Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
Запасы ископаемого углерода достигают примерно 1,2* 1016 т. Это в тысячи раз больше, чем общее количество углерода, содержащегося в живых организмах (8 * 1011 т), в почвенном гумусе (2«1012 т) или в атмосфере (7* 1011 т), почти в сотни раз больше, чем растворено в 24 водоемах и океанах (3,5* 1013 т), и лишь в семь раз меньше содержания углерода в осадочной оболочке Земли толщиной порядка 1 км, представленной карбонатами («. 1017 т).
Таким образом, запасы ископаемого органического углерода, накопленные примерно за 1 млрд. лет, превосходят запасы неорганического и органического углерода в биосфере на четыре порядка. Отсюда однозначно следует, что чистый геофизический поток неорганического углерода в биосферу и поток захоронения органического углерода в осадочных породах (равный разности продукции и деструкции) в среднем совпадают с точностью до четырех значащих цифр, т.е. с относительной погрешностью 10"4.
Следовательно, биота контролирует до восьми значащих цифр в величинах продукции и деструкции органического углерода. Случайные совпадения величины с такой точностью невероятны.
Ископаемый углерод выбывает из биологического круговорота. Для естественной биоты его запасы остаются неприкосновенными. Лишь человек начал использовать ископаемое топливо, присутствующее в виде концентрированных месторождений угля, нефти и природного газа. Содержание органического углерода в ископаемом топливе составляет около 0,1% общего органического углерода осадочных пород.
Итак, естественная биота Земли устроена таким образом, что способна с высочайшей точностью поддерживать пригодное для жизни состояние окружающей среды, регулировать концентрации биогенов в биосфере. Спрашивается: зачем биосфере потребовалась столь огромная величина биологической продукции? По-видимому, это необходимо для быстрого восстановления любых естественных нарушений окружающей среды (катастрофические извержения вулканов, падение крупных метеоритов и т.д.) в кратчайшие сроки.
С другой стороны, именно огромная мощность, развиваемая биотой Земли, сама таит в себе потенциальную опасность быстрого разрушения окружающей среды. Если целостность биоты будет нарушена, окружающая среда может полностью измениться за несколько десятилетий. Устойчивость биосферы на протяжении всей эволюции определялась действием принципа Ле Шателье, выражавшегося в том, что скорость поглощения углерода биотой должна быть пропорциональна приросту концентрации углерода в окружающей среде по отношению к невозмущенному доиндустриальному состоянию.
Детальный анализ скоростей выбросов (сжигания) ископаемого топлива и накопления углерода в атмосфере показывает, что вплоть до конца прошлого столетия биота суши подчинялась принципу Ле Шателье. В это время Земля эффективно компенсировала все воздействия
25
человека на биосферу и проблемы загрязнения окружающей среды не возникало.
С начала нашего столетия биота суши перестала поглощать избыток углерода из атмосферы. Это означает, что структура естественной биоты суши оказалась нарушенной в глобальных масштабах.
§ 1.3. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
В XX в. человек стал главным действующим началом в преобразовании окружающей природы. Индустриальная мощь его в настоящее время такова, что он всерьез может изменить облик планеты. В то же время эпоха "ноосферы" (по В.И. Вернадскому, сфера разума) еще не наступила и в зависимости от того, как построит человек свои отношения с окружающей его средой, во многом зависит не только будущее биосферы, но и существование самого человека как биологического вида. В этой ситуации уповать на то, что все образуется как-нибудь самой собой, было бы для цивилизации непростительным легкомыслием.
Необходимо, чтобы потребности цивилизации не превышали возможностей биосферы. Увы, это не всегда учитывается. Все чаще поступают тревожные сигналы о том, что человечество стоит на пороге экологического кризиса. Осваивая и используя богатства природы, человек не всегда еще может учесть последствия своих действий.
А ведь еще Энгельс в "Диалектике природы" предупреждал: "Не будем слишком обольщаться нашими победами над природой. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитываем, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых". И сейчас человек ощущает эти непредвиденные последствия, выражающиеся в ухудшении качества окружающей среды обитания. Сейчас стало ясно, что масштабы воздействия человека на окружающую среду превысили адаптационные возможности биосферы. В результате во многих регионах нарушилось сложившееся эволю-ционно-экологическое равновесие, возникли трудности в продовольственном обеспечении и питьевом водоснабжении населения, повысилась заболеваемость людей аллергическими, наследственными, раковыми, инфекционными болезнями.
Опасность антропогенного воздействия на окружающую среду заключается в том, что отклик биосферы на него появляется не сразу, а со сдвигом во времени, причем время отклика зависит от характера воздействия. Если отклик наблюдается относительно быстро, имеется возможность регулирования масштабов воздействия, не допуская необратимых изменений в окружающей среде. Если же сдвиги в экосис-26 теме происходят лишь спустя длительный промежуток времени, возможны необратимые, в том числе и глобальные, изменения природных экосистем.
