Зат және энергия ағымы.

В.И.Вернадскийдің биосферадағы тіршіліктің тұрақты дамуы ондағы тірі заттардың табиғаттағы үздіксіз айналымының жемісінің нәтижесі нәтижесі екенін айтқан болатын. Өйткені, тірі заттардың элементтері қоршаған табиғи ортаға түсіп, одан соң тірі организмдер арқылы қайтадан айналымға ауысатыны белгілі. Осылайша әрбір элемент тірі организмдерді әлденеше рет пайдаланып отырады. Соның нәтижесінде жер бетінде тіршіліктің дамуы үнемі даму үстінде жүзеге асып биогеоценоздағы табиғи айналымды жүзеге асырады. Бірақта, заттардың табиғи айналымын абсалютті тұрғыда деп түсінбеу керек. Себебі, айналымдағы заттар бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен кезде әлсін-әлсін зат айналымына түсіп үздіксіз қайталанып отырады. Нәтижесінде жер шарында органикалық заттардың қоры (торф, көмір, мұнай, газ, жанғыш слану) жинақталады. Бұл қорларда өз кезегінде жұмсалып қайтадан айналымға түсіп зат айналымының үздіксіз (шексіз) процесін жалғастырып жатады.

Табиғи зат айналымының негізгі көзі жер бетінде өсімдіктердің пайда болып фотосинтез құбылысы басталғаннан бастау алады. Мәселен, атмосферадағы барлық оттегі тірі организмдер арқылы (тыныс алу т.б.) 2000, көмірқышқыл газы керісінше 300, ал су 20000000 жылда бір реті өтіп дәлелденген.

Деседе, жоғарыдағы әлемдегі биологиялық айналымы үшін энергия ауадай қажет. Оның негізгі көзі автотрофты (жасыл өсімдіктер) организмдер сіңіретін күн радиациясы. Күн энергиясы биогеоценозда үнемі әрекет етеді. Күн энергиясының зат айналымынан ерекшелігі сол, ол үнемі жұмсалып отырады. Ал, зат айналымы тек бір деңгейден екінші деңгейге ауысып отыратыны белгілі. Мәселен, күн энергиясының 30% атмосферада сейілсе, 20% атмосфера қабатында сіңіріледі де, ал 50% құрлық және мұхиттар бетіне жылу ретінде сіңіріледі. Тек қана күн энергиясының 0,1 – 0,2% ғана биосфера шегіндегі жасыл өсімдіктер үлесіне тиіп әлемдік зат айналымының қамтамасыз етіп отырады. Оның жартысы фотосинтез процесі кезінде өсімдіктердің тыныс алуына жұмсалып, ал қалған бөлігі қоректік тізбектің желісіне түседі.

Экологиялық сукцессия. Биоценоздағы тәулік, маусымдық ауытқулар бірте-бірте бірлестіктерді толық білдіруі мүмкін. Осылайша биоценоздардың ауысуын – экологиялық сукцессия процесі дейді. Әрине сукцессия процесі көптеген факторларға байланысты (климаттың өзгеруі, табиғаттағы апаттар т.б.) ұзақ мерзімді не қысқа уақыт ішінде жүзеге аспауы мүмкін. Нәтижесінде жер бетіндегі биоценоздар жойылып орнына жаңалары пайда болады. Онымен бірге фауна мен флора да өзгереді. Кейбір түрлер жойылып немесе орын ауыстырып кетсе, ал кейбіреулері жаңадан пайда болады. Мәселен Қазақстандағы арал өңірінің биоценоз сапасының өзгеруі. Қазір бұрынғы ылғалды, мезобиоценоздардың орнына ксерофитті өсімдіктерден тұратын биоценоздар пайда болды. Ал кейбір теңізге жақын жерлер таза құмдар мен шөлдер, тақырларға айналды. Сондықтан сукцессия процесі жүру үшін белгілі бір шарттарға байланыстынемесе тәуелді болып отырады. Ол заңдылықты көрнекті эколог Ю.Одум зерттей келіп оның 4 аспектісін көрсетті:

1. Сукцессия кезінде өсімдіктер мен жануарлардың түрлік құрамы үздіксіз өзгереді.

2. Сукцессия барысында органикалық заттардың биомассасы ұлғайып отырады.

3. Сукцессия барысында организмдердің әртүрлілігі көбейе түседі. Оның себебі, биоценоздар жіктеліп ұсақтанып кетуінің нәтижесінде организмдерге қолайлы экологиялық ортаның тууы болса керек.

4. Сукцессия кезінде таза биологиялық өсімділік күрт азая бастайды.

Модуль.2. Биосфера және оның ресурстары

Тақырып.1. Биосфера туралы ілім және В.И.Вернадскийдің биосферлі ноосфералық концепциясы

Сандаған ғасырлар бойы әлемнің үш ұлы проблемасы адамзат баласының назарын өзіне аударып келеді: біріншісі, тіршіліктің мәні; екіншісі, тіршіліктің шығуы мен пайда болуы, дамуы; соңғысы – үшіншісі, тіршіліктің әлем кеңістігіне тарауы және осы ұғыммен байланысты шексіз кеңістік пен уақыттағы адамның алатын орны.

Сонымен, көптеген ғалымдардың зерттеуі бойынша жер бетіндегі ең алғашқы организмдер күн сәулесін өзіне сіңіруге қабілеті бар қосылыстардың пайда болуын айтты. Ондай қосылыстарға хлорофильдер мен электронды тасымалдаудың ферменттік жүйелері болуы қажет болды. Бұл кезде бейорганикалық заттардан органикалық заттардың түзілуі кезінде күн сәулесін өзіне сіңіре алатын организмдердің артықшылығы байқалды. Осылай фотосинтездеуші организмдер пайда болды. Кейіннен жер бетінде бос күйіндегі оттегінің пайда болуы және оны пайдаланудың нәтижесінде тірі организмдердің жаңадан көптеген формалары пайда болды. Жер бетіндегі биологиялық эволюцияның ең алғашқы, әрі басты ерекшелігіне эукариотты және көпжасаушалы организмдердің пайда болуын жатқызуға болады. Әр түрлі прокариотты жасаушалардың өзара селбесіп тіршілік етуінің арқасында ең алғашқы ядросы айқын байқалатын эукариотты организмдер пайда болды.

Бұдан 2,6 млрд. жылдай бұрын Архий мен протерезой замандарының шекарасында алғашқы көпжасаушалы организмдер пайда болды. Бұл замандарда тіршілік еткен организмдердің қатты қаңқалары болмағандықтан олардың қалдықтары сақталмаған. Палеонтолог ғалымдардың пікірі бойынша Жер тарихында тіршілік еткен барлық организмдердің небары 0,01 пайыз түрінің ғана қалдықтары сақталған. Қаңқа қалдықтары сақталған организмдер негізінен бұдан 570-600 млн. жыл бұрын тіршілік еткен. Келесі протерезойлық дәуірде жабайы болғанмен де, бірақ өсімдік пен хайуанаттар организмнің көп клеткалы формалары пайда болды. Жыныстардың протезойлық, заманына сәйкес келетін қабаты біздің заманымызға дейін балдыр, саңырауқұлақ қалдықтарын, сол тәрізді жануарлар дүниесінің өкілдері губка, медуз, иін т.б. сақтап келді.

Протерозойдың орнына келген полеозой заманының 360 миллион жылында хайуанаттардың барлық типтері мен кластары пайда болды, тек құстар мен сүт қоректілер болмады. Полеозойдың алғашқы үш кезеңінде барлық өсімдіктер мен хайуанаттар теңізді мекендеді, ал құрылықта, сірә, өмір болмаса керек. Теңіздерде ұлулар, тікен қабықты теңіз лилиясы болды, бұлардың ұзын сабағының басында жалбыраған шаштары бар әдемі қауашақ болды. Осы заманғы маржандардың, трилобиттердің, құртардың, медузалардың, губкалардың, шаяндардың, шыбын-шіркейлердің және басқа да омыртқасыз хайуанаттардың арғы тектері саналуан болды. Ал өсімдіктер арасында балдырлар үстемдік құрды. Міне, дәл осы кезде тұңғыш омыртқалылар пайда бола бастады, сөйтіп өсімдіктердің құрлыққа шабуылы басталды. Палеозойдың соңғы кезеңі – пермдік кезең климат пен жер бедерінің шұғыл өзгеруімен сипатталады. Бүкіл жер шарында материктер көтерілді, ұсақ теңіздер кеуіп кетті, бұлардан тұз басқан шөл ғана қалды. Осы кезеңде таулардың пайда болу процесі жедел жүріп жатты. Антарктика жағынан жайылған мұз жамылтқылары оңтүстік жарты шардың көп бөлігін, экваторға дейін басып қалды. Мұз басу климатты өзгертті, климат салқын әрі құрғақ болып кетті. Кейбір организмдер шыдай алмай жойылып кетті. Судың суығандығынан және ұсақ теңіздердің суалып қалу нәтижесінде өмірге жарамды кеңістіктердің азаюынан тіршіліктің теңіздік формаларының көпшілігі қырылып қалды. Соңғы тас-көмірлік және пермдік ерте кезеңдерде қарапайым бүтін бастылардан бауырымен жорғалайтындардың тура ұрпағы болып сүт қоректілер шыққан топ дамыды деп жорамалдайды. Бұлар пеликозаврлар – жыртқыш рептилиялар болатын. Олардың кейбіреулерінің жоталары аса зор, екінші біреулері кесірткеге ұқсас келді.

Мезозой дәуірінде бауырмен жорғалайтындары – динозаврлар мен терозаврлар, мозазаворлар, ихтиозаврлар және тағы сондай судағы және тіпті ауадағы өмір жағдайына икемделіп алды. Бұлардың көпшілігі үлкендігі адам айтқысыз болып ұзындығы 10 және тіпті 20 метр, салмағы бірнеше тоннаға жететін. Мезозой дәуірінде өсімдік дүниесі де едәуір өзгеріске ұшырады. Триастық кезеңде жалаңаш тұқымдылардың үстемдігі күйреуге бет ала бастады. Тұқымдық папоротниктер де құрыды. Тікенді жапырақтылар кең тарай бастады. Юрий кезеңінде жабық тұқымдылар көбінесе қос тұқымды жарнақтылар пайда болды. Кейінірек тұңғыш үйеңкі мен қара ағаш ормандары және қазіргі заманғы түрлерге ұқсағандар – смаковницалар, магнолиилер, пальмалар және басқалары пайда бола бастады. Осы кезде сүтқоректілер, құстар және сүйекті балықтар пайда бола бастады.

Мезозойдан кейінгі кайнозой дәуіріндегі сүтқоректі құстардың, құрт-құмырсқалардың және гүлді өсімдіктердің дамыған заманы болды, бұлардың арасында жоғары дәрежеде дамыған сүтқоректілер, соның ішінде тұяқтылар мен жыртқыштар ерекше қарқынмен өсті. Аяқ шенінде сүтқоректілер эволюциясының жоғары гүлденген кезі жетті және адамға ұқсаған маймылдар пайда болды. Адамның арғы тегі – адам тәрізді ірі маймылдар барлық басқа маймылдар сияқты, алғашында ағаш арасында, соңынан жерде өмір сүрді. Түрлі жолдармен дами отырып, маймылдар табыны және адам қоғамы өзара бір-бірінен ерекше өзгешелене түсті. Адамның санасы жетіле бастады, ол алғашында тіршілікпен, кейіннен аңшылықпен, егіншілікпен айналысты, жануарларды қолға үйретіп, үй малдарына айналдырды. Адам жоғары даму шегіне жете бастады. Адам жаңа сападағы әлеуметтік тіршілік иесі. Соның өзінде адам тірі табиғаттың бір бөлігі. Энгельстің айтуына қарағанда, адам жан-тәнімен, қанымен және ақыл-ойымен табиғатқа жатады және табиғат ортасында өмір сүреді, бірақ оның жануардан айырмашылығы табиғаттың заңын таниды, ол заңдарды дұрыс пайдалана біледі. Адам білім негізінде табиғаттың әміршісі болады, табиғатты өзінің мүддесіне қарай өзгерте алады.

Қазіргі биосфера барлық тірі организмдер мен олардың тіршілік ортасын қамтитын көптеген құрамды бөліктерден тұратын күрделі жүйені құрайды.

Биосфераның пайда болуы және оның тарихи дамуы – қазіргі жаратылыстану ғылымының өзекті мәселелерінің бірі. Бұл мәселеде әлі де шешуін таппаған құпия сырлар көп-ақ. Жалпы тіршілік химиялық қосылыстардың өте ұзақ уақыт аралығында биологиялық эволюцияға ауысуының нәтижесінде пайда болған деген. Биосфера ұғымын ғылымға алғаш рет француз жаратылыстанушы ғалымы Жан Батист Ламарк (1744-1829) енгізді. Ал биосфера ұғымын геология ғылымына австрия ғалымы Эдуард Злосс (1831-1914) кеңінен енгізді. Биосфера туралы іргелі әрі біртұтас ілімнің негізін көрнекті орыс ғалымы В. И. Вернадский (1863-1945) салды. В. И. Вернадский өзінің дарындылығы арқылы қазіргі жаратылыстану ғылымының барлық салаларында елеулі із қалдырды. Оның шығармашылық шыңының бірі 1926 жылы биосфера туралы ілімін жасауы болды.

1926 жылы В. И. Вернадский Ленинградта, үш жылдан соң Парижде және бірнеше жылдан кейін Берлинде «Ғарыштағы биосфераң, «Биосфераң деген аса құнды ғылыми еңбектерін жазды. Ол жер бедері кездейсоқ құбылыстардың нәтижесінде пайда болмаған, оған керісінше өз шекарасы бар, жердің геологиялық қабығы болып саналатын биосфераның ерекше әсері болғанын атап көрсеткен. В.И. Вернадский өмірінің соңғы жылдарын биосфера қабығының құрылымдық ерекшеліктерін талдауға арнады. Осындай ғылыми зерттеулерінің нәтижесінде «Жердің және оны қоршаған ортаның биосферасының химиялық құрылысың деген іргелі еңбегін жазды.

Биосфера – Жер шарының осы бір айрықша қабығына қандай ерекшеліктер тән? Біріншіден, биосферада сұйық күйдегі судың мөлшері айтарлықтай көп. Екіншіден, оған Күн энергиясының тасқыны ықпал етеді. Үшіншіден, биосфера үшін сұйық, қатты және газ күйіндегі заттардың бөліну беттерінің болуы тән.

Жердегі энергия көзі Күн болғандықтан, күллі тірі организмдер жердің екі қабығы литосфера мен гидросфераның жоғарғы қабаттарында таралған. Жер қабаттарының қай-қайсысы болмасын күн сәулесін неғұрлым жақсырақ өткізсе, соғұрлым тірі организмдер олардың тереңірек қабатарына шейін қоныстанған деуге болады. Бірақ биосфера жарық жететін жерлермен шектелмейді. Ауырлық күшінің арқасында энергия ағыны одан да әрі таралады: жарықталған қабаттардан теңіз түбіне экскременттер түйіршіктері, өлі және тірі организмдер үздіксіз түсіп жатады.

Литосфераға тірі организмдер болмашы тереңдікте ғана енеді. Олардың негізгі бөлігі топырақтың жоғарғы, қалыңдығы ондаған сантиметр қабатында шоғырланған, тек бірен-сарандары ғана бірнеше метрге немесе ондаған метрге тереңдейді. Жер қыртысындағы жарықтардың, құдықтардың, шахталардың, бұрғылау скважиналардың бойымен жануарлар мен бактериялар әлдеқайда көбірек, 2,5-3 км. дейінгі тереңдікке жетуі мүмкін. Сондай–ақ литосфераны құраушы тау жыныстарының механикалық қасиеттері де оларда тіршіліктің таралуына бөгет болады. Ақыр аяғында, Жер қойнауына тереңдеген сайын температура жоғарылап, 3 км тереңдікте ол 100⁰С-қа жетеді. Демек, Жер бетінен 3 километрден астам тереңдікте тірі организмдер күнелте алмайды. Ал келесі сызбадан биосфераның құрылысын көре аласыз. Ол негізгі үш құрамдас бөлігімен сипатталады. Олар: атмосфера, гидросфера және литосфера.

Тірі организмдер литосфераның бетінен атмосфераның төменгі, бірнеше сантиметрден бірнеше метрге дейінгі биіктіктегі қабаттарына таралады. Ал өсімдіктер өзінің жасыл бөрікбасын көкке кейде ондаған метрге көтереді. Насекомдар, жарқанаттар мен құстар атмосфераға жүздеген метр тереңдеп енеді. Жоғары өрлеген ауа ағындары жануарлар мен өсімдіктердің дамылдаушы сатыларын бірнеше шақырым биіктікке көтеруі мүмкін. бірақ, бүкіл тіршілігі ауада өтетін, яғни оны негізгі тіршілік ету ортасы ретінде пайдаланатын организмдер әзірге белгісіз.

Атмосфера мен литосферадай емес, гидросфера ең беткі қабатынан табанына дейін тіршілікке толы. Ғалымдардың зерттеу құралдары жете алған жерлердің барлығында тірі организмдер табылған. Бұдан, организмдердің таралуы үшін сұйық күйдегі су жарықтан гөрі маңызды шектеуші фактор болып табылады деген қорытынды жасауымызға болады. Айталық, әлемнің ең ыстық шөлдері формальді түрде биосферадан тысқары жатыр. Бірақ іс жүзінде оларды парабиосфералық аймақтар деп санауға болады, себебі ол жерде тіршілік аз да болса бар. Таулы жерлерде хлорофильді өсімдіктер 6200 м-ден жоғары биіктікте тіршілік ете алмайды. Бұдан да жоғары биіктіктерде кейбір жануарлар, мысалы, өрмекшілер кездеседі. Өрмекшілер аяққұйрықтылармен қоректенеді, ал олар өз кезегінде өсімдік тозаңшаларының түйіршіктерімен қанағаттанады. Биосфераның биік таулы бөлігін ЭОП аймағы деп атайды.

Қазіргі биосфераның қалыптасуы ғасырлар бойы орын алған эволюцияның нәтижесі. Биосфера эволюциясы дегеніміз түрлердің және олардың арақатынастарының үздіксіз бір мезгілде өзгеру және бір түрдің түсіп қалып, бұрын болмаған екінші бір түрлердің пайда болу құбылыстары. Биосфера эволюциясы биотодан бұрын болған, химиялық эволюция тіршіліктің пайда болуын дайындаған кезеңнен және дұрысын айтқанда биологиялық эволюциядан тұрады. Қалыптасқан көзқарастарға сәйкес олардың негізгі сатылары төменде келтірілген. Биоталық эволюциядан бұрынғы кезеңнің біртіндеп алмасып отырған сатылары:

• Ғаламшар мен оның атмосферасының түзілуі шамамен 4,5 млрд. Жыл бұрын болды. Алғашқыда пайда болған атмосфераның температурасы жоғары, тез қалпына келетін болған, сутектен, азоттан, су буынан, метаннан, аммиактан, инертті газдардан құрылған, көміртек оксидінің, сутекті цианның, формальдегид пен басқа жай қосылыстардың болуы мүмкін.

• Күннің сәулелену энергиясы мен атмосфераның біртіндеп сууының нәтижесінде заттектердің абиотикалық айналымы пайда болды. Сұйық су пайда болатын, гидросфера құралды, су айналымы, элементтердің судағы миграциясы мен ерітінділерде бірнеше фазалық химиялық реакциялар жүрді. Автокатализдің арқасында молекулалардың түзілуі мен өсуі орын алған.

• Күннің ультракүлгін сәуле энергиясының, радиоактивтіліктің және әртүрлі энергиялық күш нәтижесінде көміртектен азоттың, сутектің, оттектің жай қосылыстары конденсация мен полимеризация процестеріне түсулері арқылы органикалық қосылыстар түзілген.

• Бұл төртінші сатыны антропоген сатысы деп атауға болады, себебі Жердің геологиялық тарихының соңғы кезеңі. Осы антропогенді кезеңнің көрнекті оқиғасы эволюцияның басқарушысы саналы адамның пайда болуы. Адамзат қоғамының пайда болуы мен дамуы техногенезге өте көп мөлшерде заттек пен энергия ағысын тартып, биоталық айналымның тұйықтылығын бұзды, антропогенді экологиялық дағдарысты тудырды және эволюцияның негативті факторына айналды.

Тарихи тұрғыдан қарайтын болсақ, адам пайда болып, биосфераға әсерін тигізе бастаған шақтан осы кезеңге дейінгі уақыт аралығында биосфераның өзгеруін бес сатыға бөлуге болады. Бұл сатылар:

• адамзаттың биосфераға әсері әдеттегі биологиялық түр ретінде ғана болған;

• адамзаттың қалыптасуы кезеңінде экожүйелерді өзгертпейтін бірақ өте қарқынды түрде аңшылық орын алған;

• табиғи процестердің өзгеруіне байланысты экожүйе де өзгере бастаған;

• Жерді жырту мен ормандарды кесу арқылы табиғатқа зиян келтірілген;

• Биосфераның барлық экологиялық құрауыштары түгелімен әлемдік өзгерістерге ұшыраған.

Соңғы саты осыдан шамамен 300 жыл бұрын басталып, қазіргі кезге дейін келе жатыр. Срнымен, адамның іс-әрекетінің әсерімен биосферада болатын негізгі өзгерістер түрлеріне келесі жағдайлар жатады:

• Жердің беткі қабатының құрылымының өзгеруі (даланы жырту, орманды кесу, мелиорация, жасанды көл мен теңізді құру және жер бетіндегі сулардың режиміне басқа да өзгерістер әкелу, т.б.);

• Биосфераның құрамын, оны құратын заттектердің балансы мен айналымын өзгерту (кен қазбаларды Жер қойнауынан алу, үйінділер жасау, әртүрлі заттектердің ауа мен су объектілеріне шығарынды ретінде тастау, ылғалдылық айналумен өзгерту);

• Кейбір организмдер түрлерін жою арқылы немесе жануарлардың жаңа тұқымдары мен өсімдіктердің жаңа сорттарын шығарып, оларды жаңа мекендейтін орындарға ауыстыру арқылы биотаға өзгерістер енгізу;

• Жер шарының кейбір аудандарындағы және ғаламшар деңгейіндегі энергиялық балансы өзгерту.

Орыс академигі В. И. Вернадский биосфералық қалыптасу және даму эволюциясындағы «тірі заттардыңң ролін өте жоғары бағалады. Әсіресе тірі организмдер оған қоса адам баласының іс-әрекетінің биосфера шегіндегі биогеохимиялық фактор ретіндегі ролін бағалай келіп, биосфера өзін-өзі реттеп отыратын табиғи жүйе екендігін дәлелдеді. Яғни, планетадағы ең жоғарғы сатыдағы дамыған тіршіліктің ұйытқысы түрлі организммен байланысты екенін баса айтты. Шын мәнінде тірі организмдер ғарыштық энергияны Жердегі химиялық энергияға айналдыра отырып, планетадағы тіршіліктің көптүрлілігіне әкелді. Осының бәрі биосферадағы химиялық элементтердің миграциясы болып табылады. Бұл процестер табиғаттағы зат және энергия айналымдарымен шектеліп, биосфера шегіндегі ғаламдық зат алмасулардың үздіксіз қозғаушы күшіне айналды. Ең басты мәселе биосферадағы айналымдардың қалдықсыз жүруі нәтижесінде биосфера деп аталатын үйімізде ешбір басы артық зиянды қосылыстар түзілмейді, бәрі де қайтадан айналымға түсіп, табиғаттың өзін-өзі тазартуы жүріп жатады. Ол процестердің ең басты қозғаушы күші – Күн екенін естен шығармауымыз керек.

В. И. Вернадский табиғаттағы зат айналымдарының тұрақты даму процесіндегі адамның роліне ерекше мән берді. Тіптен, оның дәлелдеуінше, адам баласы теңдесі жоқ биосферадағы ең қуатты геологиялық күш ретінде бағалады. Яғни, болашақтағы биосфераның тағдыры адамзаттың ақыл-ойының сапасында немесе деңгейінде екенін болжай келе, өзінің өте маңызды теорияларының бірін тұжырымдады. Ол – биосфераның жаңа тұрғыдағы ұғымы мен сипаты – ноосфера туралы болжамдар жасады. Ол «ноосфераң деген терминді ғылымға енгізген француз математигі Леруа еді.

Ноосфера - ақыл-ой сферасы екенін одан әрі зерттеулер жүргізген В. И. Вернадский, Э. Леруа, Т. Шарден сынды ғалымдар: «...Адамның ақыл-ой, мемлекеттер саясатты, ғылым жетістігі, т.б. адамзаттың биік адами деңгейі табиғат пен қоғамның гармониялық дамуын жүзеге асыратын ноосфераң - деген қорытындыға келген. Бірақ та, планета тұрғындары ноосфера идеясын айтушы ғұлама ақыл иелерінің болжай айтқан шындығын бағалай білмеді. Жұмыр жер адам баласының бұрын-соңды болмаған небір зорлық-зомбылығына ұшырады. Ғылыми техникалық прогресс қазіргі биосфераның тағдырын басқаша шешті. Небәрі соңғы 70-100 жыл ішінде адам баласының іс-әрекеті мен ықпалы табиғаттың геологиялық жылдар бойы қалыптасқан ұсқынын мүлдем өзгертті. Жер шарында тіршілік жоқ жерлер, тіршіліксіз құмдар, шөлдер, тақырлар пайда болды. Ауа райы өзгеріп, табиғат байлықтары сарқыла бастады. Адам баласы табиғат байлықтарын меңгеру былай тұрсын, оған пайда көзі ретінде қарап, барынша ластап, айналымға келмейтін бөгде заттар мен қоқыстарды шығара бастады. Нәтижесінде, адам баласы өзіне -өзі көпе-көрнеу ор қаза бастады. Яғни, жаппай қырып-жоятын атом қарулары, улы химиялық препараттар, канцерогенъді, т.б. тіршілікке зиянды заттар табиғаттың тепе-теңдік заңдылықтарын бұзып, планетаның өзіне қауіп төндіре бастады. Мәселен, ХХ ғасырдың аяғындағы көмір қышқылы газының атмосферадағы көлемі қалыптасқан тепе-теңдіктен 0,03%-тен 0,034%-ке көбейіп отыр. Яғни, бұрынғы қалпынан 25%-ке өскен. Ғалымдардың есептеуі бойынша бұл көрсеткіш ХХІ ғасыр басында 25-35%-ке көбейіп, жалпы Жер шарының орташа температурасы +1⁰С-ға өсуі мүмкін. Мұндай жағдайда биосфера шегінде ғаламдық климаттық ауытқулар болып экологиялық аппараттар (су тасқыны, топан су, құрлықты су басу, ауа райының өзгеруі, жер сілкінісі, өрттер, құрғақшылық, жұттар мен ашаршылық, т.б.) болуы әбден мүмкін екендігі дәлелденіп отыр.

Академик В. И. Вернадский өзінің 1944 жылы жазған еңбегінде: «...Болашақ планетаның ұсқыны мен тыныс тіршілігі адам баласының ақыл-ойы мен парасатына байланысты дамиды және тәуелді болады. Ең бастысы адамзаттың санасыз ақыл-ойының нәтижесіне байланысты биосфера тағдыры шешіледің,- деген тамаша болжамын айтқан болатын. Шын мәнінде, қазіргі биосфераның тұрақтылығы тек адам баласының қолында екенін әрбір көзі ашық, көңілі сергек мүшесі түсініп отыр.

Биосфера – тіршілік қабаты.

! Судыѕ їлкен жјне кіші айналымы. Кґміртегі айналымы. Фотосинтез. Оттегі айналымы. Азот айналымы. Энергия айналымы. Табиәаттаәы їлкен жјне кіші биологиялық айналымдар.

Биосфера – жер шарының тіршілік нышаны бар жерлерді қамтитын бөлігі. Биосфера – атмосфераның төменгі, литосфераның жоғарғы қабаты және гидросфераны дерліктей қамтып жатқан тірі организмдердің тіршілік етуіне қолайлы табиғи орталар.

Биосфераның қалыптасуы ұзақ жылдарға созылған күрделі процесс. Алғашқы тіршілік су ортасында пайда болған. Одан әрі тіршілік бірте-бірте құрлыққа шығып бүкіл жер шарына тарала бастайды.

Биосфераны жан-жақты толық зерттеген академик В.Н.Вернадский (1863-1945) зерттеген. Ол өзінің бүгінге дейін маңызын жоймаған – биосфера ілімін жасады. В.Н.Вернадскийдің негізгі идеясы өзінің «Биосфераң - деген еңбегінде 1926 жылы жарық көрген.

Биосфера - өзін құрайтын 3 құрамдас бөліктен тұрады. Олар – атмосфера ауау қабаты, гидросфера – су қабаты және литосфера – жер қабаты.

Атмосфера – біздің планетамыздың ғарыш кеңістігімен шектесіп жатқан аралығы. Атмосфера арқылы Жер мен Ғарыш зат және энергия алмасады. Жерге атмосфера арқылы ғарыштық шаң-тозаң, метеорит сынықтары түсіп жатса, өсі сутегі, гелий сияқты жеңіл газдарды жоғалтып отырады. Атмосфера бірнеше қабаттардан тұрады. Олар жер бетінен жоғары қарай – тропосфера, озон, стратосфера, мезосфера, экзосфера қабаттары деп аталады. Әр қабаттың өзіне тән газдық құрамы атқаратын функциялары бар. Жалпы алғанда атмосфера біздің тыныс алуға қажетті тіршілік ортамыз. Тіршілік – тропосфера қабатына тән. Онда барлық тірі организмдерге қажетті – оттегі, азот, озон, көмір қышқылы т.б. т.б. газдар бар. Атмосфераның ең маңызды қасиеті – тыныс алу, қорғаныш, зат және энергия алмасуды жүзеге асыруы болып табылады.

Гидросфера қабаты жер шарының 3/2 бөлігін алып жатыр. Ауа бізге қандай қажет болса, су да соншалықты керек. Яғни, сусыз әлемде тіршілік болмайды. Жер шарындағы барлық судың 94% мұхиттар мен теңіздердің үлесіне тисе, тек 6% ғана өзен, көлдер, жер асты сулары мен мұздықтардың үлесіне тиеді. Судағы тіршілік теңіздердің 11 км тереңдігінде де кездеседі. Судың беткі қабатында ұсақ ағзалар қалқып жүріп тіршілік етеді. Оларды – планктондар дейді. Оны ұсақ ағзалар мен балдырлар құрайды. Судың терең тұңғиықтарында еркін жүзіп жүретін балықтар тіршілік етеді. Оларды – нектондар дейді. Бұл қабатта негізінен – акула, кит, дельфин, камбала, скаттар тіршілік етеді. Ал, мұхиттардың ең түбінде де тіршілік бар. Олар көбінесе қозғалыссыз тіршілік етуге бейімделген су организмдері – бентостар. Өкілдері – кәдімгі теңіз жұлдызы, теңіз капустасы, губкалар, моллюскалар т.б.

Гидросфераны құрлықтағы өзен, көлдер, жер асты сулары мен биік таудың мәңгі мұздықтары да құрайды. Бұл жерлерде көптеген су өсімдіктері мен балықтың түрлері тіршілік етеді. Қазіргі кезде су көздерінің ластануы ондағы тіршілік иелеріне зардабын тигізуде. Әсіресе, мұнай өнімдері, радиоактивті қалдықтар мен химиялық заттар суға түсіп оның тұрақты тіршілік ырғағын бұзып отыр.

Біздің республика жеріндегі Каспий, Арал теңіздері мен Ертіс, Іле, Жайық, Шу, Сырдария өзендерінің ластануы күрделі шешімін таппай жатқан өзекті мәселелердің бірі.

Литосфера (жер қабығы) – құрлықтағы тіршілік ең қолайлы орта. Оның түп негізін - әр түрлі минералдар, тау жыныстары, шөгінділер, органикалық қалдықтар құрайды. Топырақ қабатын – тіршілік тірегі десек те болады. Онда тірі организмдерге қажетті барлық жағдайлар бар. Топырақ организм үшін қолайлы мекен, қорек көзі, жауларынан қорғанатын орын немесе көбею, таралу аймағы болып табылады. Ондағы тіршілік жердің беткі қабатынан бастап 3-10, ал кейбір бактериялар тіптен 1000 метр тереңдікте кездесетіні дәлелденіп отыр.

Биосфераның алуан түрлілігіне байланысты ондағы организмдердің көптүрлілігі, саны мен тығыздығы, кеңістікте кездесуі және олардың биологиялық өсімділігі де әртүрлі болып келеді. Мәселен, су мен құрлықтағы, тропикалық ормандар мен шөл зонасының биологиялық өнімділігі сәйкес келмейді. Сондықтан, биосферадағы тірі организмдердің өнімділігі сол жердің биоценоз құрамындағы өсімдіктер мен жануарлардың белгілі бір уақыт пен көлемдегі биомассасымен өлшенеді. Биосферадағы шөл-шөлейтті жерлердің биологиялық өнімділігі төмен ал, ормандардың өнімділігі жоғары деп есептелінеді. Биологиялық өсімділікті есепке алу – халық шаруашылығын дұрыс ұйымдастыру мен азық-түлік проблемасын шешуде үлкен роль атқарады.

Биосфера шегіндегі зат және энергия ағымы.

Табиғаттағы тірі және өлі заттар арасында үнемі алмасу процесі жүріп жатады. Өлі заттар деп аталатын ауа, топырақ, су т.б. негізінде тірі заттардың құрылымына енетін оның тіршілігіне ең қажетті заттар. Оларсыз тіршілік болмайды. Сондықтан кез-келген тірі организмнің тыныс-тіршілігі үшін ауа, су топырақ қажет.

Ал, тірі организмдерде заттар бір түрден екінші түрге айналып тіршіліктіѕ қозәаушы кїшіне айналады. Осы процестер жїру їшін энергия кґзі керек. Ол – күн энергиясы. Нәтижесінде, тірі заттар мен өлі заттар арасында ырәақты јрі тўрақты зат жјне энергия айналымы жїріп їнемі қайталанып отырады. Бўларды – биогеохимиялық айналымдар деп атайды. Біз тґменде тіршілік їшін еѕ қажетті табиәаттаәы зат айналымдарына тоқталамыз.

Су айналымы. Бїкіл жер шарындаәы су кїн энергиясыныѕ јсерінен кіші суынуы жјне жауын- шашын тїрінде жерге келіп тїсуі процесінен тўрады. Судыѕ булануы – су бетінен, топырақ жјне ґсімдіктер арқылы жїреді. Одан соѕ су булары атмосфераәа кґтеріліп суынып қайтадан жауын-шашын, қар, бўршақ тїрінде жерге тїседі.

Судыѕ кіші айналымы кезінде мўхиттар, теѕіздер, кґлдер бетінен кґтерілген су булары қайтадан сол жерге тїседі. Ал, судыѕ їлкен айналымы кезінде мўхиттардан буланәан судыѕалыстаәы қўрлыққа келіп тїседі. Ендігі жерде қўрлықта жинақталәан су қорлары ґзен, жер асты сулары кїйінде қайтадан мўхиттарәа қўяды. Осылайша қўрлық пен мўхиттар арасындаәы судыѕ тепе- теѕдігі сақталып отырады.

Қўрлықтаәы су айналымныѕ тўрақты болуы кґбінесе ґсімдіктерге жјне адамныѕ суды тиімді пайдалануына тјуелді болып келеді. Мјселен ормандарды жаппай кесу, жою, ґртеу немесе суды барынша пайдалану судыѕ їлкен жјне кіші айналымдарын бўзып табиәатта экалогиялық апаттарды тудырады. Нјтижесінде, жер бетінде кґлдер мен ґзендердіѕ тартылуы шґлейтті жерлердіѕ кґбеюі, қуаѕшылық сиақты адамзат їшін қолайсыз жаәдайлар туәызады.

Кґміртегі айналымы. Табиәатта кґміртегі бос кїйінде (алмаз, графит) жјне қоспа тїрінде (кґмір қышқыл газы, кґмір, мўнай, табиәи газдар т.б.) кездеседі. Сол сияқты кґміртегі тірі организмдердіѕ қўрылымына кіреді. Мјселен, біз ауамен демаламыз. Ал, “ауаныѕ” қўрамында кґміртегі, оттегі, азот т.б. газдар кездесетінін біле бермейміз. Аталәан газдардыѕ ауаныѕ қўрамында болуы шарт жјне јрбіреуініѕ їлес салмаәы да біркелкі емес (22-сурет).

Ауа компоненттері	їлес мґлшері %
	кґлемі	салмаәы
Азот Оттегі Кґміртегі т.б. газдар	78,09 20,95 0,03 0,93	75,51 23,15 0,046 1,28

Кестеде кґрсетілген газдардыѕ шекті мґлшерініѕ ауытқуы атмосфера ауасыныѕ қўрамын ґзгертіп тепе-теѕдік бўзылады. Кґміртегініѕ табиәаттаәы айналымы жасыл ґсімдіктерде кїн сјулесініѕ қатысуымен жїретін фотосинтез процесі кезінде їнемі жїріп жїзеге асады. Яәни, жасыл ґсімдіктер кґмір қышқылын сіѕіріп оттегін шыәарып отырады. Бўл кґміртегі айналымыныѕ бір бґлігі әана.

Кґміртегініѕ басқа айналымдары су айдындарында, јсіресе мўхиттарда жїріп жатады. Мўхит ауадаәы кґміртегін сіѕіріп оны еріген кїйіндегі қосылыстарына айналдырады да қайтадан атмосфера шыәарады. Ал, кґміртегініѕ таәы біраз бґлігі литосфера қабатында торф, кґмір кїйінде жыйнақталып қордаланып отырады. Бўл процестер табиәатта ґздігінен жїретін айналымдар.

Адам баласы кґміртегініѕ табиәаттаәы айналымына кері јсерін тигізеді. Яәни, кґмір, торф, мўнай ґнімдерін жаәып жыл сайын атмосфераәа 6 млрд тоннадан астам кґміртегі шыәарады. Ал, керісінше ормандарды жойып оттегініѕ мґлшерін кемітіп отыр. Арадаәы сјйкессіздіктен келіп ауадаәы кґміртегі кґбейіп атаулыәа қауіп тґнеді. Соѕәы жылдары жер шары бойынша кґмір қышқыл газыныѕ кґбейюі салдарынан ауа райы ґзгеріп “қышқыл жауындар”, “жылу эффектісі” т.б. экологиялық апаттардыѕ нышаны білініп бїкіладамзат қауымдастыәын ойландыратын проблема тудырып отыр.

Оттегі айналымы. Атмосферадаәы бос оттегі табиәатта фотосинтез процесі кезінде тїзіледі. Оттегінсіз тіршілік болмайды. Оттегі тек қана тірі организмдер їшін әана емес ґндіріс, ауылшаруашылыәы т.б. химиялық қосылыстар їшін кґптеп жўмсалады. Сондықтан оныѕ негізгі кґзі – жасыл ґсімдіктер. Ал, жасыл ґсімдіктерді қорәау біздіѕ міндетіміз.

Азот айналымы. Азот тірі организмдер денесіне ґсімдік арқылы топырақ пен судан келеді. Азот айналымы туралы жоәарәы сыныптарда толық тїсінік беріледі. Қазіргі біздіѕ мақсатымыз азоттыѕ табиәаттаәы зат айналымы їшін қажеттігі.

Тірі организмдер їшін қажетті элементтердіѕ қатарына фосфор, кїкірт те жатады. Олар табиәатта фосфор жјне кїкірт айналымдарын жїзеге асырады. Фосфор тірі организмдерде нїклейн қышқылдарыныѕ қўрамына кіре отырып энергия тасымалдау функциясын атқарады. Ал, кїкірт болса табиәатта амин қышқылдары, белок т.б. кїрделі органикалық қосылыстардыѕ қўрамына ене отырып тірі организмдер їшін маѕызды роль атқарады.

Жоәарыда аталәан табиәаттаәы айналымдар атмосфераныѕ ластануы кезінде бўзылып отырады. Јсіресе, соѕәы жылдары тек қана кїкіртті қосылыстардыѕ сыртқа шыәарылуы жылына 200 млн тоннаәа жетіп отыр. Ал, атмосферадаәы азот қосылыстарыныѕ кґбеюі озон экранына зиянын тигізсе, екіншіден зиянды “қышқыл жауындардыѕ” тїзілуі бїкіл тіршілікке қауіп тґндіруде.

Табиәаттаәы зат айналымдарыныѕ негізгі қозәаушы кїші – кїн энергиясы. Кїн энергиясы болмаса – биосфера тіршілігі бірден тоқталады. Кїн энергиясы еѕ алдымен қабылдайтын ґсімдіктер јлемі. Ґсімдіктер кїн энергиясын сіѕіріп оны тірі организмдерге берілетіндей қоректік энергияәа айналдырады. Энегрия одан јрі тірі организмдер арқылы тасмалданып јртїрлі функциялар атқарады. Сондықтан табиәаттаәы энергия жоәалып кетпейді, тек бір кїйден екінші кїйге ауысып отырады.

Табиәатта барлық заттар їнемі қозәалыста болады. Биосфера шегінде оныѕ їлкен жјне кіші айналымын ажыратамыз. Заттардыѕ їлкен айналымы биосфера шегінде жїзеге асады. Їлкен айналым Жер шары пайда боләаннан бастап ўзақ геологиялық жылдарды қамтыйды. Нјтижесінде, қўрлықтаәы заттар мўхиттарәа жетіп одан жер астына қарай жылжып қайтадан жер бетіне кґтеріліп отырады. Заттар газ, сўйық зат, шґгінді жыныстар, тїрі ґзгерген массаларәа айналып жатады.

Заттардыѕ кіші айналымы їлкен геологиялық айналым қўрамына ене отырып бїкіл биосфера шегінде јрекет етеді. Бўл процесс экожїйе жјне организм шегін де зат жјне энергия айналымы тїрінде жїзеге асып отырады. Яәни, биологиялық айналымныѕ негізгі бір-біріне қарама-қарсы екі процестен – органикалық заттыѕ тїзілуі жјне оныѕ бўзылуынан тўрады. Органикалық заттардыѕ аләашқы қоры – фотосинтез процесі жасыл ґсімдіктерде пайда болды. Олардыѕ кґзі – кґмір қышқыл газы, су жјне минералды заттар мен Кїн энергиясы. Сол сияқты ґсімдік топырақтан еріген кїйдегі кїкірт, фосфор, кальций, калий, магний т.б. элементтерді жинақтап органикалық заттар тїрінде ґсімдік қоректілерге қажетті белок, май, амин қышқылдары т.б. заттар тїзеді.

Одан јрі микроорганизмдер – ґсімдіктер мен тірі организмдердіѕ қалдықтарын бўзып қайтадан топырақ, су қўрамына береді. Осылайша, табиәатта їздіксіз биологиялық айналым қайталанып отырады.

9-лекция

Биосфера жјне экожїйелерді қорәау

! Геграфиялық раса – географилық оқшаулану. Экологиялық – организмніѕ тіршілік ету ортасы. Генетикалық – ядро хроммосомалары ерекшеліктері.

Академик В.И. Вернадский – биосфера јлемін толық зерттеп баәа берген әалым. Ґзініѕ еѕбегінде биосфераны “тіршілік бесігі” –деп келіп, оныѕ пайда болу, даму жјне қалыптасу кезеѕдеріндегі тірі организмдердіѕ ролін ерекше баәалаәан. Биосфераныѕ қалыптасуы, қазіргі кездегі жер шарыныѕ ўсқыны ондаәы фауна мен флораныѕ пайда болуы геологиялық ўзақ жылдарды қамтыәан В.И. Вернадскийдіѕ тірі заттар деп отырәаны ґзімізге белгілі бейорганикалық химиялық элементтер. Яәни, кґміртегі, оттегі, азот, фосфор, сутегі, кїкірт т.б. элементтер. Биосферадаәы тіршілік бўдан шамамен 3-3.5 млрд жыл бўрын пайда боләан. Олар – қазіргі бактерия, саѕырауқўлақ немесе балдырларәа ўқсас қарапайым организмдер Жер бетінде аләашқы тіршілік суда пайда боләан деп есептеледі. Одан јрі қўрлықтаәы организмдердіѕ пайда болуы жјне қазіргі атмосфера қўрамыныѕ қалыптасуы.

В.И. Вернадский биосфера эволюциясын зерттей келіп ондаәы тўрақты тіршіліктіѕ қалыптасуындаәы – тірі организмдердіѕ ролін ерекше баәалады. Тірі организмдердіѕ қызметі негізінде табиәатта їздіксіз зат жјне энергия айналымы жїзеге асып отырды. Табиәаттыѕ бўл айналымдары ґздігінен жїретін процестер. Нјтижесінде, жер шарыныѕ қазіргі заманәытіршілігі қалыптасты.

В.И. Вернадский ґзініѕ биосфера туралы ілімін тўжырымдай келіп ондаәы тіршіліктіѕ тўрақты дамуындаәы адамныѕ ролін жоәары баәалайды. Яәни, “биосфераныѕ болашаәы адамныѕ парасатты ақыл-ойына байланысты (ноосфера) бірқалыпты дамуы тиіс” – деген болатын. Бірақта, ўлы натуралист, адам баласыныѕ табиәатты қазіргіше пайдаланып оныѕ миллиондаәан жылдар бойәы қалыпты дамуын бўза бастайтынына болжам жасай алмап еді.

Бірақта, В.И. Вернадский соѕәы жылдардаәы әылыми-техникалық прогрестіѕ дамуына баәа бере келіп,адам баласыныѕ биосфераны қарқынды меѕгеруіненсақтандырды. Ол – “егерде адамзат табиәатты осылайша пайдалана берсе бїкіл биосфера тўрақтылыәына қауіп тґндіруі мїмкін” –деген болатын.

Шын мјнінде, адам баласы әылымды, алып техниканы, атомды игеріп әарышты зерттей бастасымен биосфераәа бўрын-соѕды болмаәан салмақ салды. Жер шарында халықтыѕ саныныѕ артуына байланысты азық-тїлік, энергетика, шикізат проблемасы туды. Нјтижесінде, табиәат ресурстарын игеру 10-100 есе артты. Жер шарында жыл сайын 100 млрд тонна қазба байлықтары ґндіріліп, 500 млн тоннадан астам химиялық заттар егістіктерге тґгілді, 20 млрд тонна синтетикалық немесе қорытпа заттар, улы газдар қоршаәан ортаәа шыәарылды.

Физиологиялық ерекшеліктері бірдей болып, себет гїл шоәырыныѕ сыртындаәы орамжапырақтарындаәы, тўқымы қўрылысындаәы, жапырақ алақаны пішініндегі, сїт тїзу ерекшеліктеріндегі айырмашалықтары жойылып кетсе, екеуініѕ бір тїр екендігі дјлелденген болар еді.

10-лекция

Тақырып.2. Табиғи қорлар және табиғатты тиімді пайдалану

Табиғат дегеніміз-мезгіл мен кеңістікке шексіз, тұрақты қозғалыста, өзгеруде, дамуда, болатын биоорганикалық және органикалық дүние. Бұл адамзат қоғамның өмір сүруіне қажетті әлемдегі бүкіл материалдық-энергетикалық, информациалық және әр түрлі табиғи құбылыстардың жинақтығы. Адам шаруашылық қарекетінде табиғат пен байланысты, оған тікелей немесе аралық әсерін тигізеді.

Адам мен табиғат арасындағы қарым-қатынас мәңгілікті және сонымен қатар тұтас күрделі мәселе. Халықтың өмірлік қарекетіне, әсіресе денсаулығы мен өсіп өнуіне тікелей немесе әлеуметтік-экономикалық жағдай арқылы жанама түрде табиғи ортаның құрауыштары мен олардың жинақтығы-атмосфералық ауа, табиғи сулар, топырақ жамылғысы, геологиялық құрылым, өсімдіктер мен жануарлар, сонымен қоса төтенше құбылыстар мен барлық биосферада жүретін процестер ықпал жасайды. Табиғат арқылы адамзат өзінің көптеген қажеттілігін қамтамасыз етеді.

Адам күрделі “Табиғат-қоғам” жүйесінің бір бөлігіне жатады. Қоғамның материалдық, мәдени тағы да басқа мұқтаждығын қанағаттандыру үшін қазіргі кезеңде немесе болашақта қолданылатын табиғи ортаның құрауыштары мен табиғи құбылыстары табиғи рессурстар деп аталады. Оларға атмосфералық ауа, су, топырақ, кен байлықтары, күн радиациясы, ауа райы,өсімдіктер мен жануарлар әлемі, жер қабатындағы жылу энергиясы т.б. жатады.

Табиғат рессурстары және олардың жіктелуі

Табиғи рессурстар әр түрлі жолмен жіктеледі. Қол жетерлікке (іске асатын немесе нақтылы және потенциалды), пайда болуына (табиғи, антропогенді) химиялық табиғатына (органикалық, минералдық), көздері мен орналасуына (жер, су, кен, өсімдіктер, орман), қолдану міндетіне (өнеркәсіптік, шикізат, тамақ) байланысты. Рессурстар сонымен қатар (тікелей табиғаттан алынатын) және қосымша материалдық (әр түрлі өндіріс салаларының утилдеуге жататын қосалқы өнімдері) болып та бөлінеді.

Таусылуына байланысты табиғи рессурстар сарқылатын және сарқылмайтын болып бөлінеді.

Сарқылмайтынға негізінде біздің планетаға қатысты сыртқы процестер мен құбылыстарды жатқызуға болады. Ең алдымен бұған космостық рессурстар соның ішінде күн сәулеленуінің энергиясы және одан туындайтындар-жылжымалы ауаның энергиясы, су толқыны, ай мен күннің тарту күшіне байланысты теңіз суының толысуы мен қайтуының энергиясы, космостық шаң климаттық рессурстар-атмосфералық ауа, жауын-шашын, жел, сонымен қатар жер қойнауындағы жылу.

Сарқылмайтын рессурстардың жердегі қоры пайдаланған сайын азаймайды, ал табиғи ортадан алынған сайын қоры сарқылатын, табиғи процестердің нәтижиесінде орны толмайтын рессурстар сарқылатындарға жатады.

Сарқылатын табиғи рессурстар қалпына келетін және қалпына келмейтін болып бөлінеді. Қалпына келмейтіндерге планетаның қойнауындағы пайдалы қазбалар-металл, рудалары бейметалды қосылыстар т.б.. Қалпына келетіндерге тірі организмдер жатады.

Минералды шикізат рессур-старын пайдалану, өндіріс және ауыл шаруашылығының үдемелі дамуы

ХХ ғасырдың екінші жартысында ауыл шаруашылығына пайдаланатын жерлер үздіксіз айналымға түскендіктен сапасы төмендей бастады, әсіресе химияландыру науқаны күшейіп оның зардабы адамдар арқылы біліне бастады. Бұл экологиялық жағдайлар дүние жүзінің көптеген мемлекеттерінде жаппай сипат алады. Статистика мәліметтері бойынша жыл сайын дүниеге келген сәбилердің 11,2 пайызы физикалық жағынан нашар және ақыл-есі кем туатыны анықталған. Дүниеге келген 100000 баланың әрбір 11-12 мыңы онкологиялық ауруларға ұшыраған.

Ауылшаруашылығында химияны қолдау 1960-1990 жылдары өзінің биігіне шықты. Егерде 1960ж адам басына шаққанда 5кг. өнім келсе, ал 1990ж ол 35 кг. ға жеткен. Бұл химиялық заттарды қолданудың еселеп өскенін көрсетеді. Яғни, ауыру қарқыны 1960ж 0,74 пайыздан 1990ж 30 пайызға дейін өскен. 1990ж-1999ж ауыл шаруашылығында химияны қолдану біздің республикамызда бәсеңдей бастады. Оның көптеген факторлары бар. Бұл жағдай біршама экологиялық таза өнім алуға жол берген, екінші жағынан барлық дақылдардың түрінен алынатын өнім азая бастады. Мысалы: Қазақстанда 1990ж 67.2122.т минералды тыңайтқыштар оның ішінде 42,3 пайыз азот, 55,4 пайыз фосфор және 2,3 пайыз кальцидің үлесіне тиген. Органикалық тыңайтқыштар 22445,3 мың т. жеткен. Ал 1999ж бұл көрсеткіштер 4-5 есеге кеміген.

Атмосфера және судың құрамының өзгерістері

Атмосфера-бүкіл әлемнің тіршілік тынысы. Атмосфера ауасының шекарасы болмайды. Ол жер шары халықтарының ортақ байлығы болғандықтан оның сапасы, тазалығы адамзат үшін еш нәрсеге теңгерілмейтін биосфераның құрамдас бөлігі.Оның массасы 5,157х10¹⁵т. тең. Негізінен атмосфераның адам үшін атқаратын қызметі өте жоғары. Атмосфера-бүкіл әлемді таза ауамен қамтамасыз ете отырып тіршілікке қажетті газ элементтері мен (оттегі, азот, көмірқышқыл газы, аргон, т.б.) байытады және жерді метеорит әсерлерінен, күн және ғарыштан келетін түрлі зиянды сәулелерден қорғайды, зат және энергия алмасуларын, ауа райының қызметін реттеп жалпы жер шарындағы тұрақтылықты үйлестіріп отырады. Бірақта адам баласы үшін орасан зор пайдалы ауа бассейні соңғы жылдары күрделі өзгерістерге ұшырап отыр. Ең бастысы ауаның ластануы.

Атмосфераның ластану индексін (АЛИ) бағалау бойынша 1995-2000 жж аралығында ауасы ең көп ластанатын қалаларға (Лениногор, Өскемен, Жезқазған, Балқаш, Қарағанды, Повладар, Теміртау, Алматы т.б.) қалалары жатады. Қазақстанның өз ластану көздерінен түскен (1) және шекаралас ауа арқылы (2) өткен заттардың үлесі төмендегідей болған:1) Күкірт 46 пайыз немесе 380000 т.

Азот (тотыққан)-19 пайыз немесе 46400 т.

Азот (тотықсызданған)-51 пайыз немесе 11300т

2) Күкірт 54 пайыз

Азот (тотыққан)-81 пайыз

Азот (тотықсызданған)-49 пайыз

Дүние жүзілік су қорларының ластануы бүкіл адамзат қауымын алаңдатып отыр. Бұл мәселе Қазақстанға да тән. Судың ластануы көп түрлі әрі ең соңында су экожүйесін бүлдіруімен аяқталады.

Су айдындарының ластануын былайша топтайды: -Биологиялық ластану: өсімдік жануар микроорганизмдер және аш бейімді заттар;

• Химиялық ластану: уытты және су ортасының табиғи құрамын бүлдіретіндер;

• Физикалық ластану: Жылу-қызу, электромагнитті өріс, радиокактивті заттар.

Судың сапасы, ластану деңгейі үнемі бақылауға алынып отырады. Судың құрамындағы химиялық қоспалар, тұздық құрамы, еріген бөлшектер, температура әр түрлі болуы мүмкін.

Су бассейіннің ластануының негізгі себептері-тазартылмаған ағын суларды өзен-көлдерге жіберу. Бұған жол беретіндер:

• тұрғын-үй, комуналдық шаруашылықтар;

• өнеркәсіп орындары;

• ауылшаруашылығын химияландыру;

• халық шаруашылығының басқа да салалары.

Тау жыныстарының үгілуі және топырақтың құнарсыздануы

Қазақстанның барлық жер көлемі 2724,9 мың км². Жер қорымыздың көлемі өте үлкен болғанымен оның сапасы соңғы жылдары күрт нашарлап отыр. Жерді дұрыс пайдаланбау салдарынан топырақ деградацияға ұшырап, құнарсыздану шөлге айналу процестері күшейе түсуде. Соңғы мәліметтер бойынша Республика жерінің 180млн. га немесе 60 пайызы шөлге айналған. Барлық жерде жердің 235 млн.га жазық жерлер, 180 млн. га жайылым және 34 млн. га таулы аймақтар алып жатыр. Жоғарыда аталған 235 млн. га. құнарлы жердің 180млн.га жері жарамсыз жерлерге ұшырап, оның 30 млн.га топырақ эрозиясы 60 млн.га тұздану 10 млн.га химиялық және радиоактивті заттармен ластанған.

Тау жыныстарының үгілуі елімізде ұшырылып жатқан ракеталардың әсерінен тұрған дауылдар мен табиғи желдер сонымен қатар су тасқындарының салдарынан болады. Жайылымдар мен шабындықтар үшін пайдаланылатын топырақтың қазіргі қалі мүшкіл.

Модуль.3. Табиғатты қорғау.

Тақырып.1. Қазіргі кезеңнің әлеуметтік экологиялық мәселелері.

Бүкіл әлемдік құбылыстарды табиғатты және қоғамды адамның ой санасын өзгерісте, қозғалыста, дамуда және өзара

Мал етінің жетіспеуінен зардап шегуде. Жыл сайын соның салдарынан 20 млн адам, әсіресе балалар қайтыс болады. Ең қиын жағдай Африка құрлығындағы Эфиопия, Самали, Чад, Судан, Ангола т.б. елдерде орын алып отыр. Бұл елдерде тіпті ауылшаруашылық өнімдерін өңдейтін өндіріс орындары жоқ. Еуропа Солтүстік Америка, Жапония елдерінде бұдан басқа жағдай орын алған Жер бетінің тұрғындарының 20% түзетін бұл елдер, барлық өндірілген сүт пен еттің 80%, ал қалған жер бетінің 80% тұрғындары ет пен сүттің 20% пайдаланады.

Осыған қарамастан әлеуметтік-экологиялық байланыстар себеп болып соңғы мың жылдықта жер бетіндегі адам саны қарқынды өсті. Бірінші халық санының екі есе көбеюіне 630 жыл, екінші рет екі есе көбеюіне 270 жыл, үшінші рет екі есе көбеюіне 40 жылдай ғана уақыт қажет болды. Тек дамыған елдерде ғана адам демографиялық процестерге әсер ететін факторларды қажетіне байланысты реттеп отыра алады.

Адам санының өсуі

11 мың жыл бұрын Жер бетіндегі халық саны әлсіз өсті. Сол кездегі халық саны бар болғаны 5 млн. ғана еді. Қазір Токиода 14 млн, Мехикода 17 млн, Алматыда 2 млн, Қазақстанда 14,5 млн халық тұрады. Азық-түлік өндірісінің қарқынды өсе бастауы (11 мың жыл бұрын неолиттен егін егіп, мал бағу кезеңі басталды) нәтижесінде біздің эрамыздың басында (жыл санаудың басталуы) халық саны 200-300 млн болып көбейді. Сосын өсу қарқыны эпидемиялық (жұқпалы) ауруларға, түрлі соғыстарға байланысты әлсіреді. Бұдан 200 жыл бұрын өндіріс революциясының басталуы ғылымның, медицинаның, экономиканың қарқынды дамуы халық санының қазірге дейін қарқынды өсуіне жағдай жасады. Ең қарқынды өсу ХХ ғ. ІІ ж. сәйкес келеді. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Азияның, Африканың Орталық және Оңтүстік Американың көптеген елдері колониалдық статусын

жоғалтып тәуелсіздік алды. Дүниежүзілік денсаулық қорғау ұйымы (ДДҚҰ) түрлі ауруларға қарсы шаралар жүргізді. Ол көп елдерде нәтижелі болып өлім саны азайды. Тулып көбею қарқыны сақталды. Дүние жүзіндегі халық саны күрт өсті. Оны төмендегі елтірілген мәліметтерден көруге болады. Бірінші рет халық санының 1 млрд. толуы шамамен 1830 ж., екінші – 100 жыл өткен соң (1939ж.), үшінші – 20 жылдан соң (1960ж.), төртінші 15 жыл өткен соң (1975ж.), бесінші 12 жылдан соң (1987ж.), алтыншы млрд. толуы 15 жылдан соң (2003ж.).

2003 жылы Жер бетіндегі халық саны 6 млрд. болды. Жылына 90 млн. қосылып отырады. Франция мен Испания халқы қосылып 90 млн. болады. Тәулігіне Жер бетіндегі адам саны 250 мыңға, сағатына 10 мыңға көбейеді. Сонда тәулігіне көбейетін адам саны Қазақстанның облыс орталықтарының Қызылорда, Атырау сияқты қалалардың тұрғындар санына тең болса, сағатына көбейтені адам саны аудан орталықтарындағы поселек тұрғындарының санына тең болады.

Сөйтіп соңғы 300 жылдан бастап халық санының баяу өсу кезеңі аяқталып қарқынды өсу кезеңі басталды. Бұл өсу жалғасуда. Яғни өсу әлі шегіне жеткен жоқ.

Халықтың саны өсе бергенімен оны қоректендіретін шикізат көзі шексіз емес. Ол жер бетіндегі кеңістік көлемімен шектеледі. Сонымен бірге халық санының шексіз өсе беруі мүмкін емес.

Соңғы кезде Жер бетінде халық санының өсуі сәл төмендеді. 1970 жылдары жылына 2% өссе, 1990 жылдары 1,7% төмендеді. Соған қарағанда ХХІ ғасырда жер бетіндегі халық санының өсу қарқыны сәл төмендеуі мүмкін.