Влияние человека на природные экосистемы

Воздействие человека на окружающую его природную среду может рассматриваться в разных аспектах в зависимости от цели изучения этого вопроса. С точки зрения экологии представляет интерес рассмотрение воздействия человека на экологические системы под углом зрения соответствия или противоречия действий человека объективным законам функционирования природных экосистем. Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям: состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ; энергетического баланса биосферы; биоты. Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса.

Современный экологический кризис характеризуется следующими проявлениями:

• постепенное изменение климата планеты вследствие изменения баланса газов в атмосфере;

• общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение биосферного озонового экрана;

• загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами, сложными органическими соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными веществами, насыщение вод углекислым газом;

• разрыв естественных экологических связей между океаном и водами суши в результате строительства плотин на реках, приводящий к изменению твердого стока, нерестовых путей и т.п.;

• загрязнение атмосферы с образованием кислотных осадков, высокотоксичных веществ в результате химических и фотохимических реакций;

• загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксины, тяжелые металлы, фенолы;

• опустынивание планеты;

• деградация почвенного слоя, уменьшение площади плодородных земель, пригодных для сельского хозяйства;

• радиоактивное загрязнение отдельных территорий в связи с захоронением радиоактивных отходов, техногенными авариями и т.п.;

• накопление на поверхности суши бытового мусора и промышленных отходов, в особенности практически неразлагающихся пластмасс;

• сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к дисбалансу газов атмосферы, в том числе сокращению концентрации кислорода в атмосфере планеты;

• загрязнение подземного пространства, включая подземные воды, что делает их непригодными для водоснабжения и угрожает пока еще мало изученной жизни в литосфере;

• массовое и быстрое, лавинообразное исчезновение видов живого вещества;

• ухудшение среды жизни в населенных местах, прежде всего урбанизированных территориях;

• общее истощение и нехватка природных ресурсов для развития человечества;

• изменение размера, энергетической и биогеохимической роли организмов, переформирование пищевых цепей, массовое размножение отдельных видов организмов;

• нарушение иерархии экосистем, увеличение системного однообразия на планете.

Динамика роста антропогенных и сокращения естественных ландшафтов

(цит. по Т.А. Акимовой и В.В. Хаскину, 2001)

Показатель	Начало 20 века	Конец 20 века
Валовой мировой продукт, млрд.долл./год	60	25000
Энергетическая мощность техносферы, ТВт,	1	14
Численность населения, млрд. чел.	1,6	6,0
Потребление пресной воды, км3/год	360	5000
Потребление первичной продукции биоты, %	1	12
Площадь лесов, млн.км2	57,5	49,0
Рост площади пустынь, млн.км2	-	1,7
Сокращение числа видов, %	-	20
Площадь суши, занятая техносферой, %	17	30
Риск техногенных поражений людей, %	0,5	2,5

Сравнение биосферы и техносферы

(цит. по Т.А. Акимовой и В.В. Хаскину, 2001)

Показатель	Биосфера	Техносфера
Сферообразующее число биологических видов	107	1
Число контролируемых видов	До 107	104
Масса сферы, Гт (1 гигатонна = 109 тонн)	5*104	2*104
В том числе:
активное вещество, Гт	104	15
неактивное, произведенное вещество, Гт	4*104	2*104
Кратность обновления активного вещества, лет	0,1	0,1
Годовая нетто-продукция, Гт	625	1,5
Годовой расход органического вещества, Гт	212	24
Годовой расход энергии, ЭДж (1 эксаджоуль = 1018Дж)	12000	450
Годовой расход воды, км3	3*104	5*103
Степень замкнутости круговорота веществ, %	99,9	До 10
Запас генетической информации, Гбит (1 гигабит = 109 бит)	106	7
Запас сигнальной информации, Гбит	-	8
Скорость переработки информации, бит/с	1036	1018
Информационная скорость эволюции, бит/с	0,1	107

Основные экологические проблемы при различных видах

антропогенных воздействий (по Б.И. Кочурову, 1998).

Вид антропогенного воздействия	Экологические проблемы, индексы (в порядке убывания значимости)
Охотничье-промысловое хозяйство	Б
Выпас скота	Б, П
Рубки леса	Б, П, В
Богарное земледелие	П, Б, В
Осушение	П, В, Б, Н
Орошение	П, В, Н
Гидротехническое строительство	Н, В, П, Б
Урбанизация, обрабатывающая промышленность	А, Н, В, Б, П
Транспорт	А, Н, П, Б, В
Поиски и добыча полезных ископаемых	Н, В, Б, П, А
Тепловая энергетика	А, В, Б, П

Условные обозначения: А – загрязнение атмосферы, В – истощение и загрязнение вод, нарушение водного режима, П – деградация и загрязнение почв, Б – деградация и истощение биоты, Н – комплексное нарушение земель и разрушение локальных геосистем.

Перспективы решения проблем экологического кризиса.

Когда в середине шестидесятых годов двадцатого столетия проблемы окружающей среды оказались в центре внимания мировой общественности, встал вопрос: сколько времени в запасе у человечества? Когда оно начнет пожинать плоды пренебрежительного отношения к окружающей его среде? Ученые рассчитали: через 30-35 лет. Это время настало. Мы стали свидетелями глобального экологического кризиса, спровоцированного деятельностью человека. Вместе с тем последние тридцать лет не прошли даром: создана более твердая научная основа понимания проблем окружающей среды, образованы регламентирующие органы на всех уровнях, организованы многочисленные общественные экологические группы, приняты полезные законы и постановления, достигнуты некоторые международные договоренности. Однако, ликвидируются в основном последствия, а не причины сложившегося положения. Например, люди применяют все новые средства борьбы с загрязнениями на автомобилях и стараются добывать все больше нефти вместо того, чтобы поставить под вопрос саму необходимость удовлетворения чрезмерных потребностей. Чтобы принимать долгосрочные решения, необходимо обратить внимание на принципы, определяющие устойчивое развитие, а именно:

• стабилизация численности населения;

• переход к более энерго- и ресурсосберегающему образу жизни;

• развитие экологически чистых источников энергии;

• создание малоотходных промышленных технологий;

• рециклизация отходов;

• создание сбалансированного сельскохозяйственного производства;

• сохранение биологического разнообразия на планете.