Структурные компоненты биосферы.

В состав биосферы входят:

- живое вещество (растения, животные, микроорганизмы);

- биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов – каменный уголь, битумы, нефть);

- биокосное вещество (продукты распада и переработки горных осадочных пород живыми организмами – почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества);

- косное вещество (совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых живые вещества не участвуют – горные породы магматического, неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты

Параметры состояния природной окр. среды следующие.

Энергетический - E = Es + Ed, где Es - запас энергии в системе в момент времени to, а Ed - энергетический баланс системы за период времени to+^t.

Водный - W = Ws + Wd, где Ws - запас воды в системе в момент времени to, а Wd - водный запас системы за период to + ^t.

Биологический - B = Bs + Bd - Bm, где Bs - биомасса, Bd - биологическая продуктивность, а Bm - минерализация органики.

Биогеохимический - G = Gs + Gdb + Gdg, где Gs - запас химических элементов в системе, Gdb - биологический круговорот веществ, а Gdg - геологический круговорот веществ. Обобщенные параметры состояния окр. среды могут быть количественно определены экспериментальным путем для каждой точки района, крупного региона, ландшафтно-географического пояса, либо земного шара в целом. В этих расчетах необходимо принимать во внимание определенную расчетную площадь и протяженность, и состав соответствующих геосфер по вертикали.

Свойства окр. среды, определяющие её отношение к внешним воздействиям:

Устойчивость среды - ее способность к самосохранению и саморегулированию в пределах, не превышающих определенных критических величин - допустимых пределов изменений.

Эластичность среды - способность окр. среды в некоторых пределах менять свое состояние под влиянием внешних факторов и возвращаться в исходное положение при прекращении их действия.

Инерция среды - способность окр. среды в некоторых пределах противостоять воздействию внешних факторов без изменения своего состояния.

Емкость среды - способность окр. среды адсорбировать без изменения своего состояния чужеродные воздействия внешних факторов (посторонние вещества, избыточную энергию).

Допустимые изменения пределов среды - пределы изменения окр. среды, минимальные и максимальные критические величины параметров состояния среды, внутри которых она обладает устойчивостью и не разрушается.

Состояние окр. среды обобщенно можно характеризовать рядом показателей связанных с ее реакцией на воздействие внешних факторов, включая человеческую деятельность, загрязнение среды и аномалии в среде.

Возмущения в среде - временные, случайные или периодические (циклические) изменения параметров состояния окр. среды, не приводящие к глобальным изменениям ее состояния (эволюции, разрушения). Исторический кумулятивный эффект накопления регулярных возмущений может привести к изменению среды и переход ее в иное состояние или привести к появлению аномалий.

Загрязнение среды - накопление в окр. среде посторонних (поступающих извне или генерируемых самой средой - самозагрязнение) примесей (вещества, энергия, явления) в количествах превышающих природную способность среды к самоочищению от примесей. В частном случае техногенного загрязнения под загрязнением понимают такое антропогенное поступление в геосистему различных веществ и соединений, при которых превышаются пороговые концентрации, а, следовательно, и емкость геосистемы. В более узком смысле под загрязнением обычно понимают антропогенные поступления в среду различных веществ, имеющих вредное воздействие на человека и др. организмы.

Аномалии в среде - локальные устойчивые количественные отклонения от фоновых параметров состояния окр. среды, связанные с местными особенностями той или иной геосистемы.

 

Допустимой мерой отклонения от нормального состояния η^*_е1 экосистемы считается такое отклонение, которое со временем может быть ликвидировано самой системой. Достижение критического уровня η^*_кp.max(min) ведет к разрешению расширению данной экосистемы. Изменения η^*(t) во времени обусловлено изменением внешних условий – температуры, влажность и т.д. Множество состояний экосистем η^*_е2 лежит между η^*_кp.max и η^*_кр.min.

 

Рис. 9.5 График функции состояния элементов биосферы  во времени при различных нагрузках

Биотехносфера — сфера, представляющая собой переходный этап от биосферы к ноосфере.  Термин введён А. В. Сидоренко в 1980 г. Характерной особенностью этого периода является сочетание стихийного и сознательного, отрицательного и положительного влияния деят-ти человека на окружающую среду

Ноосфера (от греч. noos — разум) — это биосфера, разумно управляемая человеком. Ноосфера является высшей стадией развития биосферы, связанной с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным фактором развития на Земле.

Термин и понятие «ноосфера» были введены в науку французскими учеными — математиком Э. Леруа, философом П. Тейяром де Шарденом и В.И. Вернадским