Биосферная модель мира

В качестве биосферной модели мира можно рассматривать теорию, предложенную российскими учеными (В.Т. Горшков, К.Я. Кондратьев, К.С. Лосев, В.И. Данилов-Данильян и др.), – теорию биотической регуляции и стабилизации окружающей среды.

Согласно этой теории биосфера является самоподдерживающейся системой бла­годаря высокоорганизованной компоненте – биоте, которая управляет окружающей средой. Отклонение от оптимального для жизни состояния окружающей среды вызывает реакцию природных сообществ, направленную на возвращение среды к начальному состоянию, т.е. при случайных внешних возмущениях (флуктуациях) само сообщество регулирует состояние системы, не позволяя ему значительно отклониться от выделенного оптимума. Это своего рода аналог принципа Ле Шателье-Брауна, который гласит, что внешнее воз­действие, выводящее систему из равновесия, вызывает в ней про­цессы, направленные на ослабление результата этого воздейст­вия. Т ак, избыток в окружающей среде какого-либо биогена — скажем, углекислого газа — может привести к его связыванию через дополнительный органический синтез (например, вследствие усиленного образования зеленой массы растений), а его недостаток — наоборот, к усиленному разложению органики с высвобождением СО₂. В первом случае этот процесс будет способствовать формированию биотических стоков, уменьшающих во внешней среде избыточные концентрации тех или иных химических веществ, во втором — биотических источников, восполняющих их недостаток.

Биотическая регуляция окружающей среды возможна лишь при антропогенных возмущениях, не превышающих определенный по­роговый уровень. Его величина может быть определена на основе анализа круговорота углерода и потребле­ния биологической продукции. Годовая продукция органического углерода в биосфере составляет 100 Гт/г и достигается при потребляемой от Солнца мощности 100 ТВт (Г [гига] = 10⁹; Т [тера] = 10¹²). Продукцию биоты можно выразить в энергетических единицах: в этом случае мощность биоты составит 100 ТВт.

Установлено, что биота сохраняет в полной мере регулирующую способность, если человечество использует не более 1 % ее первичной продукции. Остальная часть продукции должна идти на поддержание жизнедеятельности видов, стабилизирующих среду. Биопотребление в размере 1% первичной продукции биосферы, которое можно измерять как в килограммах массы продукции, так и в эк­вивалентных этому ваттах мощности потребляемой человеком чистой первичной продукции и дают нам количественное представление о хозяйственной емкости биосферы, то есть той предельной ее величине, превышать которую ни при каких условиях не должна мощность человеческого хозяйствования.

Задание 2. Рассчитать в процентах мощность биопотребления человечества для биосферной модели при современной численности населения Земли, если принять, что прямое по­требление продукции биосферы (пища людей, потребление дре­весины) составляет 1,1 кВт/человек. Рассчитать для данной модели оптимальную численность народонаселения Земли, исходя из хозяйственной емкости биосферы. Каковы размеры этого показателя для ресурсной модели?

Задание 3. Ответьте на вопросы по схеме, представленной на рис. 3.4.

1. В виде какого химического соединения углерод потребляется биотой? В каких геосферах содержится потребляемое вещество?

2. Каковы ежегодные потоки синтеза и разложения углерода Земли?

3. Куда выбывает из биоло­гического круговорота орга­нический углерод, и какой объем, согласно расчетам, он составляет?

4. Какую долю от этого объема составляет ископаемое топливо (уголь, нефть, газ)?

5. Какой объем составляет чистый геофизический поток углерода?

Задание 4. Расставьте в порядке убывания важности социальные и экологические проблемы, стоящие перед человечеством:

1. Бесконтрольное распространение человека, заселяющего планету.

2. Глобальное потепление.

3. Голод и нищета.

4. Безработица.

5. Инфляция.

6. Устаревшая система образования.

7. Преступность.

8. Наркомания.

9. Ядерное вооружение.

10. Коррупция среди политиков.

11. Бюрократизм.

12. Деградация природной среды.

13. Упадок моральных ценностей.

14. Военные конфликты.

15. Глобализация.

Задание 5. Некоторые ученые предполагают, что к 2025 г. повышение средней глобальной температуры составит 2,5 градуса, а к 2050 г. — 3-4 градуса. Опишите прогноз возможных прямых и непрямых последствий повышения температуры для России.

Задание 6. Глобальное потепление климата, которое у большинства ученых не вызывает сомнения, вносит негативный вклад в здоровье населения. В настоящее время фактор изменения климата рассматривается наравне с другими известными факторами риска для здоровья — курением, злоупотреблением алкоголем, избыточным питанием, малой физической активностью и др. Напишите вероятные для здоровья последствия изменения климата.

1. Все чаще наступающие периоды сильной жары приводят….

2. Все более неустойчивые модели выпадения осадков способствуют…

3. Повышение температуры и неустойчивое выпадение осадков окажут негативное влияние на сельское хозяйство, выражающееся в….

4. Повышение уровня моря увеличит риск наступления следующих событий…

5. Климатические изменения повлияют на основные характеристики главных трансмиссивных болезней –