Тема 1.6 геоэкологические функции литосферы

Литосфера представляет собой верхнюю твердую оболочку планеты толщиной от 50 до 200 км, имеющую большую прочность и переходящую без определенной резкой границы в нижележащую астеносферу. Сверху литосфера ограничивается гидросферой и атмосферой, частично проникающими в нее. Литосфера является геологической основой ландшафта, почв, средой обмена веществом и энергией с атмосферой и поверхностной гидросферой, через нее осуществляется круговорот воды в природе. Она служит накопителем пресных вод, входящих в структуру наземной биоты, обеспечивая процессы ее жизнедеятельности. Литосфера – среда сосредоточения природных минеральных ресурсов, необходимых для функционирования и развития человечества как общественной социальной структуры. В связи с этим свойства литосферы требуют особого рассмотрения в первую очередь с позиции ее геоэкологических функций, как продукта природного и техногенного развития верхней части земной коры.

Ресурсная геоэкологическая функция литосферы определяет роль минеральных, органических и органоминеральных ресурсов, геологического пространства литосферы для жизнедеятельности биоты и человеческого общества. Она включает в себя минеральные ресурсы литосферы, необходимые для жизни биоты; минеральные ресурсы, необходимые для человеческого общества как социальной структуры; ресурсы геологического пространства – площадные и объемные ресурсы литосферы, необходимые для расселения и существования биоты, включая человека как биологический вид и человечество как социальную структуру. Первые два аспекта связаны с изучением и оценкой минеральных, органических и органоминеральных ресурсов литосферы, в том числе подземные воды. Последний вид ресурсов обусловлен геоэкологической емкостью геологического пространства, охватывающего приповерхностную часть литосферы как в площадном, так и объемном измерении.

Геодинамическая геоэкологическая функция литосферы отражает свойства литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные процессы и явления. Отличительной чертой геодинамической функции является возможность ее реализации как непосредственно, в виде негативного по отношению к биоте явления, так и опосредованно, через ресурсную, геофизическую или геохимическую функции.

Геохимическая геоэкологическая функция литосферы отражает свойство геохимических полей (неоднородностей) литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты и человека.

Под геохимической аномалией понимается участок территории, в пределах которого хотя бы в одном из слагающих его природных тел статистические параметры распределения химических элементов отличаются от геохимического фона (средней величины природной вариации содержания химических элементов). По природным средам они могут быть литохимическими (в почвах, горных породах, донных осадках), сноухимическими (в снеговом покрове), гидрохимическими (в поверхностных и подземных водах), атмохимическими (в воздухе), биохимическими (в живых организмах). Кроме этого, различают аномалии избытка и аномалии дефицита.

Геофизическая геоэкологическая функция литосферы отражает свойства геофизических полей (неоднородностей) литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты, включая человека.

Геофизическая аномалия – отклонение значений физического поля Земли от нормального, обусловленное различием физических свойств горных пород и неоднородностью ее состава и строения. Выделяются естественные физические поля – магнитное, гравитационное, геотермическое – и искусственно возбужденные – электрические поля постоянных токов.

Основные причины и следствия нарушения геоэкологических функций литосферы. Под нарушением геоэкологических функций литосферы понимается их негативное изменение, оказывающее прямое или опосредованное влияние на комфортность существования растительного, животного мира и человеческого общества и в экстремальных случаях приводящее к их гибели (вымиранию). Исходя из представлений о формировании геоэкологических функций литосферы, как результата эволюционного развития Земли, под влиянием природных и техногенных факторов вычленяются две причины их нарушения (трансформации) – природная и антропогенная.

Первая, природная, причина связана с естественными катаклизмами: периодами активизации вулканической деятельности, тектонических движений и глубокими перестройками палеогеографических условий. Вызывается она целым рядом факторов как земного (проявление вулканизма), так и космического (столкновение Земли с астероидами и планетами) происхождения. С ними связывают проявления региональных и глобальных катастроф и катаклизмов в эволюции Земли. В качестве альтернативной гипотезы выдвигаются глобальные лесные пожары на рубеже позднего мела и палеогена.

Все перечисленные причины могли вызвать резкое увеличение содержания углекислоты в атмосфере, повышение температуры морской воды, что привело к массовому вымиранию организмов. Не менее глобальным могло быть и их прямое воздействие на биоту. Следствием природных катаклизмов в эволюции Земли (а значит, и геоэкологических функций литосферы) является массовое вымирание живых организмов и гибель растительности.

Вторая причина нарушения геоэкологических функций литосферы – техногенез, неразрывно связанный с развитием человеческого сообщества и приводящий к истощению минеральных и органических ресурсов, активизации опасных геологических процессов и загрязнению полютантами и радионуклидами мест обитания биоты. Следствием таких нарушений является снижение комфортности существования биоты, миграция отдельных видов, заболеваемость и вымирание.