Появление человека и последствия этого процесса для биосферы Земли

Факт появления жизни на Земле имел огромное значение. Безусловно, мы не будем подробно рассматривать эволюцию Земли и биосферы в целом, это не является предметом данной учебной дисциплины, но отдельные факты хотелось бы отметить. Первой грандиозной изменением биосферы, которая имела чрезвычайно большое значение для развития жизни на Земле является, так называемая, первая экологическая кризис датируется 2,0-1,7 млрд. лет назад. По утверждению В.А.Зубакова, эта экологическая кризис среднего протерозоя (в рифе), получившая название рифейнои кризиса, стала первым толчком к развитию высших организмов.

 

Естественное состояние окружающей среды того времени значительно отличался от современного состояния. Сушу окружала мощная атмосфера восстанавливаемого характера (метан, сульфид водорода, азот, диоксид углерода), имевшая значительную плотность, по сравнению с современной. На Земле присутствовали мелкие моря, а органический мир представлен, главным образом, различными прокариотами - доклеточных организмами. Тектонические и геохимические изменения, которые способствовали формированию Мирового океана (рост глубины и количества выделенной из недр Земли воды), вызвали процессы связывания диоксида углерода в биогенные карбонатные осадки. Вследствие уменьшения содержания диоксида углерода в атмосфере, уменьшился парниковый эффект, что вызвало понижение температуры окружающей среды до 4-10 ° С. Возникло первое наземное оледенение.

 

Уменьшение содержания диоксида углерода способствовало уменьшению мощности и плотности атмосферы, в результате чего солнечное излучение начало доходить до земной поверхности. Это, в свою очередь, вызвало активную деятельность фотосинтезирующих бактерий (Суапеа). Кислород начал накапливаться в атмосфере и в морях и он оказался ядом для большинства прокариот. В результате этого процесса началась массовая гибель прокариот и их накопление в протерозойских отложениях (уголь, нефть, газ, графит). Прошла кардинальная перестройка всего естественного состояния и появление ядерных (клеточных) организмов - эукариот.

 

Таким образом, для протерозойских экосистем изменение состояния атмосферы, климата и появление эукариот, были экологической катастрофой носила необратимый характер. Но для следующих форм жизни, в том числе и современных, это изменение было необходимо.

 

В дальнейшей истории биосферы природный ее состояние многократно менялся, но эти изменения уже не носили такого кардинального характера. Это такие явления как оледенение, например, пермокарбонове, резкое изменение флоры и фауны, например, вымирание динозавров в юре, гирничоутворюючи процесса. Но с возникновением человека, с развитием человечества, изменения в окружающей среде приобрели принципиально новый характер. Взаимодействие человека с окружающей средой происходит в разных формах и с неодинаковой интенсивностью на разных этапах исторического развития человечества. В историческом плане выделяют несколько этапов воздействия человека на окружающую среду:

 

- Влияние человека на окружающую среду как обычного биологического вида;

 

- Изменение окружающей среды через такие процессы как распашка земель на значительных территориях, вырубка лесов, чрезмерный выпас скота;

 

- Изменение окружающей среды из-за интенсивного использования природных ресурсов, в том числе полезных ископаемых;

 

- Глобальное изменение всех экологических компонентов биосферы.

 

Видно, что в разные исторические периоды человек по разному влияла на окружающую среду и это, прежде всего, определялось  его отношением к природе и уровню технических орудий труда.

Первобытные люди не отделяли себя от природы. Люди той эпохи признавали величие природы и, отдельным природным явлениям, оказывали человеческие черты. Это, прежде всего, связано с беззащитностью людей перед природными стихиями. В период античности, люди рассматривают природу как пространство для жизни и от природы бралось все необходимое для жизнедеятельности человека.

 

В период Средневековья (Европейская часть), наблюдалось аналитическое отношение людей к природе и ее отделяют от человека. Кроме того, все природные явления и объекты делятся на полезные и вредные, что усугубило воздействие на окружающую среду.

 

В период Возрождения и реформатство, наблюдается значительное количество научных открытий, прежде всего в естественных науках, и отношение людей к природе исходит из позиции - "Человек - центр мира". Эпоха капитализма вызвала прагматическое отношение человека к природе, то есть человек должен брать от природы все необходимое. Природа рассматривается как товар, как "кладовая" человека.

 

Современная эпоха характеризуется особым отношением к природе. Человек выступает как главным возмутителем в биосфере, так и основным фактором устойчивости природы.

 

На основе исторических данных, принято выделять четыре типа природопользования, в частности, присвоение, продуцирующий, инновационный и ноосферный. Последствия воздействий на окружающую среду различных типов природопользования разные.

 

Присвоение или присвоено хозяйство характерно для начальных стадий развития общества (первобытных людей). Населения того времени составляло ~ 20 млн. человек, а основными средствами выживания людей были собирательство и охота. Ограниченная численность людей в тот период диктовалась низкой демографической емкостью территорий (1,0-1,2 человека на 1 км2). В то же время, люди употребляли в пищу практически все, вплоть до мертвых животных. Люди вообще не затрудняли проблемами взаимодействия человека и природы и, как следствие, возникла видовая или компонентная кризис датируется 35-50 тыс. лет назад. По данным ряда ученых, именно в этот период на суше наблюдались максимальные потери живых организмов. В период до видового кризиса, на суше насчитывалось около 72 семей животных, а после этого периода - только 36. Итак, половина семей животных суши вымерла именно в этот период.

 

К сожалению, ряд ученых не выделяют этот кризис, как кардинальное изменение окружающей среды, или не связывают ее с антропогенной деятельностью. Компонентная кризис вызвал и значительное сокращение численности населения и, на конец этого периода, численность людей составляла 4-5 млн. Начались многочисленные миграции людей.

 

Люди вынуждены были приспосабливаться к таким изменениям окружающей среды, совершенствовать охотничье орудие и в течение многих тысячелетий возникли продуцирующие формы хозяйства - земледелие и скотоводство. Эти изменения относятся к периоду неолита - последнего каменного века Земли (неолитова революция).

 

Продуцирующий тип природопользования или продуцирующие хозяйство характерен для периода разделения труда. Некоторые виды природных ресурсов, которые необходимы для жизнедеятельности человека, начали планомерно вырабатываться. Развитие хозяйства, прежде всего земледелия и скотоводства, позволили повысить демографическую емкость территорий, а разделение труда людей повысил ее эффективность в 400-600 раз. Это стало основанием для роста численности населения. В этот период начали создаваться первые государства, в частности в Месопотамии, долине реки Нил т.д..

 

Деятельность человека этого периода, обусловлена бурным развитием земледелия и скотоводства, вызвала искусственные биохимические циклы, что привело к изменениям геохимии биосферы Земли. Человек впервые начала выделяться из природы. В это время в лесных зонах начало использоваться подсечно-плазменное, а в засушливых районах - поливное земледелие. Переход к новым формам ведения хозяйства, разорение и орошения значительных территорий, вырубка лесов и, как следствие этих процессов, развитие эрозии и засоленности почв, вызвали изменения в структуре ландшафтов. Развилась кризис поливного земледелия. В то же время, несмотря на развитие хозяйства, человек, вследствие слабой технической вооруженности, оставалась незащищенной перед природными стихиями, которые приводили к гибели людей и потери урожая.

 

В IV-I тысячелетии до н.э. были изобретены колесо, орало, развилась металлургия железа (переход к железному веку), что стало

 

причиной оседлого пахотного земледелия. Это повысило производительность труда, а постоянное место жительства позволило значительно усовершенствовать жилье. На рубеже новой эры насчитывалось до 350-400 млн. человек, а основными мерами контроля численности населения были войны и эпидемии.

 

Итак, в период продуцирующего типа природопользования возникла так называемая ландшафтная кризис, который привел к потерям значительных площадей земель и изменения геохимических циклов биосферы. Значительные территории природных ландшафтов превратились во вторичные - с обедненной растительностью и измененными почвами.

 

Инновационный тип природопользования сложился в Западной Европе (позднее Средневековье). В этот период наблюдалось отделения города от деревни, более значительный разделение труда людей. Создание урбанизированных территорий негативно отразилось на природных экосистемах, что обусловлено уничтожением реликтов и, урботериториях, характерными стали другие представители животного и растительного миров (крысы, воробьи, тараканы, комнатные мухи и т.д.).

 

Для этого периода характерно создание мельниц, а по природным ресурсам, кроме древесины, начали использовать уголь (Англия XII век) и другие полезные ископаемые. Началось тотальное наступление на природную среду. Человечество начало создавать как первичные, так и вторичные ресурсы, что позволило еще больше повысить демографическую емкость территорий. Нарушение земной поверхности, при добыче полезных ископаемых, привело к необратимым изменениям окружающей среды, а их использование - до более ощутимых изменений геохимических циклов в биосфере. Кроме того, за счет роста численности населения, необходимо было увеличивать площади пахотных земель и пастбищ, увеличивать объемы вырубок лесов, что вызвало новую экологический кризис продуцентов (М.Ф.Реймерс). Сведение лесов вызвало значительные изменения в климатической обстановке ряда регионов, в частности, значительно возросла скорость ветра и, как следствие, уменьшилась конденсация влаги в виде росы. В аридных зонах началось опустынивания на значительных участках (долина Нила и т.п.). Впервые значительно почувствовался влияние роста численности населения на окружающую среду. В этот период возникают тотальные экологические кризисы, обусловленные "неразумным" отношением людей к природе, когда природных экосистем изымалось все необходимое для людей. Безусловно, последствия таких изменений ощутимы и сегодня.

 

Из приведенного видно, что время от древнего времени до позднего Средневековья истории человечества, характеризуется тем, что технические возможности человека были ограниченными и ее влияние на природную среду мог быть компенсирован естественным образованием ресурсов и механизмами саморегуляции природы. Хотя некоторые екосис? Пемы претерпели значительные изменения, в результате хозяйствования людей, на уровне биосферы в целом, эти изменения были практически неощутим.

 

Все изменилось с возникновением и развитием промышленности, особенно в период научно-технической революции.

 

Ноосферное природопользования. Развитие науки и техники стали причиной изменения отношения человека к природе. Техническое вооружение позволило человеку использовать ресурсы всех экосистем мира, влиять на все природные комплексы, то есть, человек стал геологической силой, которая берет на себя руководящие функции биосферы.

 

В.И.Вернадский развил учение о ноосфере - "сферу разума" Земли и отметил, что она является высшей стадией развития биосферы. Он впервые выдвинул идею, что человеческий фактор в развитии биосферы становится председателем: "... вид планеты - биосфера - химически резко меняется человеком сознательно и, главным образом, бессознательно. Меняется человеком физическая и химическая оболочка суши, все ее природные воды ... ". В.И.Вернадский писал: "... Ноосфера является новым геологическим явлением на нашей планете. В ней впервые человек становится мощной геологической силой. Она может и должна перестраивать своим трудом и умом области своей жизни, перестраивать коренным по сравнению с тем, что было раньше ... ". По мнению Вернадского, ноосфера "... состоит из сохраненной и нормально функционирующей биосферы и гармонично встроенной в нее социосферы ... ". Итак, в основе ноосферного природопользования лежит гармонизация взаимоотношений между обществом и природой. К тому же, с целью предупреждения кумулятивного воздействия вещественного и энергетического загрязнения на объекты окружающей среды, промышленные предприятия и комплексы следует равномерно дисперсно располагать на суше.

 

В то же время, утверждение В.И.Вернадского о "необходимости коренных изменений окружающей среды человеком" вызывает неоднозначную реакцию ученых. По мнению Ю.Одума, человек стал мощной геологической силой, которая может изменить все среды, но говорить о переходе к ноосфере еще рано. Человек не знает досконально всех процессов, проходящих в биосфере, а следовательно, не может предвидеть все последствия своих действий. Свидетельством этого являются многочисленные экологические кризисы и катастрофы, вызванные деятельностью человека.

 

Безусловно, учение о ноосфере носит дискуссионный характер и ряд положений противоречивы, но при правильном научном подходе к вопросам вмешательства человека в природные комплексы, можно не только минимизировать негативные последствия воздействия человека на окружающую среду, но и внедрять мероприятия, направленные на улучшение экологического состояния окружающей среды . Следует признать, что человек сегодня является главным возмутителем биосферы, а брать ей на себя руководящие функции природы следует крайне осторожно.

 

Интересным является внедрение такого понятия как "индекс ноосферности", под которым понимают отношение количества энергии, которую человечество использует рационально, к количеству энергии, которая находится в пределах биосферы. При приближении величины этого индекса к единице, можно говорить о разумном использовании природы, но сегодня эта величина не превышает 0,05. Поэтому, говорить об эпохе ноосферы еще рано.

 

К сожалению, мнение ученых не всегда совпадает с политическими и экономическими направлениями развития большинства стран мира, что привело к глобализации ряда экологических проблем. Это стало причиной современного экологического кризиса, начало которой датируется серединой XX века. Современный экологический кризис носит глобальный характер, а это означает, что возникла опасность разрушения систем жизнеобеспечения человечества и биосферы в целом. Этот кризис является многоплановой и связана с потерей структуры (целостности) и устойчивости экосистем и биосферы в целом, что является причиной потери их надежности. Хозяйственная деятельность человека обусловила повреждения и истощение природных ресурсов, что привело к деформации естественного круговорота веществ и потока энергии, которые сформировались в течение многих лет. Вследствие этого, началось прогрессирующее разрушение биосферы Земли, может приобрести характер необратимых процессов и окружающую среду может стать непригодным для существования. Кроме того, с развитием промышленности возникла новая проблема - загрязнение объектов окружающей среды.

 

Среди проявлений современного экологического кризиса особой опасности составляют демографическая проблема, проблема загрязнения природной среды, истощение природных ресурсов и последствия, связанные с этими проблемами.

 

Обобщение всех нынешних видов воздействия человека на окружающую среду позволяет выделить четыре основные его формы:

 

- Изменение структуры земной поверхности через такие процессы, как распашка земель, вырубка лесов, мелиоративные работы и т.д.;

 

- Изменение биосферы и ее составляющих через такие процессы, как добыча полезных ископаемых, выброс отходов производства в атмосферу и гидросферу и т.п.;

 

- Изменение энергетического баланса земного шара через такие процессы, как тепловые выбросы, изменение альбедо Земли и т.д.;

 

- Изменение совокупности живых организмов через уничтожение некоторых видов, создание новых видов и сортов растений, переселение животных и растений на новые места обитания.

 

Итак, человек не только стихийно влияет на окружающую среду через результаты хозяйственной деятельности, но и изменяет его в соответствии со своими потребностями. Таких направленных воздействий на окружающую среду есть множество и одной из задач охраны окружающей среды является установление общих закономерностей и рекомендаций, которые можно было бы использовать для управления воздействием на окружающую среду. Кроме того, при целенаправленном воздействии на окружающую среду часто возникают побочные изменения, не предусмотренные главной целью воздействия и снижают его положительный эффект.

 

При реализации мероприятий по охране окружающей среды следует рассматривать возникновение новой системы "общество-природа", которую изучает социальная экология. Задачей социальной экологии является изучение закономерностей взаимодействия общества с окружающей средой и разработка научных принципов гармонизации этого взаимодействия. Такой подход должен быть теоретической базой охраны окружающей среды.

 

В то же время, несмотря на развитие человечества, экологическое состояние окружающей среды продолжает ухудшаться и встал вопрос сохранения и выживания человечества и биосферы в целом. Это требует коренного изменения отношения человека к природе и к вопросу охраны природы и охраны окружающей среды человека.