Этапы формирования экологических функций абиотических сфер Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова»

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

ГЕОЛОГИЯ

Кафедра ИНЖЕНЕРНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ

Реферат на тему

Этапы формирования экологических функций абиотических сфер Земли

Студентка 126 группы Копылова Анна Сергеевна

Москва 2015 г.

Экологические функции и свойства литосферы. Базовыми в экологической геологии являются представления об экологических функциях и экологических свойствах литосферы. Под экологическими функциями литосферы понимается все многообразие функций, определяющих и отражающих роль и значение литосферы, включая горные породы, осадки и антропогенные породоподобные образования, подземные воды, нефть, газы, геохимические и геофизические поля и протекающие в ней , геологические процессы, в жизнеобеспечении биоты и человеческого сообщества. Это многообразие с вод иге я к следующим четырем функциям:

- ресурсная экологическая функция литосферы определяет роль минеральных, органических и органо-минеральных ресурсов и геологического пространства литосферы для жизни и деятельности биоты в качестве как биогеоценоза, так и социальной структуры;

- геодинамическая экологическая функция литосферы отражает свойства литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные процессы и явления.

- геохимическая экологическая функция литосферы отражает свойства геохимических полей (неоднородностей) литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты в целом, включая человека;

- геофизическая экологическая функция литосферы отражает свойства геофизических полей (неодноородностей) литосферы природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты, включая человека.

Материальными носителями проявлений экологических функций литосферы, которые можно измерить и отразить на картографических моделях, являются экологические свойства литосферы. Каждое из них -- одна из сторон литосферы, ее специфический, экологически значимый атрибут, обусловленный природой ее вещественного состава, геодинамических, геохимических и геофизических полей и органически связанный с жизнеобеспечением биоты, условиями ее существования и эволюции. Эти свойства литосферы следует рассматривать как результат ее эволюционного развития и техногенного преобразования, с которыми связано существование биоты и ее дальнейшее функционирование.

Дальнейшее развитие представлений об экологических функциях литосферы сейчас трансформируется в развитие одноименного учения об экологических функциях литосферы. Под этим учением предложено понимать совокупность теоретических положении и представлений об экологических функциях литосферы, эколого-геологических условиях, их состоянии и экологических свойствах литосферы как ее специфических атрибутивных компонентах, а также как определенную экологически ориентированную систему воззрения на взаимодействие литосферы и биоты. Это понятие достаточно широкое и охватывает не только идеологию исследования и его функциональную направленность, но и материальные атрибуты объекта изучения, такие как «экологические свойства литосферы», «эколого геологические условия» их состояние и др., т.е. параметры которые можно классифицировать и моделировать.

В качестве составляющих в структуре учения об экологических функциях литосферы следует выделять следующие блоки:

А) экологические функции литосферы

Б) Закономерности природного этапа формирования экологических функций

В) закономерности трансформации экологических функций литосферы в эпоху техногенеза

Г) современные особенности проявления экологических функций литосферы

Д) прогноз трансформации экологических функций литосферы под воздействием природных и техногенных факторов [Трофимов, 2013].

Этапы формирования экологических функций абиотических сфер Земли.

Первоначально было выделено два этапа. Первый сугубо природный, охватывающий временной этап от зарождения жизни на Земле до развития человеческой цивилизации, а второй - природно техногенный охватывающий последние 200 лет и являющийся порождением техногенеза.

Экологические функции литосферы и их современная выраженность обусловлены эволюционным развитием земли под воздействием природных и техногенных факторов. исходя из общих закономерностей эволюции природных сред в геологической истории Земли, В.Т. Трофимовым и Д. Езилингом (Теория и методология экологической геологии, 1997) были выделены два главных этапа формирования и развития экологических функций литосферы: природный и природно-техногенный.

Первый из этик этапов является, как показывает его название , сугубо природным по формирующим экологические функции геологическим процессам. Он охватывает огромный попротяженности интервал от зарождения (около 3,5 млрд лет назад) до начала проявления техногенеза современной человеческой цивилизации. Именно на этом этапе сформировались главные морфологические особенности экологических функций литосферы Земли в целом и подавляющей части его регионов, которые во многом обеспечивают возможность современного функционирования биоты.

Второй этап, названный «природно--техногенным», охватывает существенно более короткий временной отрезок последние 200 лет. Главная причина его обособления -- появление и проявление принципиально новых антропогенных или техногенных факторов, которые во многом (локально -- даже главным образом) обуславливают трансформацию ранее сформировавшихся морфологических особенностей всех видов экологических функций литосферы. И она существенным образом сказывается на условиях существования биоты, функционировании экосистем в целом.

Сложность взаимоотношений в системе «техногенез-литосфера-биосфера» удачно подчеркнул А.Н. Олейников: «Стремительно пройдя сложный путь эволюционного развития, ноосфера Земли, локализующаяся ныне в пределах четырех планетарных оболочек (литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы), может рассматриваться как система, представленная сложной композицией элементов, относящихся к области разума, живой природе и неорганической материи, взаимоотношения которых характеризуются наличием многочисленных прямых и обратных связей» .

Следует отметить, что второй из выделенных главных этапов формирования экологических функций литосферы был назван и «природно--техногенным». Его точнее, соблюдая правила образования геологической терминологии, нужно называть «техногено--природным ». Это обусловлено тем, что природные геологические процессы и на этом этапе являются решающими в развитии экологических функций литосферы в общепланетарном, да и в региональном (в подавляющем большинстве случаев) планах [Трофимов, Зилинг, 2006].

В.В. Куриленко подошел к рассматриваемому вопросу с более широких позиций. Он показал, что важным этапом эволюционного развития планеты Земля является период, когда в ней еще отсутствовала жизнь. Именно в этот период осуществлялось формирование экологически функций в качестве подготовительных и необходимых условий, благоприятных для зарождения жизни планете Земля, а также их последующего развития в процессе эволюционных событий, происходивших и происходящих на нашей планете. Последующее единство экологических функций абиотической компоненты как среды, благоприятной для зарождения и существования живого вещества, так и биотической составляющей, развивающейся и функционирующей во взаимодействии с ней, предопределило эволюционное развитие биосферы Земли в целом, и энергетическое обеспечение в ней баланса веществ. Ход становления и развития экологических функций абиотических сфер Земли и их роль в формировании биосферы на планете Земля, как в природных, так и в природно техногенных условиях с учётом тектонических закономерностей развития Земли [Сорохтин, Ушаков, 1991] и эволюций биосферы [Куриленко, Иванюкович, 2013] описывается такой последовательностью.

1. Образование Земли в результате слипания и последующего роста (аккреции) твердых холодных частиц - планетезималей. Экологические функции на планете Земля отсутствовали, не было гидросферы, а атмосфера была представлена разряженными благородными газами. Более 600 млн.лет Земля разогревалась до уровня плавления земного вещества базальтового состава, после чего началась дифференциация Земли на ядро и мантию.

2. Зарождение «экологических функций» на планете Земля (конец архея), которые определили возможность образования биосферы. Появление свободного кислорода и других химических элементов в протоатмосфере, «первичного бульона» в протогидросфере предопределили условия зарождения жизни и способствовали становлению георесурсной, геодинамической, геохимической и геофизической «экологических функций» планеты Земля.

3. Становление георесурсной. геодинамической. геохимической и геофизической с экологических функций» планеты Земля в протерозое предопределило условия появления жизни, а вместе с тем начало формирования и развития биосферы в природных условиях. Воздействие ультрафиолетового излучения Солнца на кислород в прото-атмосфере способствовало образованию в ней озона (03), а также появлению возможности с силурийского периода развития жизни не только в прото-океане, но и в наземных условиях.

4. Влияние георесурсной, геодинамической, геохимической и геофизической «экологических функций» определило на протерозойско-палеозойской границе развитие биоразнообразия как в прото-океане, прото-атмосфере, так и на суше, а произошедшая биотическая катастрофа способствовала появлению автотрофов (хемо- и фотосинтетиков) и гетеротрофов, а также продуцентов (производителей), консументов (потребителей) и редуцентов (разрушителей, минерализаторов), а вместе с тем и формированию биотического круговорота на планете Земля.

5. Трансформацию георесурсной, геодинамической, геохимической и геофизической «экологических функций» в природных (естественных) условиях и при появлении и возрастающей роли антропогенного фактора. К концу мезозоя и началу кайнозоя основные типы животных и их таксоны (подразделения), определяемые эволюционной генетической последовательностью своих предшественников, были нарушены катастрофическими периодами. Резкое их типовое изменение происходит за счет быстрой экспансии других, что способствует развитию прогрессивных ветвей древа жизни животных, а вместе с тем возникновению стайного и стадного образов жизни. В четвертичный период при постепенном похолодании климата начинают складываться фитоценозы с сезонной цикличностью развития, отмечается вымирание ряда крупных животных, однако, немаловажную роль здесь уже мог играть и антропогенный фактор. Воздействие антропогенного фактора на биосферу начинает проявляться более десяти тысяч лет назад, когда человек переходит от собирательства «даров природы» к земледелию.

6. Формирование и развитие георесурсной, геодинамической, геохимической и геофизической функций и биосферы в современных природно-техногенных условиях при активном влиянии антропогенного фактора. Человеческий разум в основном направлен на покорение природы, воздействие антропогенного фактора на биосферу определяется его техногенным к середине ХХ века возникает «глобальная экологическая проблема», которая напрямую же связана с природно-техногенной деятельностью человечества и его интегральным разумом. Георесурсная, геодинамическая, геохимическая и геофизическая экологические функции изменяются в соответствии с величиной техногенной нагрузки, нарушаются природные геохимические циклы, геохимические и геофизические поля и т.д. Постепенно человеческий разум все больше начинает осознавать необходимость подчинения своего воздействия на биосферу природоохранной парадигме, т.е. ограничения антропогенного влияния на биосферу ее способностью к самовосстановлению.

Исходя из описанного хода эволюции природных сред в геологической истории Земли, следует выделить три основных временных этапа формирования экологических функций геосферных оболочек Земли. Первый этап охватывает период от образования планеты Земля, когда экологические функции на ней отсутствовали, не было гидросферы, а атмосфера была представлена разряженными благородными газами, до формирования (--экологических функций абиотических сфер, которые определили возможность зарождения жизни на планете Земля. Второй этап охватывает период от зарождения жизни на планете Земля (около 3,5 млрд. л.н.), т.е. когда единство экологических функций абиотической компоненты как среды, благоприятной для зарождения и существования живого вещества, и биотической составляющей предопределило становление и эволюционное развитие биосферы Земли до появления человеческой цивилизации. Третий этап является техногенно-природным, охватывающим временной интервал порядка 200 лет и являющийся, в основном, порождением техногенного фактора. В перспективе, вероятно, обособится и четвертый временной этап, который будет связан с началом осознания человеческим разумом необходимости подчинения своего воздействия на биосферу природоохранной парадигме, т.е. ограничением антропогенного влияния на биосферу по отношению к её способности к самовосстановлению [Куриленко, Иванюкович, 2013].

литосфера абиотический тектонический биосфера

Список литературы

1) В.Т. Трофимов «Современное состояние, задачи и сложности дальнейшего развития экологической геологии», Вестн. Моск. Ун-та, сер 4. Геология, 2013, №3.

2) Т 76 Геологическое пространство как экологический ресурс и его трансформация под влиянием техногенеза/ В.Т. Трофимов, Н.Д. Хачинская, Л.А. Цуканова, Н.Н. Юров, В.А. Королев, И.Ю. Григорьева, М.А. Харькина; под ред. В.Т. Трофимова, - М.: Издательство «Академическая наука» - Геомаркетинг, 2014, 566 с.

3) Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Жигалин А.Д., Харькина М.А. Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза/Под редакцией В.Т. Трофимова - М.: Изд-во «ноосфера», 2006. -720 с.

Размещено на Allbest.ru