2.3.3. Биохимические циклы наиболее важных биогенных элементов

Наиболее жизненно важными можно считать элементы, из которых в основном состоят белковые молекулы. К ним относятся углерод, азот кислород, фосфор, сера.

Скорость оборота СО2 составляет порядка 300 лет (полная замена его в атмосфере). Главным резервуаром связанного углерода являются леса. Они содержат 2/3 его запаса в атмосфере (500миллиардов т).

Скорость круговорота кислорода 2000 лет, именно за этот срок происходит обмен кислорода через зеленые растения. В целом этот круговорот очень сложен и в настоящее время обусловлен антропогенным фактором в результате использования на окисление подземных кладовых. Круговорот азота, фосфора, калия и серы.

Лекция 3

Антропогенное воздействие на биосферу. Мир на рубеже тысячелетий. Последствия влияния человека на биосферу

Вся история человечества - это история усиления его влия­ния на природу. В этой истории было три важных этапа, но­сивших характер революций [45]. Первая - неолитическая ре­волюция - связана с переходом многих народов примерно 10 тыс. лет тому назад от кочевого к оседлому образу жизни с появлением земледелия. Вторая - индустриальная революция — началась в XVII-XVI1 вв. в Западной Европе благодаря боль­шим достижениям в механике, изобретению всевозможных устройств, интенсификации выплавки железа, добычи угля и изобретению парового двигателя. В XIX-XX вв. последовала третья - научно-техническая революция, вызванная бурным прогрессом науки и технологии. Ее результатом стало превра­щение биосферы в техносферу.

1. Формирование техносферы

О техносфере как биосфере, существенно преобразован­ной влиянием хозяйственной деятельности человека, стали говорить после того, как в XX столетии уровень производства повысился в десятки раз (табл. 1.1). За 100 лет мировое потребление энергии увеличилось в 14 раз (удваивалось в среднем каждые 27 лет), суммарное по­требление первичных энергоресурсов превысило 400 млрд. т. Использование черных металлов возросло за столетие в 8 раз, еще интенсивнее был рост использования цветных металлов. В тысячу раз возросло производство самодвижущегося транс­порта, и выпуск автомобилей приблизился к 50 млн единиц в год. Промышленное извлечение тяжелых металлов из руд принципиально изменило их геохимические циклы,

Таблица 1.1

Усиление влияния хозяйственной деятельности человека на биосферу в XX в. [2]

Показатель	Начало	Конец
	века	века
Валовой мировой продукт, млрд долларов США	60	25000
Энергетическая мощь мирового хозяйства, Твт	1	14
Площадь пахотных земель, млн га	750	1500
Численность населения, млрд человек	1,6	6
Потребление пресной воды, км3	360	5000
Плошадь лесопокрытых территорий, млн км2	57,5	50,0
Прирост площади пустынь, млн км2	-	1,7
( окращение числа видов, %	-	20
Площадь суши, вовлеченная в техносферу
(исключая Антарктиду), %	20	60

Концентрации многих металлов в природной среде повысились в десятки и сотни раз (произошла так называемая металлиза­ция биосферы). Пока металлы находились в своих природ­ных депо, их участие в круговоротах веществ было ничтожно, после извлечения из руд и попадания в круговороты тяжелые металлы возвращаются в природные депо (осадочные поро­ды) крайне медленно.

Вторая половина столетия, кроме того, характеризовалась интенсивной химизацией сельского хозяйства. За этот пери­од было произведено 6 млрд. т минеральных удобрений и свы­ше 400 тыс. т различных химических соединений (в основ­ном пестицидов) для сельского хозяйства.

По данным съемок из космоса, на суше сохранилось ме­нее 30% земель, не вовлеченных в техносферу. Этот показа­тель существенно различается на разных материках (табл. 1.2).

Особенно интенсивным было развитие экономики в пос­ледние 50 лет, когда возникла «пропасть между экономиста­ми и экологами» в их восприятии реалий. По этому поводу Л. Браун [9] пишет: «Экономисты смотрят на беспрецедент­ный рост мировой экономики, торговли и капиталовложений и полагают, что так будет продолжаться и дальше. Они с обо­снованной, как им кажется, гордостью замечают, что масш­табы мировой экономики выросли в семь раз: стоимость то­варов и услуг, произведенных в мире, в 1950 г. составляла

IN		Часть I. Мир на рубеже тысячелетии
Таблица 1.2 Площади суши с ненарушенными, частично нарушенными и нарушенными естественными экосистемами [24]
Континент	Общая площадь, тыс. км2	Ненарушен­ная террито­рия, %	Частично нарушен­ная терри­тория, %	Нарушен­ная терри­тория, %
Европа	8 759,3	15,6	19,6	64,9
Азия	53 311,6	43,5	27,0	29,5
Африка	33 958,3	48,9	35,8	15,4
('спорная Америка	26 179,9	56,3	18,8	24,9
Южная Аме­рика	20 120,3	62,5	22,5	15,1
Австралия	8 487,3	62,3	25,8	12,0
Антарктида	13 209,0	100,0	0,0	0,0
Вся суша	162 052,7	51,9	24,2	36,3
Вся суша	134 904,5	27	36,7	36,3

без учета ледяных, скальных и оголенных поверхностей 6 трлн. долларов, а в 2000 г. - уже 43 трлн., что позволило поднять уровень жизни на высоту, о которой прежде и не мечта­ли. Экологи смотрят на тот же рост и понимают, что он является результатом сжигания огромного количества ископаемого топлива, цена на которое искусственно занижена, и что этот процесс ведет к дестабилизации климата на планете. А в бу­дущем они предвидят усиление жары, все более разрушитель­ные шторма, таяние ледников в горах, а также подъем уровня мировою океана, в результате чего сократится поверхность суши, в то время как население планеты продолжает расти. Экономисты видят показатели экономического процветания, а экологи озабочены последствиями, которые влечет за собой экономика, изменяющая климат планеты теми последстви­ями, которые никто пока не в силах предвидеть».

Главными глобальными последствиями хозяйственной де­ятельности человека являются: нарушение литосферы, загряз­нение атмосферы (и как следствие - усиление парникового эффекта, разрушение озонового слоя, кислотные дожди) и гидросферы (океана, пресных надземных и подземных вод), деградация наземных экосистем (уменьшение залесенности планеты, опустынивание, разрушение почв, снижение биологического разнообразия).