IV. Основные концепции биосферы

1) Социальные концепции биосферы известны под названием экологических моделей мира будущего. Эта концепция стала широко известна во всем мире после публикации в 1972 г. доклада Римскому клубу «Пределы роста». Доклад подготовлен группой исследователей под руководством 30-ти летнего Денниса Л. Медоуса. (Массачусетский технологический университет, США).

В докладе была сделана первая в глобалистике попытка количественной оценки процессов, происходящих на планете. Для решения этой проблемы была построена модель, в которой взаимосвязаны население, капиталовложения, земное пространство, природные ресурсы, производство продуктов питания и загрязнение окружающей среды.

Основные выводы прогноза свидетельствовали о реально существующей угрозе экологической катастрофы, раскрывали ее характер, механизм и обосновывали необходимость в связи с этим разработки коллективных мер, направленных на создание устойчивой мировой системы.

Группа Медоуза выдвинула концепцию глобального равновесия (нулевых темпов роста). Итоги математических и кибернетических исследований этой группы можно сформулировать так. Если сохраняются современные темпы роста населения и экономики, то в ближайшее столетие настолько истощатся природные ресурсы и так ухудшится качество окружающей среды, что неизбежна массовая гибель людей и сокращение производства.

Чтобы избежать катастрофы необходимо обеспечить состояние глобального равновесия: нулевые темпы роста населения и национального продукта.

Медоуз предлагал начать стабилизацию численности населения с 1975 г., а экономического развития – с 1985 г.

Считали, что такое равновесие не ведет к застою. Постоянными должны быть только 2 величины – население и капитал. Это будто бы не помешает трансформации более высокой производительности труда в более высокий уровень жизни, в большее количество свободного времени, более благоприятную среду обитания.

Однако на деле нулевые темпы роста означают не что иное, как замораживание экономики. Кроме того, добиться нулевых темпов роста населения в короткий срок просто невозможно, поэтому уровень жизни в развивающихся странах понизится еще более. Т.е. концепция нулевых темпов роста, выдвинутая как формула защиты интересов человечества, как бы закрепляла привилегированное положение развитых стран и бедственное состояние развивающихся.

Глобальным моделированием занимались и другие группы в разных странах. Это социальные концепции биосферы.

2) Исторически первой концепцией биосферы является географическая. Учение о природных зонах А. Гумбольдта и В.В. Докучаева составляет основу этой концепции. Структура биосферы представлена в ней физико-географическими поясами, состоящими в свою очередь из географических зон, подзон, областей, различающихся по тепловому балансу. Выделяют семь основных поясов: полярный (арктический и антарктический), субполярный (субарктический и субантарктический), умеренный (северный и южный), субтропический (северный и южный), тропический (северный и южный), субэкваториальный (северный и южный), экваториальный.

В рамках данной концепции рассчитаны радиационный и тепловой балансы Земли, разработаны различные формы районирования поверхности: физико-географическое, экономико-географическое, социально-географическое, климатическое, геоморфологическое, почвенное, геоботаническое, зоогеографическое и др.

Соотношение тепла и влаги определяет тип растительности и животный мир в каждой географической единице биосферы.

3) Наиболее всеобъемлющей является биогеохимическая концепция биосферы В.И. Вернадского. Ее можно рассматривать как самый крупный синтез естественнонаучного и гуманитарного знания XX в лежащий в основе новой картины мира.

В физической картине мира, доминирующей к началу ХХ в. в научном мировоззрении, отсутствует понимание живого как элемента мироздания (парадокс Паскаля). Биосферная основа новой картины мира вводит его как обязательный элемент.

Созданию биогеохимической концепции Вернадского предшествовала длинная история возникновения геохимии как науки, имеющей своей задачей изучение истории атомов, понимаемых как химические элементы на нашей планете. Конкретно такое выделение новой науки происходило более или менее независимо в разных местах культурного мира.

Представление о геохимии возникло на фоне новой атомистики, новой химии и физики в тесной связи с работами в Московском университете в 1890—1911 гг. - А. Е. Ферсман, Я. В. Самойлов (1870— 1925) прочно установили в нашей стране традиции гео­химической работы.

Медленно проникло в науку представление о тождественности химических элементов, входящих в живой организм и в мертвую косную материю.

В связи с этим от геохимии начинает обособляться биогехимия – наука, изучающая геохимические процессы, происходящие в биосфере с участием живых организмов.

Термин "биогеохимия" впервые предложен В.И. Вернадским и поддержан в дальнейшем Дж. Хатчинсоном и другими экологами. Биогеохимия изучает обмен веществ между живыми и неживыми компонентами биосферы.

Создание этого направления связано с именем В.И. Вернадского, который на базе биогеохимической концепции создал учение о биосфере.

Методологической основой биогеохимии являются разработанные Вернадским в 1924 г. принципы взаимодействия между живым и косным веществом.

При Академии Наук в нашей стране в 1927 г. создан центр работы в этой области биогеохимическая лаборатория. биогеохимия – интенсивно развивающееся в наше время направление.

V. Понятие «биосфера». Трансформация и неоднозначность трактовки понятия «биосфера» во времени. Живое вещество планеты по Вернадскому. Структура и функциональное строение биосферы. Основные компоненты биосферы. Границы биосферы, ограничивающие факторы, общая мощность, зависимость от широты

В 1926 году Вернадский опубликовал в Ленинграде книгу под названием «Биосфера», которая ознаменовала рождение новой науки о природе, о взаимосвязи с ней человека.

Содержание понятия «Биосфера» (bios - жизнь, sphera - шар) не всегда было однозначным. До середины ХIХ века во Франции продержалось понятие биосфер как гипотетических глобул, как бы составлявших живую основу всех организмов.

Термин биосфера как область жизни, как пространство на поверхности земного шара, в котором распространены живые существа, был введен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 г., но он был употреблен в топологическом смысле и вошел в обиход, не имея четкого определения и научного содержания.

Элементы современной концепции биосферы были развиты в трудах Ж.Б. Ламарка - великого французского натуралиста, ботаника, зоолога, геолога, автора «философии зоологии», понимавшего природу как единое целое. Идеи Ламарка в 1875 г. в более расширенном понимании использовал известный австрийский геолог Эдвард Зюсс: наряду с гидросферой, атмосферой и литосферой он выделил в качестве самостоятельной оболочки Земли биосферу – сферу жизни на нашей планете. Обсуждая особенности Земли как планеты, он писал: "Одно кажется чужеродным на этом большом, состоящем из сфер небесном теле, а именно органическая жизнь: На поверхности материков можно выделить самостоятельную биосферу". Т.е. термин "биосфера" был употреблен в топологическом смысле и вошел в обиход, не имея четкого определения. Т.о., Зюсс не дал ни определения этого термина, ни обоснования его применения, ни его связи с земной корой.

Это понятие не вошло в научный обиход того времени, хотя многие ученые (Н.М. Сибирцев, Д.Н. Анучин, П.И Броунов, Дж. Бернал, Э.Леруа, П.Тейяр де Шарден) на рубеже ХIХ и ХХ веков, взяв за основу определение Зюсса, трактовали биосферу как совокупность организмов, населяющих Землю, как живую оболочку планеты. Это понятие трактовалось даже в идеалистическом плане: согласно Тейяру, биосфера – живой пласт планеты, одна из стадий воплощения бога.

По мнению антрополога В.П. Алексеева, и термин, и скрывающееся за ним понятие имели до работ Вернадского длительную историю, однако после гениальных обобщений и блестящих работ Вернадского они воспринимаются в лучшем случае как предыстория. Зачатки предложенного Вернадским содержания понятия «биосфера» можно видеть также в трудах ряда ученых в различных областях естествознания ХIХ века – геологии, химии, биологии: Ж.Б. Ламарка, А. Гумбольда, В.В. Докучаева, но, по мнению академика М.М. Казначеева, несомненно, что создание учения о биосфере, ее значимости в формировании облика планеты принадлежит Вернадскому. Сам Вернадский отмечает появление этих идей уже в трудах естествоиспытателей ХVII в. (Х. Гюйгенс, Ж.Л. де Бюффон, Ф.Вик д-Азир и Ж. Ламарк).

Лишь 40 лет спустя в 1926 г. представление Зюсса о биосфере как об особой оболочке Земли использовал Вернадский, вложив в него, однако, существенно иное, биогеохимическое содержание.