Розділ «Глава 8. БІОСФЕРА»

Вміст вуглецю в атмосфері у минулі геологічні епохи був істотно вищим. Саме цією обставиною пояснюється нагромадження в давніх осадових товщах земної кори великих мас доломітів, вапняків, карбонатів. З розвитком флори і фауни та включенням кальцію в склад живої речовини відбувалося прискорення і посилення кругообігу вуглецю. Наростали процеси утворення карбонатів та їх геохімічна міграція в просторі. В океані, прибережних мілководдях, а пізніше і на суші стало можливим утворення і захоронення в літосфері органічних речовин у вигляді покладів кам'яного вугілля, сланців, нафти, газу, сапропелю, торфу, асфальту тощо. Спільний вплив процесів фотосинтезу, вуглекислого вивітрювання й утворення похованих мас карбонатів та органічної речовини неодноразово посилювався в період пожвавлення вулканізму, яке супроводжувалося періодичним збільшенням вмісту вуглекислоти в атмосфері.

Аналіз розподілу карбонатних відкладів у земній корі не тільки допомагає відтворити минулу екологічну обстановку, в якій відбулося утворення тих чи інших осадових товщ, а й дозволяє пояснити певні сучасні особливості географічного поширення і розподілу вуглецю на поверхні планети. Так, наприклад, вміст гумусу (найбільш родюча частина ґрунту, в будові якої переважають сполуки вуглецю) збільшується від тайгових підзолистих ґрунтів до дерново-підзолистих і далі до сірих та чорноземів і знову падає до каштанових ґрунтів сухих степів, бурих напівпустинних і сіро-бурих пустинних (табл. 10).

Таблиця 10. Середній вміст і склад гумусу деяких типів ґрунтів (за М.М. Кононовою, 1963 р.)

Відповідно до процентного вмісту гумусу в ґрунтах змінюються і його запаси. Так. за даними І.В. Тюріна (1949 р.) і М.М. Кононової (1963 p.), загальний запас гумусу у метровому шарі підзолистих ґрунтів вимірюється величиною близько 100 т/га, сірих лісових — 150—300, а в типових чорноземах перевищує 700 т/га. На південь від лучних степів запаси гумусу швидко зменшуються і становлять в бурих напівпустинних ґрунтах лише 62 т/га.

Характер розподілу гумусу в профілі різних ґрунтів також є неоднаковим. Так, в підзолистих і сірих лісових ґрунтах приблизно половина всього запасу гумусу концентрується в шарі 0—20 см від поверхні землі. В чорноземах гумус розподілений на більшу глибину, і тому у верхньому шарі тут міститься лише 25—30 % загального запасу метрової товщі. З просуванням на південь у каштанових і бурих напівпустинних ґрунтах знову спостерігається дещо більша концентрація гумусу в шарі 0— 20 см.

Ці закономірності пояснюються особливістю надходження рослинних решток, які є вихідним матеріалом вуглецевих сполук для утворення гумусу. В лісових ґрунтах головним джерелом гумусових речовин служить підстилка, яка залягає на поверхні землі, а в ґрунтах під трав'янистою рослинністю — підземні кореневі залишки трав'янистої рослинності, маса якої в кілька разів перевищує надземну масу організмів. Тому гумусові речовини акумулюються в першому випадку переважно у поверхневих шарах ґрунту, а в другому — поширюються на значну глибину.

8.7. Ноосфера — сфера розуму

Поступова еволюція організмів у межах живої оболонки Землі приводить до зміни якісного стану біосфери. їх нинішня стадія розвитку одержала назву ноосфери, тобто оболонки розуму. Ця нова оболонка є найбільш складною планетною системою, в ній людське суспільство вперше стає вирішальною і найбільшою геологічною силою, яка за обсягами здійснюваної роботи перевищує масштаби впливу природних фізико-географічних процесів.

Для ноосфери характерна нова форма руху матерії — суспільна діяльність людей. У ноосфері, на відміну від біосфери, відбувається величезне прискорення розвитку: в останні десятиліття буквально на очах змінюється природа окремих регіонів, все більш реальними стають глобальні екологічні проблеми планети внаслідок не завжди продуманої господарської діяльності людей. У зв'язку з цим виникає необхідність свідомого і цілеспрямованого управління біосферою.

Неминучість еволюційного перетворення біосфери в ноосферу як і необхідність свідомої діяльності людей — важливі аспекти вчення В.І. Вернадського про оболонку життя на Землі, керовану колективним розумом людства.

Для ноосфери характерна низка таких специфічних ознак.

1. Зростання кількості видобутку корисних копалин з надр літосфери. Зараз їх загальний обсяг в кілька разів перевищує масу матеріалу, яку виносять води всіх рік до океанів.

2. Масове споживання біогенних речовин в енергетичних цілях. У зв'язку з цим в атмосфері поступово збільшується вміст вуглекислого газу. Цьому процесу сприяє також скорочення площ лісів — легенів планети і природних "фабрик" кисню.

3. Відбувається інтенсивна трансформація і розсіювання енергії Землі, а не її акумуляція, що було характерним для біосфери.

4. Створюються в масовій кількості нові речовини, в тому числі шкідливі, стійкі проти розкладу, збагачені металами. Відбувається забруднення біосфери.

5. Для ноосфери характерна поява нових трансуранових хімічних елементів. Людство оволодіває ядерною енергією, яка є практично невичерпною за запасами. Одночасно постійно зростає кількість небезпечних для живих організмів радіоактивних відходів з дуже великими періодами напіврозпаду.

6. Ноосфера виходить за межі біосфери у зв'язку з освоєнням космосу. На порозі третього тисячоліття з'являється принципова можливість створення штучних біосфер на інших планетах та їхніх супутниках.

Нині питання раціонального природокористування і охорони навколишнього середовища висуваються на перший план в різних куточках Землі. Наша планета порівняно невелика за розмірами і збереження ЇЇ природи можливе тільки за наявності доброї волі і спільних зусиль всіх країн, як великих, так і малих. Проте протиріччя сучасного суспільства породжують ймовірність використання досягнень науки і техніки для розв'язання світових воєн. Тому постійна боротьба за мир і заборону ядерної, хімічної та бактеріологічної зброї є необхідною умовою самого існування людства — єдиних розумних істот ноосфери.

Не меншу загрозу для ноосфери Землі, ніж ядерна світова війна, представляє небезпека екологічної катастрофи. Індустріальне виробництво, транспорт, зростаюче населення споживають біомасу, кисень, паливо органічного походження, використовують прісну воду, виділяючи одночасно величезні маси шкідливих газів, промислові відходи і токсичні речовини. Землеробство, лісне і водне господарство, які виробляють біомасу, частково споживають органічні і механічні відходи, поглинають вуглекислоту. Необхідно забезпечити наукову організацію взаємодії між техногенними і біогенними областями діяльності людей на основі закономірностей, які склалися в біосфері і котрі були відкриті В.І. Вернадським. І це завдання людству треба негайно виконувати.

Подолання небажаних наслідків господарської діяльності на нинішньому етапі — предмет вивчення багатьох природничих і суспільних наук. Доведено, що людство в змозі ліквідувати численні недоліки виробничого процесу і значно покращити умови свого життя. Це один з найважливіших сучасних напрямів досліджень біосфери і ноосфери.