на Землі було відсутнє життя, – писав учений, – лице її було б так само незмінним і хімічно інертним, як нерухоме лице місяця, як інертні уламки небесних світил». За мільярди років існування Землі живі істоти рішуче змінили склад її атмосфери, гідросфери і літосфери, створивши, по суті, зовсім нове середовище життя.

В.І. Вернадський визначив біосферу як термодинамічну оболонку з температурами + 50 … - 50⁰ С і тиском приблизно 10000 Па, що відповідає межам життя для більшості організмів. За Вернадським, верхня межа біосфери знаходиться на висоті 15 – 22 км, охоплюючи тропосфери і нижню частину стратосфери. Знизу біосфера обмежена відкладеннями на дні океанів (до глибини 11 км) і глибиною проникнення в надра Землі організмів і води в рідкому стані (2 – 3 км). Нижня межа біосфери в рамках літосфери обумовлена тепловим бар’єром і, як правило, не опускається нижче 5 км. Загальна протяжність біосфери – 40 км. Від усіх геосфер вона відрізняється енергійним перебігом хімічних перетворень.

В.І. Вернадський розглядав біосферу як царину життя, яка включає поряд з організмами і середовище їх існування. Горизонти біосфери, найбільш інтенсивно заселені живими організмами, називають «плівкою життя». Біосфера на нашій планеті виконує ряд важливих функцій, які обумовлюють властивості й відносну стабільність природи Землі.

В.І. Вернадський називає живу речовину основною рушійною силою біосфери. Жива речовина розподілена в біосфері досить нерівномірно. Більша її частина знаходиться в приповерхневих ділянках суші (особливо великою є біомаса тропічних лісів) і гідросфери, де масово розвиваються зелені рослини та гетеротрофні тварини, що живляться ними. Більше 90 % цієї живої речовини, утвореної, головним чином, вуглецем, киснем, азотом і воднем, припадають на наземну рослинність (97 – 98 % біомаси суші). За підрахунками Вернадського, біомаса всіх організмів Землі сягає 10¹³ тонн, що складає лише 0,25 % маси всієї біосфери. Але, незважаючи на це, Вернадський вважав живу речовину найбільш потужним геохімічним і енергетичним фактором, провідною силою планетарного розвитку.

Основне джерело біогеохімічної активності живих організмів – сонячна енергія, що використовується в процесі фотосинтезу зеленими рослинами і деякими мікроорганізмами для створення органічної речовини, яка забезпечує їжею та енергією всі інші організми. Уся жива маса біосфери оновлюється за 3 доби, а фітомаса (тобто маса рослин) – щодня. Величезна кількість живих істот (2 млн видів) перебувають в надзвичайно складних взаємовідносинах між собою й неживою речовиною.

Однією з найважливіших особливостей біосфери є різноманітність живих організмів, яка утворилася протягом тривалої еволюції і привела біосферу до стабільності в часі.

Біорізноманіття – це природний ресурс, який давно використовується людиною.

Біорізноманіття тваринного та рослинного світу складає основу природних ресурсів, які забезпечують людство продуктами харчування, сировиною, медичними препаратами тощо. Воно також, незалежно від матеріальної вартості, є необхідним для забезпечення функціонування середовища існування. Біорізноманіття України є її національним багатством. Його збереження та невиснажливе використання розглядаються як пріоритетні у сфері природокористування, екологічної безпеки та охорони природи, як обов’язкова умова збалансованого економічного та соціального розвитку держави.

До другого видання “Червоної книги України” занесено 511 видів рослин і 382 види тварин. Ефективним показником рівня збереження флористичного та фауністичного різноманіття є показник збереженості рідкісних видів. За кількістю збережених глобально вразливих видів Європи Україна посідає п’яте місце.

З екологічного погляду загрозою біорізноманіттю є:

- зникнення (пряме та опосередковане винищення, вимирання) біологічних видів, їх окремих ізольованих популяцій, що відзначаються певними морфо-функціональними чи екологічними особливостями, унікальних флоро-фауністичних комплексів, ценозів та екосистем;

- знищення (реконструкція, трансформація) певних типів ландшафтів внаслідок сільськогосподарського освоєння (окремо слід відзначити вплив гідротехнічної меліорації), урбанізації тощо;

- зменшення чисельності біологічних видів до критичного рівня, що призводить до повної або часткової втрати їх генетичного різноманіття;

- інтродукція (спонтанна або штучна) чужорідних біологічних видів, що призводить до зникнення аборигенних видів або руйнування місць їх існування (середовища);

- використання живих організмів, видозмінених унаслідок біотехнологічних прийомів.

Урбанізація та пов’язане з нею неконтрольоване використання ресурсів, передусім лісів, річок, морських узбереж, під зони рекреації становить безпосередню загрозу всім складовим біорізноманіття. Урбанізовані території відіграють також роль бар’єрів для існуючих екокоридорів, порушуючи тим самими їх цілісність. Своєю чергою це деформує історично утворені міграційні шляхи живих істот, що найбільшою мірою дається взнаки в регіонах, де навколо великих міст формуються промислові і агропромислові агломерації, в заплавах річок, навколо озер і на морських узбережжях поблизу таких агломерацій.

Інтенсивний розвиток промислових комплексів і урбанізація територій супроводжується девастованістю природних ландшафтів і формуванням зони техногенних ландшафтно-геохімічних систем, у межах яких суттєво порушуються біогеохімічні кругообіги і формуються нові технобіогеоценози, які є відносно стійкими довготривалими сукупностями видів флори і фауни. На таких територіях змінюється топографія рельєфу, його енергетичний баланс, розподіл опадів на поверхневий і підземний стоки, випаровування і, загалом, кругообіги енергії, речовин та інформації. Характерною небезпечною рисою таких ландшафтів є їхня спрощена структура (внаслідок втрати частини біорізноманіття), що наближає їх до первинного хаосу, збільшення ентропії, збіднення біоти і погіршення умов існування людини. Врешті-решт відбувається консервація дії факторів техногенезу, внаслідок чого саме відтворення стає неможливим.

Основними антропогенними факторами, що негативно впливають на рослини і тварин, є забруднення, суцільне вирубування лісів, розорювання земель, суцільне зривання рослин на букети та пряме знищення тварин людиною, заготівля лікарської сировини, осушення лісових земель, випасання худоби, викошування, випалювання і витоптування трави, рекреаційне навантаження, порушення природної структури лісу та густоти покриву, санітарні вирубування лісу, будівництво ГЕС, ГАЕС та затоплювання заплав.

Надзвичайно швидко, до катастрофічних масштабів, зростає загроза екосистемам від вселення чужорідних видів рослин і тварин. Потенційно високою є також загроза використання живих організмів із модифікованими генетичними властивостями.

Основна стратегія життя біосферного рівня – прагнення забезпечити динамічну стійкість біосфери як найбільшої екосистеми на планеті Земля.

Якісно новий етап розвитку біосфери розпочався в сучасну епоху, коли діяльність людини за своїми масштабами порівнюється з геологічними процесами. Як зазначав Вернадський, біохімічна роль людини за останнє сторіччя стала значно переважати роль інших, навіть найбільш активних у біогеохімічному відношенні організмів. При цьому використання природних ресурсів відбувається без урахування закономірностей розвитку і механізмів функціонування біосфери. Антропогенні зміни в біосфері інтенсифікують кругообіги речовини, змінюють склад і структуру її компонентів.

Саме сьогодні настав час, коли розум у найбільш високому розумінні повинен визначити ставлення до навколишнього природного середовища. Свого часу це передбачав Вернадський. У 1944 році він сформулював поняття ноосфери (від гр. Noos - розум), тобто сфери розуму на нашій планеті, коли людина, ставши потужною геологічною силою, осягаючи закони природи, зможе перебудовувати своєю працею і думкою середовище свого життя.

Біосфера – замкнена система. Сталий розвиток людства можливий тільки за тієї умови, що воно, спираючись на свій розум, зуміє «включити» свою технологічну діяльність у природний кругообіг.

Ноосфера – це біосфера, перетворена людьми відповідно до пізнаних і практично освоєних законів її будови і розвитку.

Продовженням конкретизації ідей Вернадського в наш час є об’єднання соціальних і природничих наук, яке дістало назву «глобальна екологія». Основне завдання глобальної екології – розробка прогнозів можливих змін біосфери під впливом діяльності людини при різних варіантах господарського розвитку. Її кінцевою метою є винайдення методів впливу на великомасштабні процеси в біосфері для створення глобальної системи регулювання біосфери в інтересах людського суспільства.

У людства немає більш важливого завдання, ніж це – зберегти на нашій планеті умови, необхідні для життя людей.

Література

1. Бойчук Ю.Д. Екологія і охорона навколишнього середовища / Ю.Д.

Бойчук. – Суми : Унів. кн., 2002. – С. 50-68.

2. Корсунская В.М. В.И. Вернадский / В.М. Корсунская, Н.М. Верзилин.

– М. : Просвещение, 1975. – С. 90-98.

3. Павленко М.Г. Для нинішнього і майбутніх поколінь / М.Г. Павленко. –

К. : Рад. шк., 1981. – С. 7-17.

4. Пономарева Т.Д. Великие учёные / Т.Д. Пономарева. – М. : Астрель, 2002. – С. 422-432.