ecosistemelor ecologice. Ecosistem. Definirea conceptului. Clasificare. Energia în ecosisteme
Ecosistemele sunt unul singur complexe naturale, care sunt formate dintr-o combinație de organisme vii și habitatul lor. Știința ecologiei este angajată în studiul acestor formațiuni.
Termenul „ecosistem” a apărut în 1935. Ecologul englez A. Tensley a sugerat folosirea lui. Un complex natural sau natural-antropogen în care se află atât componente vii, cât și componente indirecte Relație strânsă prin metabolismul și distribuția fluxului de energie - toate acestea sunt incluse în conceptul de „ecosistem”. Tipurile de ecosisteme sunt diferite. Aceste unități funcționale de bază ale biosferei sunt împărțite în grupuri individualeși studiază știința mediului.
Clasificarea originii
Există diverse ecosisteme pe planeta noastră. Tipurile de ecosisteme sunt clasificate într-un anumit fel. Cu toate acestea, este imposibil să legați între ele diversitatea acestor unități ale biosferei. De aceea există mai multe clasificări ale sistemelor ecologice. De exemplu, le disting după origine. Acest:
- Ecosisteme naturale (naturale).. Acestea includ acele complexe în care circulația substanțelor se realizează fără nicio intervenție umană.
- Ecosisteme artificiale (antropice). Ele sunt create de om și pot exista doar cu sprijinul său direct.
ecosistemelor naturale
Complexele naturale care există fără intervenția umană au propria lor clasificare internă. Există următoarele tipuri de ecosisteme naturale pe baza energiei:
Complet dependent de radiația solară;
Primind energie nu numai din corpul ceresc, ci și din alte surse naturale.
Primul dintre aceste două tipuri de ecosisteme este neproductiv. Cu toate acestea, astfel de complexe naturale sunt extrem de importante pentru planeta noastră, deoarece ele există pe suprafețe vaste și influențează formarea climei, purifică volume mari de atmosferă etc.
Complexele naturale care primesc energie din mai multe surse sunt cele mai productive.
Unități artificiale ale biosferei
Ecosistemele antropogenice sunt, de asemenea, diferite. Tipurile de ecosisteme incluse în acest grup includ:
Agro-ecosisteme care apar ca urmare a agriculturii umane;
Tehnoecosisteme rezultate din dezvoltarea industriei;
Ecosisteme urbane rezultate din crearea așezărilor.
Toate acestea sunt tipuri de ecosisteme antropice create cu participarea directă a omului.
Diversitatea componentelor naturale ale biosferei
Tipurile și tipurile de ecosisteme de origine naturală sunt diferite. Mai mult, ecologistii le disting pe baza condițiilor climatice și naturale ale existenței lor. Deci, există trei grupuri și un număr de unități diferite ale biosferei.
Principalele tipuri de ecosisteme de origine naturală:
sol;
apa dulce;
Marin.
Complexe naturale la sol
Varietatea de tipuri de ecosisteme terestre include:
tundra arctică și alpină;
Păduri boreale de conifere;
Masive de foioase ale zonei temperate;
Savane și pajiști tropicale;
Chaparrals, care sunt zone cu veri uscate și ierni ploioase;
Deșerturi (atât arbusti, cât și ierboase);
Păduri tropicale semi-veșnic verzi situate în zone cu anotimpuri uscate și umede pronunțate;
Păduri tropicale tropicale veșnic verzi.
Pe lângă principalele tipuri de ecosisteme, există și unele tranzitorii. Acestea sunt pădure-tundra, semi-deșerturi etc.
Motive pentru existența diferitelor tipuri de complexe naturale
După ce principiu sunt situate diverse ecosisteme naturale pe planeta noastră? Tipuri de ecosisteme de origine naturală se află într-una sau alta zonă în funcție de cantitatea de precipitații și de temperatura aerului. Se știe că clima în diferite părți ale lumii globul are diferente semnificative. În același timp, cantitatea anuală de precipitații nu este aceeași. Poate varia de la 0 la 250 sau mai mult de milimetri. În acest caz, precipitațiile fie scad uniform în toate anotimpurile, fie scad în proporție principală pentru o anumită perioadă umedă. Temperatura medie anuală variază și pe planeta noastră. Poate avea valori de la valori negative până la treizeci și opt de grade Celsius. Constanța încălzirii maselor de aer este, de asemenea, diferită. S-ar putea să nu aibă diferențe semnificativeîn timpul anului, ca, de exemplu, la ecuator și se schimbă constant.
Caracteristicile complexelor naturale
Varietatea tipurilor de ecosisteme naturale ale grupului terestru duce la faptul că fiecare dintre ele are propriile sale trăsături distinctive. Deci, în tundra, care se află la nord de taiga, există o climă foarte rece. Această zonă se caracterizează printr-o temperatură medie anuală negativă și o schimbare a polarului zi și noapte. Vara în aceste părți durează doar câteva săptămâni. În același timp, pământul are timp să se dezghețe la un metru adâncime. Precipitațiile din tundra sunt mai mici de 200-300 de milimetri în timpul anului. Datorită unor astfel de condiții climatice, aceste terenuri sunt sărace în vegetație, reprezentate de licheni cu creștere lentă, mușchi, precum și tufe de lingon și afin pitic sau târâtor. Uneori te poți întâlni
Nu bogat și lumea animală. Este reprezentat de reni, mici mamifere vizuitoare și prădători precum hermina, vulpea arctică și nevăstuica. Lumea păsărilor este reprezentată de o bufniță de zăpadă, un bubuș de zăpadă și un plover. Insectele din tundra sunt în mare parte specii de Diptera. Ecosistemul tundra este foarte vulnerabil din cauza rezistenței slabe.
Taiga, situată în regiunile de nord ale Americii și Eurasiei, este foarte diversă. Acest ecosistem se caracterizează prin ierni reci și lungi și ninsori abundente. Flora este reprezentată de pădurile de conifere veșnic verzi, în care cresc brad și molid, pin și zada. Reprezentanți ai lumii animale - elani și bursuci, urși și veverițe, sabi și lupori, lupi și râși, vulpi și nurci. Taiga se caracterizează prin prezența multor lacuri și mlaștini.
Următoarele ecosisteme sunt reprezentate de păduri de foioase. Tipuri de ecosistem de acest tip se găsesc în estul Statelor Unite, în Asia de Est și în Europa de Vest. Aceasta este o zonă climatică sezonieră, în care temperatura scade sub zero iarna și de la 750 la 1500 mm de precipitații cad în timpul anului. Flora unui astfel de ecosistem este reprezentată de arbori cu frunze late precum fagul și stejarul, frasinul și teiul. Aici sunt tufișuri și un strat gros de iarbă. Fauna este reprezentată de urși și elani, vulpi și râși, veverițe și scorpie. Bufnițele și ciocănitorii, sturzii și șoimii trăiesc într-un astfel de ecosistem.
Zonele temperate de stepă se găsesc în Eurasia și America de Nord. Omologul lor sunt Tussoks din Noua Zeelandă, precum și pampas din Noua Zeelandă America de Sud. Clima în aceste zone este sezonieră. Vara, aerul se încălzește de la valori moderat calde la valori foarte mari. Temperaturile de iarnă sunt negative. Pe parcursul anului sunt de la 250 la 750 de milimetri de precipitații. Flora stepelor este reprezentată în principal de ierburi de gazon. Printre animale se numără zimbri și antilope, saiga și veverițe de pământ, iepuri și marmote, lupi și hiene.
Chaparrals sunt situate în Marea Mediterană, precum și în California, Georgia, Mexic și pe coasta de sud a Australiei. Acestea sunt zone cu climă temperată blândă, unde de la 500 la 700 de milimetri de precipitații cad în timpul anului. Din vegetație apar arbuști și arbori cu frunze dure veșnic verzi, precum fistic sălbatic, dafin etc.
Sistemele ecologice precum savanele sunt situate în est și Africa Centrală, America de Sud și Australia. Majoritatea sunt în sudul Indiei. Acestea sunt zone cu climat cald și uscat, unde de la 250 la 750 mm de precipitații cad pe parcursul anului. Vegetația este preponderent ierboasă, doar pe alocuri există arbori de foioase rari (palmier, baobabi și salcâmi). Fauna este reprezentată de zebre și antilope, rinoceri și girafe, leoparzi și lei, vulturi, etc. În aceste părți sunt multe insecte suge de sânge, cum ar fi muștele tsetse.
Deșerturile se găsesc în unele zone ale Africii, în nordul Mexicului etc. Clima este uscată, cu mai puțin de 250 mm de precipitații pe an. Zilele în deșert sunt calde, iar nopțile sunt reci. Vegetația este reprezentată de cactusi și arbuști rari cu sisteme radiculare extinse. Veverițele de pământ și jerboasele, antilopele și lupii sunt obișnuiți printre reprezentanții lumii animale. Acesta este un ecosistem fragil, ușor distrus de eroziunea apei și eoliene.
Pădurile tropicale de foioase semi-veșnic verzi se găsesc în America Centrală și Asia. În aceste zone, există o schimbare a anotimpurilor uscate și umede. Precipitațiile medii anuale sunt de la 800 la 1300 mm. Pădurile tropicale sunt locuite de animale sălbatice bogate.
Pădurile tropicale veșnic verzi se găsesc în multe părți ale planetei noastre. Sunt în America Centrală, în nordul Americii de Sud, în părțile centrale și vestice ale Africii ecuatoriale, în regiunile de coastă din nord-vestul Australiei, precum și pe insulele oceanelor Pacific și Indian. Condițiile climatice calde din aceste părți nu diferă sezonier. Precipitațiile abundente depășesc limita de 2500 mm pe tot parcursul anului. Acest sistem se distinge printr-o mare varietate de floră și faună.
Complexele naturale existente, de regulă, nu au limite clare. Trebuie să existe o zonă de tranziție între ele. Nu implică doar interacțiunea populațiilor tipuri diferite ecosisteme, dar și există tipuri speciale de organisme vii. Astfel, zona de tranziție include o varietate mai mare de reprezentanți ai faunei și florei decât teritoriile adiacente acesteia.
Complexe naturale de apă
Aceste unități ale biosferei pot exista în corpurile de apă dulce și în mări. Primele dintre acestea includ ecosisteme precum:
Lenticele sunt rezervoare, adică ape stagnante;
Lotic, reprezentat prin pâraie, râuri, izvoare;
Zone de upwelling unde are loc pescuitul productiv;
Strâmtori, golfuri, estuare, care sunt estuare;
Zone de recif de apă adâncă.
Un exemplu de complex natural
Ecologiștii disting o mare varietate de tipuri de ecosisteme naturale. Cu toate acestea, existența fiecăruia dintre ele are loc după același model. Pentru a înțelege cât mai profund interacțiunea tuturor ființelor vii și nevii într-o unitate a biosferei, luați în considerare specia Toate microorganismele și animalele care trăiesc aici au un impact direct asupra compoziției chimice a aerului și a solului.
Lunca este un sistem echilibrat care include diverse elemente. Unii dintre ei sunt macroproducători, care sunt vegetație erbacee, creează produse organice ale acestei comunități terestre. În plus, viața complexului natural se desfășoară în detrimentul lanțului alimentar biologic. Animalele vegetale sau consumatorii primari se hrănesc cu ierburi de luncă și părțile lor. Aceștia sunt reprezentanți ai faunei precum erbivorele și insectele mari, rozătoarele și multe specii de nevertebrate (gopher și iepure de câmp, potârnichie etc.).
Consumatorii primari sunt consumați de cei secundari, care includ păsările și mamiferele carnivore (lupul, bufnița, șoimul, vulpea etc.). Alte reductoare sunt conectate la lucru. Fără ele, o descriere completă a ecosistemului este imposibilă. Speciile multor ciuperci și bacterii sunt aceste elemente din complexul natural. Reductorii descompun produsele organice într-o stare minerală. Dacă condițiile de temperatură sunt favorabile, atunci rămășițele de plante și animalele moarte se descompun rapid în compuși simpli. Unele dintre aceste componente conțin baterii care sunt îndepărtate și reutilizate. Partea mai stabilă a reziduurilor organice (humus, celuloză etc.) se descompune mai lent, hrănind lumea vegetală.
Ecosisteme antropogenice
Complexele naturale considerate mai sus sunt capabile să existe fără nicio intervenție umană. Situația este destul de diferită în ecosistemele antropice. Conexiunile lor funcționează numai cu participarea directă a unei persoane. De exemplu, agroecosistemul. Condiția principală a existenței sale este nu numai utilizarea energiei solare, ci și primirea de „subvenții” sub formă de combustibil.
În parte, acest sistem este similar cu cel natural. Asemănarea cu complexul natural se observă în timpul creșterii și dezvoltării plantelor, care are loc datorită energiei Soarelui. Cu toate acestea, agricultura este imposibilă fără pregătirea și recoltarea solului. Și aceste procese necesită subvențiile energetice ale societății umane.
Cărui tip de ecosistem îi aparține orașul? Acesta este un complex antropic, în care mare importanță are energie de combustibil. Consumul său în comparație cu fluxul de lumină solară este de două până la trei ori mai mare. Orașul poate fi comparat cu ecosistemele de adâncime sau peșteră. La urma urmei, existența acestor biogeocenoze particulare depinde în mare măsură de furnizarea de substanțe și energie din exterior.
Ecosistemele urbane au apărut ca urmare a proces istoric numită urbanizare. Sub influența sa, populația țărilor a părăsit mediul rural, creând așezări mari. Treptat, orașele și-au consolidat tot mai mult rolul în dezvoltarea societății. În același timp, pentru a îmbunătăți viața, omul însuși a creat un sistem urban complex. Acest lucru a dus la o anumită separare a orașelor de natură și la perturbarea existentei complexe naturale. Sistemul de aşezare poate fi numit urbanistic. Cu toate acestea, pe măsură ce industria s-a dezvoltat, lucrurile s-au schimbat oarecum. Cărui tip de ecosisteme aparține orașul în care funcționează uzina sau fabrica? Mai degrabă, poate fi numit industrial-urban. Acest complex este format din zone rezidențiale și teritorii pe care sunt amplasate facilități care produc o varietate de produse. Ecosistemul orașului se deosebește de cel natural printr-un flux mai abundent și, mai mult, toxic de diverse deșeuri.
Pentru a-și îmbunătăți mediul, o persoană creează în jurul său aşezări așa-numitele centuri verzi. Acestea constau din gazon și arbuști, copaci și iazuri. Aceste mici ecosisteme naturale creează produse organice care nu joacă un rol deosebit în viața urbană. Pentru existență, oamenii au nevoie de hrană, combustibil, apă și electricitate din afară.
Procesul de urbanizare a schimbat semnificativ viața planetei noastre. Impactul sistemului antropogen creat artificial a schimbat natura într-o mare măsură în zone vaste ale Pământului. În același timp, orașul afectează nu numai acele zone în care sunt situate obiectele arhitecturale și de construcție în sine. Afectează teritorii vaste și nu numai. De exemplu, odată cu creșterea cererii pentru produse din industria prelucrării lemnului, o persoană taie păduri.
În timpul funcționării orașului, multe substanțe diferite intră în atmosferă. Ele poluează aerul și schimbă condițiile climatice. Orașele au o acoperire cu nori mai mare și mai puțin soare, mai multă ceață și burniță și sunt puțin mai calde decât zonele rurale din apropiere.
Din punct de vedere al ecosistemului, un lac, o pădure sau un alt element al naturii ni se pare a fi format din două componente principale: componenta autotrofa(autotrof - înseamnă auto-hrănire), capabil să fixeze energia luminoasă și să folosească simplu substante anorganice, Și componentă gerotrofică(heterotrof înseamnă hrănire cu substanțe organice gata preparate), care se descompune, reconstruiește și folosește substanțe complexe sintetizat de organismele autotrofe.
Aceste componente functionale sunt dispuse sub forma unor straturi suprapuse, cu cel mai mare număr organismele autotrofe se află în stratul superior, unde intră energie luminoasă, în timp ce activitatea heterotrofică intensă este concentrată în locurile de acumulare a materiei organice în sol și în nămol.
Din punct de vedere al structurii, este convenabil să distingem patru componente ale ecosistemului: 1) substanțe abiotice - principalele elemente și componente ale mediului; 2) producători - producători, elemente autotrofe (în principal plante verzi); 3) mari consumatori, sau macroconsumatori - organisme heterotrofe (în principal animale care devorează alte organisme sau macină materia organică); 4) descompozitori sau microconsumatori (numiți și organisme saprofite sau saprobice), organisme heterotrofe (în principal bacterii și ciuperci), care descompun componentele complexe ale protoplasmei moarte, absorb produsele de degradare și eliberează substanțe simple utilizate de producători.
Aceste ecosisteme sunt cele mai extreme tipuri găsite în biosferă; ele subliniază puternic asemănările și diferențele dintre toate ecosistemele. Ecosistemul terestru (reprezentat de câmpul reprezentat în stânga) și sistemul de apă deschisă (reprezentat fie de un lac, fie de marea ilustrat în dreapta) sunt locuite de organisme complet diferite, cu posibila excepție a unor bacterii care pot trăi în ambele medii.
În ciuda acestui fapt, în ambele tipuri de ecosisteme, principalele componente ecologice sunt prezente și funcționează. Pe uscat, autotrofele sunt de obicei reprezentate de plante mari cu rădăcini; în timp ce în apele adânci rolul autotrofilor este preluat de plante microscopice suspendate în apă, numite fitoplancton(fiton - plantă; plancton - ponderat). Cu o anumită cantitate de lumină și mineraleîntr-o anumită perioadă de timp, cele mai mici plante sunt capabile să formeze aceeași cantitate de hrană ca și plantele mari. Ambele tipuri de producători oferă viață aceluiași număr de consumatori și descompunetori. În viitor, asemănările și diferențele dintre ecosistemele terestre și acvatice vor fi analizate mai detaliat.
Pentru a înțelege relația dintre structură și funcție, este necesar să se evalueze structura unui ecosistem din diferite puncte de vedere. Relația dintre producători și consumatori este un tip de structură numită trofic(trof - nutriție), iar fiecare nivel „alimentar” se numește nivel trofic. Cantitatea de material viu la diferite niveluri trofice sau dintr-o populație se numește „randament în câmp”, termen care se aplică în mod egal atât plantelor, cât și animalelor. „Cultură în câmp” poate fi exprimată fie prin numărul de organisme pe unitatea de suprafață, fie prin cantitatea de biomasă, adică masa corporală a organismelor (greutate în viu, greutate uscată, greutate uscată fără cenușă, greutate carbon, număr de calorii) , sau în unele sau în alte unități potrivite pentru scopuri de comparație. „Recolta în câmp” nu reprezintă doar energie potențială, dar joacă un rol important în reducerea fluctuațiilor condițiilor fizice, precum și ca habitat, sau spațiu de viață, pentru organisme. Astfel, copacii din pădure nu sunt doar depozite de energie care furnizează hrană sau combustibil, ci schimbă clima și oferă adăpost păsărilor și oamenilor.
Cantitatea de material fără viață, cum ar fi fosfor, azot etc., disponibilă la un moment dat poate fi considerată o stare de stabilitate sau o cantitate stabilă. Este necesar să se facă distincția între cantitățile de materiale și organisme disponibile la un moment dat, în medie pe o anumită perioadă, și rata de schimbare a stării de stabilitate și a „recoltei în câmp” pe unitatea de timp. Funcțiile de schimbare a ratei vor fi discutate mai detaliat după ce au fost examinate alte aspecte ale structurii ecosistemului.
Cantitatea și distribuția atât a materiei anorganice, cât și a celor organice, indiferent dacă sunt concentrate în biomasă sau în mediu, ar trebui considerate o caracteristică importantă a oricărui ecosistem. Acest lucru ar putea fi spus în termeni generali ca o structură biochimică. De exemplu, cunoașterea cantității de clorofilă pe unitatea de suprafață de pământ sau apă prezintă un mare interes ecologic. De asemenea, este extrem de important să cunoaștem cantitatea de materie organică dizolvată în apă. În plus, este necesară reprezentarea structurii speciilor a ecosistemului. Structura ecologică reflectă nu numai numărul anumitor specii, ci și diversitatea de specii a ecosistemului. Acesta din urmă se manifestă sub forma relațiilor dintre specii și numărul de indivizi sau biomasă și sub forma de dispersie (distribuție spațială) a indivizilor tuturor speciilor care alcătuiesc comunitatea.
Trebuie subliniat faptul că ecosistemele pot fi limitate la diferite dimensiuni. Obiectele de studiu pot fi un mic iaz, un lac mare, o bucată de pădure și chiar un mic acvariu. Orice unitate poate fi considerată un ecosistem dacă conține componente conducătoare și care interacționează care creează stabilitate funcțională, cel puțin pentru o perioadă scurtă de timp. Biosfera noastră în ansamblu este o serie de tranziții - degrade (de la munți la văi, de la coastă la adâncurile mării etc.), care împreună creează un „chemostat”, și anume constanța. compoziție chimică aer și apă pentru o perioadă lungă de timp. Nu este deosebit de important unde să se traseze granițele dintre gradienți, deoarece ecosistemul este în primul rând o unitate funcțională. Desigur, trebuie subliniat că în natură există adesea discontinuități în gradienți care oferă limite convenabile și logice funcțional. Astfel, de exemplu, malul unui lac poate fi înțeles ca granița propriu-zisă între două ecosisteme net distincte, și anume un lac și o pădure. Cu cât ecosistemul este mai mare și mai divers, cu atât este mai stabil și relativ independent de acțiunea sistemelor adiacente. Astfel, un lac în ansamblu poate fi considerat o unitate mai independentă decât o parte a lacului, dar în scopul studiului, chiar și o parte separată a lacului poate fi considerată un ecosistem.
Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.
Doctor stiinte economice Y. ȘISKOV
Vedem cerul albastru fără fund, păduri și pajiști verzi, auzim cântând păsări, respirăm aer, constând aproape în întregime din azot și oxigen, înotăm în râuri și mări, bem apă sau o folosim, facem plajă în lumina blândă a soarelui - și percepem toate acestea ca fiind firesc.şi obişnuitul. Se pare că nu poate fi altfel: așa a fost mereu, așa va fi pentru totdeauna! Dar aceasta este o amăgire profundă, născută din obiceiurile de zi cu zi și din ignoranța despre cum și de ce planeta Pământ a devenit așa cum o cunoaștem. Planetele aranjate diferit de a noastră nu numai că pot exista, dar există de fapt în Univers. Dar există planete undeva în adâncurile spațiului cu condiții ecologice mai mult sau mai puțin apropiate de cele ale pământului? Această posibilitate este extrem de ipotetică și minimă. Pământul, dacă nu unic, atunci, în orice caz, o „bucată” produs al naturii.
Principalele ecosisteme ale planetei. Munții, pădurile, deșerturile, mările, oceanele - natură încă relativ pură - și mega-orase - centrul vieții și activității oamenilor care pot transforma Pământul într-o gunoială continuă.
Pământul arată atât de frumos din spațiu - planetă unică care a dat naștere vieții.
Știință și viață // Ilustrații
Figura prezintă etapele evoluției planetei Pământ și dezvoltarea vieții pe aceasta.
Iată doar câteva dintre consecințe negative cauzate de activitățile omenirii pe Pământ. Apele mărilor și oceanelor sunt poluate cu petrol, deși există mai multe modalități de a-l colecta. Dar apele sunt înfundate și cu deșeuri menajere banale.
Nu există un continent locuit în care fabricile și plantele să nu fumeze, schimbând atmosfera înconjurătoare nu în bine.
Știință și viață // Ilustrații
O imagine tipică pentru oricine oraș mare Terenuri: linii nesfârșite de mașini, din gazele de eșapament de care oamenii se îmbolnăvesc, copaci mor...
Știință și viață // Ilustrații
Știință și viață // Ilustrații
Știință și viață // Ilustrații
Știință și viață // Ilustrații
Producția ecologică este singurul lucru care va face posibilă, dacă nu să facem planeta mai curată, atunci măcar să o lăsăm așa cum am primit-o.
Formarea îndelungată a ecosistemului Pământului
În primul rând, să ne amintim cum a decurs evoluția sistemului solar. Cu aproximativ 4,6 miliarde de ani în urmă, unul dintre numeroșii nori vortex de gaz și praf din galaxia noastră a început să se condenseze și să se transforme în sistemul solar. În interiorul norului s-a format principalul cheag sferic, apoi încă rece, rotativ, format din gaz (hidrogen și heliu) și praf cosmic (fragmente de atomi de elemente chimice mai grele din stele gigantice explodate anterior) - viitorul Soare. În jurul său, sub influența gravitației în creștere, au început să circule cheaguri mai mici din același nor - viitoare planete, asteroizi, comete. Orbitele unora dintre ele s-au dovedit a fi mai aproape de Soare, altele - mai departe, unele au fost construite din aglomerări mari de materie interstelară, altele - din altele mai mici.
Nu prea a contat la început. Dar, în timp, forțele gravitației au condensat din ce în ce mai mult Soarele și planetele. Iar gradul de compactare depinde de masa lor inițială. Și cu cât aceste aglomerări de materie erau mai comprimate, cu atât s-au încălzit mai mult din interior. În același timp, elementele chimice grele (în primul rând fier, silicați) s-au topit și au coborât în centru, în timp ce cele ușoare (hidrogen, heliu, carbon, azot, oxigen) au rămas la suprafață. Când este combinat cu hidrogen, carbonul se transforma în metan, azotul în amoniac, oxigenul în apă. Frigul cosmic a domnit atunci pe suprafața planetelor, așa că toți compușii erau sub formă de gheață. Deasupra părții solide era un strat gazos de hidrogen și heliu.
Cu toate acestea, masa chiar și a unor planete atât de mari precum Jupiter și Saturn s-a dovedit a fi insuficientă pentru ca presiunea și temperatura din centrele lor să atingă punctul în care începe o reacție termonucleară și o astfel de reacție începe în interiorul Soarelui. A devenit fierbinte și acum aproximativ patru miliarde de ani s-a transformat într-o stea, trimițând în spațiu nu numai radiații ondulatorii - lumină, căldură, raze X și raze gamma, ci și așa-numitul vânt solar - fluxuri de particule încărcate de materie (protoni). și electroni).
Au început testele pentru planetele în formare. Fluxurile de energie termică ale Soarelui și vântul solar au căzut asupra lor. Suprafața rece a protoplanetelor s-a încălzit, nori de hidrogen și heliu s-au ridicat deasupra lor, iar masele de gheață de apă, metan și amoniac s-au topit și au început să se evapore. Conduse de vântul solar, aceste gaze au fost duse în spațiu. Gradul de astfel de „dezbrăcare” a planetelor primare a determinat distanța orbitelor lor față de Soare: cele mai apropiate de acesta s-au evaporat și au fost suflate de vântul solar cel mai intens. Pe măsură ce planetele s-au „rărit”, câmpurile lor gravitaționale s-au slăbit, iar evaporarea și suflarea s-au intensificat, până când planetele cele mai apropiate de Soare s-au disipat complet în spațiu.
Mercur - cea mai apropiată planetă existentă de Soare - relativ mică, foarte densă corp ceresc cu un miez metalic, dar un câmp magnetic abia vizibil. Este practic lipsită de atmosferă, iar suprafața sa este acoperită cu roci stâncoase sinterizate, care în timpul zilei sunt încălzite de Soare la 420-430 ° C și, prin urmare, nu poate exista apă lichidă aici. Mai departe de Soare, Venus este foarte asemănătoare ca mărime și densitate cu planeta noastră. Are aproape același miez mare de fier, dar din cauza rotației sale lente în jurul axei sale (de 243 de ori mai lent decât Pământul), îi lipsește un câmp magnetic care să-l protejeze de vântul solar, care este distructiv pentru toate viețuitoarele. Venus, însă, a păstrat o atmosferă destul de puternică, constând în proporție de 97% din dioxid de carbon(CO2) și mai puțin de 2% din azot. O astfel de compoziție de gaz creează un efect de seră puternic: CO 2 împiedică radiația solară reflectată de suprafața venusiană să scape în spațiu, datorită căruia suprafața planetei și straturile inferioare ale atmosferei sale sunt încălzite la 470 ° C. Într-un astfel de iad, apa lichidă și, prin urmare, organismele vii, este exclusă.
Celălalt vecin al nostru, Marte, are aproape jumătate din dimensiunea Pământului. Și deși are un miez metalic și se rotește în jurul axei sale cu aproape aceeași viteză ca Pământul, nu are un câmp magnetic. De ce? Miezul său metalic este foarte mic și, cel mai important, nu este topit și, prin urmare, nu induce un astfel de câmp. Drept urmare, suprafața lui Marte este bombardată în mod constant de fragmente încărcate de nuclee de hidrogen și alte elemente care sunt ejectate continuu de Soare. Atmosfera lui Marte este similară ca compoziție cu cea a lui Venus: 95% CO 2 și 3% azot. Dar din cauza gravitației slabe a acestei planete și a vântului solar, atmosfera ei este extrem de rarefiată: presiunea pe suprafața lui Marte este de 167 de ori mai mică decât pe Pământ. La acea presiune nu poate fi nici apă lichidă. Cu toate acestea, nu este pe Marte din cauza temperaturii scăzute (în timpul zilei, în medie, minus 33 ° C). Vara la ecuator se ridică la maximum 17 ° C, iar iarna, la latitudini mari, scade la minus 125 ° C, când dioxidul de carbon atmosferic se transformă și în gheață - aceasta explică creșterea sezonieră a calotelor polare albe. a lui Marte.
Planetele mari, Jupiter și Saturn, nu au deloc o suprafață solidă - straturile lor superioare sunt formate din hidrogen lichid și heliu, iar cele inferioare sunt formate din elemente grele topite. Uranus este o minge lichidă cu un miez de silicați topiți, deasupra miezului se află un ocean de apă fierbinte la aproximativ 8 mii de kilometri adâncime și, mai presus de toate, este o atmosferă de hidrogen-heliu cu o grosime de 11 mii de kilometri. La fel de nepotrivit pentru naștere viata biologica iar cele mai îndepărtate planete sunt Neptun și Pluto.
Doar Pământul este norocos. O coincidență de circumstanțe (principalul dintre ele - masa inițială în stadiul de protoplanetă, distanța de la Soare, viteza de rotație în jurul axei sale și prezența unui miez de fier semi-lichid, care îi conferă un câmp magnetic puternic care protejează este de la vântul solar) a permis planetei să devină ceea ce suntem obișnuiți în timp să o vedem. Evoluția geologică îndelungată a Pământului a dus la apariția vieții doar pe el.
În primul rând, compoziția gazelor din atmosfera pământului s-a schimbat. Inițial, se pare că a constat din hidrogen, amoniac, metan și vapori de apă. Apoi, interacționând cu hidrogenul, metanul s-a transformat în CO 2, iar amoniacul în azot. Nu exista oxigen în atmosfera primară a Pământului. Pe măsură ce s-a răcit, vaporii de apă s-au condensat în apă lichidă și au format oceane și mări care au acoperit trei sferturi din suprafața pământului. Cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă a scăzut: s-a dizolvat în apă. În timpul erupțiilor vulcanice continue, caracteristice primelor etape ale istoriei Pământului, o parte din CO 2 a fost legată în compuși carbonatați. Scăderea dioxidului de carbon din atmosferă a slăbit efectul de seră pe care l-a creat: temperatura de pe suprafața Pământului a scăzut și a devenit radical diferită de cea care a existat și există pe Mercur și Venus.
Mările și oceanele au jucat un rol decisiv în evolutie biologica Pământ. Atomi de diferite elemente chimice dizolvate în apă, interacționând, s-au format noi, mai complexi compuși anorganici. Dintre acestea, sub influența descărcărilor electrice de fulgere, radiații radioactive din metale, erupții de vulcani subacvatici în apa de mare au apărut cei mai simpli compuși organici – aminoacizii, acele „cărămizi” inițiale care alcătuiesc proteinele – baza organismelor vii. Majoritatea acestor aminoacizi cei mai simpli s-au descompus, dar unii dintre ei, devenind mai complexi, au devenit organisme unicelulare primare precum bacteriile, capabile sa se adapteze la mediul lor si sa se inmulteasca.
Deci cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă în istoria geologică a Pământului, din punct de vedere calitativ noua etapa. Evoluția sa chimică a fost completată (sau mai bine zis, retrogradată pe plan secund) de evoluția biologică. Nicio altă planetă din sistemul solar nu știa asta.
A mai trecut un miliard și jumătate de ani până când clorofila și alți pigmenți să apară în celulele unor bacterii, capabile să efectueze fotosinteza sub acțiunea luminii solare - transformând moleculele de dioxid de carbon (CO 2 ) și apă (H 2 O) în organice. compuși și oxigen liber (O 2). Acum radiația luminoasă a Soarelui a început să servească creșterii nesfârșite a biomasei, dezvoltarea vieții organice a mers mult mai rapid.
Și mai departe. Sub acțiunea fotosintezei, care absoarbe dioxidul de carbon și eliberează oxigen nelegat, compoziția gazoasă a atmosferei terestre s-a schimbat: proporția de CO 2 a scăzut, iar proporția de O 2 a crescut. Pădurile care acopereau pământul au accelerat acest proces. Și acum aproximativ 500 de milioane de ani, au apărut cele mai simple vertebrate de păsări de apă. După aproximativ 100 de milioane de ani, cantitatea de oxigen a atins un nivel care a permis unor vertebrate să vină pe uscat. Nu numai pentru că toate animalele terestre respiră oxigen, ci și datorită faptului că în atmosfera superioară a apărut un strat protector de ozon (O 3) la o altitudine de 25-30 de kilometri, absorbind o parte semnificativă din ultraviolete și raze X. radiația Soarelui, care dăunează animalelor terestre.
Compoziția atmosferei pământului în acest moment dobândise proprietăți excepțional de favorabile pentru dezvoltarea ulterioară a vieții: 78% azot, 21% oxigen, 0,9% argon și foarte puțin (0,03%) dioxid de carbon, hidrogen și alte gaze. Cu o astfel de atmosferă, Pământul, primind multă energie termică de la Soare, aproximativ 40% din aceasta, spre deosebire de Venus, se reflectă în spațiu, iar suprafața pământului nu se supraîncălzește. Dar asta nu este tot. Energia solară termică, care vine aproape nestingherită pe Pământ sub formă de radiație cu undă scurtă, este reflectată în spațiu deja ca radiație infraroșie cu undă lungă. Este parțial întârziată de vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul, oxidul de azot și alte gaze din atmosferă care creează un efect de seră natural. Datorită acesteia, se menține o temperatură moderată mai mult sau mai puțin stabilă în straturile inferioare ale atmosferei și pe suprafața Pământului, care este cu aproximativ 33 ° C mai mare decât ar putea fi dacă nu ar exista efectul de seră natural.
Așa că, pas cu pas, pe Pământ s-a format un sistem ecologic unic, potrivit vieții. Un miez mare de fier pe jumătate topit și rotația rapidă a Pământului în jurul axei sale creează un câmp magnetic suficient de puternic care face ca fluxurile de protoni și electroni solari să curgă în jurul planetei noastre fără a provoca daune semnificative chiar și în perioadele de radiație solară crescută (fii este un miez mai mic și mai dur, dar rotația Pământului - mai lentă, ar rămâne fără apărare împotriva vântului solar). Și datorită lui camp magneticși o masă proprie semnificativă, Pământul a păstrat un strat suficient de puternic al atmosferei (aproximativ 1000 km grosime), care creează un regim termic confortabil la suprafața planetei și o abundență de apă lichidă - o condiție indispensabilă pentru originea si evolutia vietii.
Pe parcursul a două miliarde de ani, numărul diferitelor specii de plante și animale de pe planetă a ajuns la aproximativ 10 milioane. Dintre acestea, 21% sunt plante, aproape 76% sunt nevertebrate, iar puțin mai mult de 3% sunt vertebrate, dintre care doar o zecime sunt mamifere. În fiecare zonă naturală și climatică, ele se completează ca verigi în trofic, adică lanțul trofic, formând o biocenoză relativ stabilă.
Biosfera care a apărut pe Pământ se integrează treptat în ecosistem și a devenit componenta sa integrală, participând la ciclul geologic al energiei și materiei.
Organismele vii sunt componente active ale multor cicluri biogeochimice care implică apă, carbon, oxigen, azot, hidrogen, sulf, fier, potasiu, calciu și alte elemente chimice. Din faza anorganică trec în faza organică, iar apoi sub formă de deșeuri de plante și animale sau rămășițele acestora revin din nou în faza anorganică. S-a calculat, de exemplu, că o șapte parte din tot dioxidul de carbon și 1/4500 din oxigen trec anual prin faza organică. Dacă procesul de fotosinteză de pe Pământ s-ar opri dintr-un motiv oarecare, atunci oxigenul liber ar dispărea din atmosferă în aproximativ două mii de ani. Și, în același timp, toate plantele verzi și toate animalele ar dispărea, cu excepția celor mai simple organisme anaerobe (anumite tipuri de bacterii, drojdii și viermi).
Ecosistemul Pământului se autosusține și datorită altor circulații de substanțe care nu au legătură cu funcționarea biosferei - să ne amintim de ciclul apei din natură cunoscut de la școală. Întregul set de cicluri biologice și non-biologice strâns interconectate formează un sistem ecologic complex de autoreglare care se află în relativ echilibru. Cu toate acestea, stabilitatea sa este foarte fragilă și vulnerabilă. Dovada în acest sens sunt catastrofele planetare repetate, a căror cauză a fost fie căderea unor corpuri cosmice mari pe Pământ, fie erupții puternice vulcani, datorită cărora fluxul de lumină solară către suprafața pământului a scăzut pentru o lungă perioadă de timp. De fiecare dată, astfel de catastrofe au dus de la 50 la 96% din biota pământului. Dar viața a renăscut din nou și a continuat să se dezvolte.
Homo sapiens agresiv
Apariția plantelor fotosintetice, așa cum am menționat deja, a marcat o nouă etapă în dezvoltarea Pământului. O astfel de schimbare geologică radicală a fost generată de organisme vii relativ simple, care nu au minte. De la o ființă umană - un organism extrem de organizat, dotat cu un intelect puternic - este rezonabil să ne așteptăm la un impact mult mai tangibil asupra ecosistemului Pământului. Strămoșii îndepărtați ai unei astfel de creaturi - hominidele - au apărut, conform diferitelor estimări, cu aproximativ 3 până la 1,8 milioane de ani în urmă, neanderthalienii - aproximativ 200-100 de mii, iar Homo sapiens sapiens modern - cu doar 40 de mii de ani în urmă. În geologie, chiar și trei milioane de ani se încadrează în eroarea cronologică, iar 40.000 reprezintă doar o milioneme din vârsta Pământului. Dar chiar și în acest moment geologic, oamenii au reușit să zdruncine bine echilibrul ecosistemului său.
În primul rând, pentru prima dată în istorie, creșterea populației Homo sapiens nu a fost echilibrată de constrângeri naturale: nici lipsa hranei, nici prădătorii care devorează oameni. Odată cu dezvoltarea instrumentelor (mai ales după revoluția industrială), oamenii practic au renunțat la lanțul trofic obișnuit și au putut să se înmulțească aproape la infinit. Acum două mii de ani erau aproximativ 300 de milioane, iar până în 2003 populația pământului creștea de 21 de ori, până la 6,3 miliarde.
Al doilea. Spre deosebire de toate celelalte specii având mai mult sau mai puțin mediu restrâns locuire, oamenii s-au așezat pe toată suprafața pământului, indiferent de condițiile sol-climatice, geologice, biologice și de altă natură. De aceea, gradul influenței lor asupra naturii nu este comparabil cu influența oricărei alte creaturi. Și, în sfârșit, datorită intelectului lor, oamenii nu se adaptează atât la mediul natural, cât adaptează acest mediu la nevoile lor. Și o astfel de adaptare (până de curând spuneau cu mândrie: „cucerirea naturii”) devine din ce în ce mai ofensivă, chiar agresivă.
Timp de multe milenii, oamenii aproape că nu au simțit restricțiile de la mediu inconjurator. Iar dacă au văzut că în cel mai apropiat raion scădea cantitatea de vânat exterminată de aceștia, s-au epuizat solurile cultivate sau pajiștile pentru pășunat animale, atunci au migrat într-un loc nou. Și totul s-a repetat. Resurse naturale părea inepuizabil. Doar uneori s-a terminat prost o asemenea abordare pur consumeristă a mediului. În urmă cu mai bine de nouă mii de ani, sumerienii, pentru a hrăni populația în creștere din Mesopotamia, au început să dezvolte agricultura irigată. Cu toate acestea, sistemele de irigare pe care le-au creat au dus în cele din urmă la aglomerarea și salinizarea solului, care a fost motivul principal al morții civilizației sumeriene. Alt exemplu. Civilizația Maya, care a înflorit în ceea ce este acum Guatemala, Honduras și sud-estul Mexicului, s-a prăbușit cu aproximativ 900 de ani în urmă, în principal din cauza eroziunii solului și a colmației râurilor. Aceleași cauze au provocat căderea vechilor civilizații agricole din Mesopotamia din America de Sud. Cazurile citate sunt doar excepții de la regula care spunea: trage din fântâna fără fund al naturii cât poți de mult. Și oamenii au scos din el, fără să se uite înapoi la starea ecosistemului.
Până în prezent, o persoană a adaptat aproximativ jumătate din terenul pământului pentru nevoile sale: 26% pentru pășuni, 11% pentru teren arabil și silvicultură, restul de 2-3% pentru locuințe, facilități industriale, transport și servicii. Ca urmare a defrișărilor, terenurile agricole au crescut de șase ori din 1700. Dintre sursele disponibile de apă dulce proaspătă, omenirea folosește mai mult de jumătate. În același timp, aproape jumătate din râurile planetei au devenit semnificativ puțin adânci sau poluate, iar aproximativ 60% dintre cele mai mari 277 de artere de apă au fost blocate de baraje și alte structuri inginerești, ceea ce a dus la crearea de lacuri artificiale, schimbând ecologia lacurilor de acumulare și a gurilor de râu.
Oamenii au degradat sau distrus habitatele multor reprezentanți ai florei și faunei. Numai din 1600, 484 de specii de animale și 654 de specii de plante au dispărut pe Pământ. Mai mult de o opta parte din 1183 de specii de păsări și o pătrime din 1130 de specii de mamifere sunt acum amenințate cu dispariția de pe fața Pământului.
Oceanele lumii au suferit mai puțin din cauza omului. Oamenii folosesc doar opt procente din productivitatea sa originală. Dar și aici și-a lăsat „urma” neplăcută, prinzând la limită două treimi din animalele marine și încălcând ecologia multor alți locuitori ai mării. Numai în timpul secolului al XX-lea, aproape jumătate din toate pădurile de mangrove de coastă au fost distruse și o zecime din recifele de corali au fost distruse iremediabil.
Și în sfârșit încă unul consecință neplăcută umanitatea în creștere rapidă - deșeurile sale industriale și menajere. Din masa totală de materii prime naturale extrase, nu mai mult de o zecime din aceasta se transformă în produs de consum final, restul merge la gropile de gunoi. Omenirea, conform unor estimări, produce de 2000 de ori mai multe deșeuri de origine organică decât restul biosferei. Astăzi, amprenta ecologică a Homo sapiens depășește Influență negativă asupra mediului tuturor celorlalte ființe vii combinate. Omenirea s-a apropiat de un impas ecologic sau, mai degrabă, de marginea unei stânci. Din a doua jumătate a secolului XX, criza întregului sistem ecologic al planetei a crescut. Este generată de mai multe motive. Luați în considerare doar cel mai important dintre ele - poluarea atmosferei pământului.
Progresul tehnologic a creat multe modalități de poluare. Acestea sunt diverse instalații staționare care transformă combustibilii solizi și lichizi în termice sau energie electrica. Acestea sunt vehicule (mașinile și avioanele sunt, fără îndoială, în frunte) și Agricultură cu deșeurile sale putrede din agricultură și creșterea animalelor. Acestea sunt procese industriale în metalurgie, producție chimică etc. Acestea sunt deșeurile municipale și, în sfârșit, extracția combustibililor fosili (amintiți-vă, de exemplu, făclii care fumgeau constant în zăcămintele de petrol și gaze sau mormanele de deșeuri din apropierea minelor de cărbune).
Aerul este otrăvit nu numai de gazele primare, ci și de cele secundare, care se formează în atmosferă în timpul reacției celor dintâi cu hidrocarburi sub influența luminii solare. Dioxidul de sulf și diverși compuși de azot oxidează picăturile de apă care se adună în nori. O astfel de apă acidulată, căzând sub formă de ploaie, ceață sau zăpadă, otrăvește solul, corpurile de apă și distruge pădurile. În Europa de Vest, peștii de lac se sting în jurul marilor centre industriale, iar pădurile se transformă în cimitire de copaci morți, goi. Animalele din pădure din astfel de locuri mor aproape complet.
Aceste catastrofe cauzate de poluarea antropică a atmosferei, deși sunt de natură universală, sunt totuși mai mult sau mai puțin localizate spațial: ele acoperă doar anumite zone ale planetei. Cu toate acestea, unele tipuri de poluare capătă o scară planetară. Vorbim despre emisiile de dioxid de carbon, metan și oxizi de azot în atmosferă, care sporesc efectul de seră natural. Emisiile de dioxid de carbon în atmosferă creează aproximativ 60% din efectul de seră suplimentar, metanul - aproximativ 20%, alți compuși ai carbonului - încă 14%, restul de 6-7% este contribuit de oxid de azot.
În condiții naturale, conținutul de CO 2 din atmosferă în ultimele câteva sute de milioane de ani a fost de aproximativ 750 de miliarde de tone (aproximativ 0,3% din greutatea totală a aerului din straturile de suprafață) și se menține la acest nivel datorită faptului că că excesul său de masă este dizolvat în apă și absorbit de plante în timpul fotosintezei. Chiar și o perturbare relativ mică a acestui echilibru amenință schimbări semnificative în ecosistem, cu consecințe greu de prevăzut atât pentru climă, cât și pentru plantele și animalele care s-au adaptat la acesta.
În ultimele două secole, omenirea a adus o „contribuție” semnificativă la încălcarea acestui echilibru. În 1750, a emis doar 11 milioane de tone de CO 2 în atmosferă. Un secol mai târziu, volumul emisiilor a crescut de 18 ori, ajungând la 198 de milioane de tone, iar după încă o sută de ani a crescut de 30 de ori și a ajuns la 6 miliarde de tone. Până în 1995, această cifră s-a dublat de patru ori la 24 de miliarde de tone. Conținutul de metan din atmosferă sa dublat aproximativ în ultimele două secole. Și este de 20 de ori mai mult decât CO 2 în capacitatea sa de a spori efectul de seră.
Consecințele nu au întârziat să se afecteze: în secolul al XX-lea, temperatura medie a suprafeței globale a crescut cu 0,6 ° C. S-ar părea - un fleac. Dar chiar și o astfel de creștere a temperaturii este suficientă pentru ca secolul al XX-lea să fie cel mai cald din ultimul mileniu, iar anii 1990 să fie cel mai cald din ultimul secol. Stratul de zăpadă de pe suprafața pământului a scăzut cu 10% de la sfârșitul anilor 1960, iar grosimea gheții din nordul Oceanul Arcticîn ultimele decenii a scăzut cu peste un metru. Drept urmare, nivelul Oceanului Mondial în ultima sută de ani a crescut cu 7-10 centimetri.
Unii sceptici se referă la încălzirea climatică antropogenă ca pe un mit. Să zicem că există cicluri naturale de fluctuații de temperatură, dintre care unul este observat acum, iar factorul antropic este exagerat. Există cicluri naturale de fluctuații de temperatură în atmosfera apropiată de Pământ. Dar ele sunt măsurate în multe decenii, unele în secole. Încălzirea climatică observată în ultimele două secole și jumătate nu numai că nu se încadrează în ciclul natural obișnuit, dar are loc și nefiresc de rapid. Comisia Interguvernamentală pentru Schimbări Climatice, care colaborează cu oameni de știință din întreaga lume, a raportat la începutul anului 2001 că schimbările antropice deveneau din ce în ce mai evidente, că încălzirea se accelerează și efectele sale erau mult mai grave decât se credea anterior. Este de așteptat, în special, ca până în 2100 temperatura medie a suprafeței pământului la diferite latitudini să crească cu încă 1,4-5,8°C, cu toate consecințele care decurg.
Încălzirea climatică este distribuită inegal: la latitudinile nordice este mai pronunțată decât la tropice. Prin urmare, în acest secol, temperaturile de iarnă vor crește cel mai vizibil în Alaska, nordul Canadei, Groenlanda, nordul Asiei și Tibet, iar temperaturile de vară în Asia Centrală. O astfel de distribuție a încălzirii implică o modificare a dinamicii fluxurilor de aer și, prin urmare, o redistribuire a precipitațiilor. Și aceasta, la rândul său, dă naștere la tot mai multe dezastre naturale - uragane, inundații, secete, incendii forestiere. În secolul al XX-lea, aproximativ 10 milioane de oameni au murit în astfel de dezastre. În plus, numărul dezastrelor majore și consecințele lor devastatoare sunt în creștere. Au fost 20 de dezastre naturale de amploare în anii 1950, 47 în anii 1970 și 86 în anii 1990. Pagubele cauzate de dezastrele naturale sunt enorme (vezi graficul).
Primii ani ai acestui secol au fost marcați de inundații, uragane, secete și incendii fără precedent.
Și acesta este doar începutul. Încălzirea în continuare a climei la latitudini înalte amenință să dezghețe permafrostul în nordul Siberiei, în Peninsula Kola și în regiunile subpolare ale Americii de Nord. Aceasta înseamnă că fundațiile de sub clădiri din Murmansk, Vorkuta, Norilsk, Magadan și alte zeci de orașe și orașe care stau pe pământ înghețat vor pluti (semnele unei catastrofe care se apropie au fost deja observate în Norilsk). Cu toate acestea, acesta nu este tot. Învelișul de permafrost este dezghețat și se deschide o ieșire pentru acumulări uriașe de metan stocate sub ea de milenii - un gaz care provoacă un efect de seră crescut. S-a înregistrat deja că metanul în multe locuri din Siberia începe să se infiltreze în atmosferă. Dacă clima de aici se încălzește puțin mai mult, atunci eliberarea de metan va deveni masivă. Rezultatul este o creștere a efectului de seră și o încălzire globală și mai mare.
Conform scenariului pesimist, din cauza încălzirii climatice până în 2100, nivelul Oceanului Mondial va crește cu aproape un metru. Și apoi coasta de sud Marea Mediterana, coasta de vest a Africii, Asia de Sud(India, Sri Lanka, Bangladesh și Maldive), toate țările de coastă din Asia de Sud-Est și atolii de corali din Oceanul Pacific și Indian vor deveni scena unui dezastru natural. Numai în Bangladesh, marea amenință să inunde aproximativ trei milioane de hectare de pământ și să forțeze strămutarea a 15-20 de milioane de oameni. În Indonezia, 3,4 milioane de hectare ar putea fi inundate și cel puțin două milioane de persoane strămutate. Pentru Vietnam, aceste cifre ar fi două milioane de hectare și zece milioane de migranți. DAR numărul total astfel de victime din întreaga lume ar putea ajunge la aproximativ un miliard.
Potrivit experților UNEP, costurile cauzate de încălzirea climei Pământului vor continua să crească. Costul protejării structurilor de creșterea nivelului mării și de valuri mari de furtună s-ar putea ridica la un miliard de dolari pe an. Dacă concentrația de CO 2 în atmosferă se va dubla în comparație cu nivelurile preindustriale, agricultura și silvicultură globală vor pierde până la 42 de miliarde de dolari anual din cauza secetelor, inundațiilor și incendiilor, iar sistemul de alimentare cu apă se va confrunta cu costuri suplimentare până în 2050 (aproximativ 47 de dolari). miliard).
Omul conduce din ce în ce mai mult natura și pe sine însuși într-o fundătură, din care este din ce în ce mai greu să ieși. Academicianul N. N. Moiseev, un remarcabil matematician și ecologist rus, a avertizat că biosfera, ca orice sistem complex neliniar, ar putea pierde stabilitatea, drept urmare tranziția sa ireversibilă la un fel de stare cvasi-stabilă. Este mai mult decât probabil ca în această nouă stare, parametrii biosferei să nu fie potriviți vieții umane. Prin urmare, nu va fi o greșeală să spunem că omenirea se echilibrează pe muchia briciului. Cât timp se poate echilibra așa? În 1992, cele două cele mai autoritare organizatii stiintificeîn lume – Societatea Regală Britanică și cea americană academiei naționale oamenii de știință au declarat în comun: "Viitorul planetei noastre atârnă în balanță. Dezvoltarea durabilă poate fi realizată, dar numai dacă degradarea ireversibilă a planetei este oprită la timp. Următorii 30 de ani vor fi decisivi". La rândul său, N. N. Moiseev a scris că „o astfel de catastrofă se poate întâmpla nu într-un viitor nedefinit, ci poate deja la mijlocul secolului XXI viitor”.
Dacă aceste predicții sunt corecte, atunci, după standardele istorice, rămâne foarte puțin timp pentru a găsi o cale de ieșire - de la trei până la cinci decenii.
Cum să ieși din impas?
Timp de multe sute de ani, oamenii au fost absolut convinși că omul a fost creat de Creator ca coroana naturii, conducătorul și transformatorul ei. Un astfel de narcisism este încă susținut de marile religii ale lumii. Mai mult, o astfel de ideologie homocentrică a fost susținută de remarcabilul geolog și geochimist intern VI Vernadsky, care a formulat în anii 1920 ideea tranziției biosferei în noosferă (din grecescul noos - minte), într-un fel de intelectual „stratul” biosferei. "Umanitatea, luată în ansamblu, devine o forță geologică puternică. Și înaintea ei, înaintea gândirii și lucrării sale, se pune problema restructurării biosferei în interesul unei umanități liber-gânditoare ca întreg", a scris el. Mai mult, „[o persoană] poate și trebuie să reconstruiască zona vieții sale cu muncă și gândire, să o reconstruiască radical în comparație cu ceea ce a fost înainte” (sublinierea mea. - Yu. Sh.).
De fapt, așa cum am menționat deja, nu avem tranziția biosferei în noosferă, ci trecerea ei de la evoluția naturală la nenaturală, impusă acesteia de intervenția agresivă a omenirii. Această interferență distructivă se aplică nu numai biosferei, ci și atmosferei, hidrosferei și parțial litosferei. Ce fel de tărâm al rațiunii există dacă omenirea, chiar realizând multe (deși nu toate) aspectele degradării mediului natural generate de ea, nu este capabilă să oprească și continuă să agraveze criza ecologică. Se comportă în habitatul său natural ca un elefant într-un magazin de porțelanuri.
A venit o mahmureală amară - o nevoie urgentă de a găsi o cale de ieșire. Căutarea ei este dificilă, deoarece umanitatea modernă este foarte eterogenă – atât ca dezvoltare tehnică, economică și culturală, cât și ca mentalitate. Cineva este pur și simplu indiferent față de soarta viitoare a societății mondiale, iar cineva aderă la logica de modă veche: nu am ieșit din astfel de necazuri, vom scăpa și de data aceasta. Speranțele pentru „poate” se pot dovedi a fi o greșeală de calcul fatală.
O altă parte a umanității înțelege gravitatea pericolului iminent, dar, în loc să participe la o căutare colectivă a unei ieșiri, își direcționează toată energia pentru a-i expune pe autorii situației actuale. Acești oameni dau vina fie pe globalizarea liberală, fie pe țările industrializate egoiste, fie pur și simplu pe „principalul dușman al întregii omeniri”, Statele Unite, ca fiind responsabile pentru criză. Își dezvăluie furia pe paginile ziarelor și revistelor, organizează proteste în masă, participă la revolte de stradă și sparg cu plăcere vitrinele din orașele în care se țin forumuri. organizatii internationale. Inutil să spun că astfel de dezvăluiri și demonstrații nu avansează un singur pas spre soluționarea unei probleme universale, ci mai degrabă o împiedică?
În cele din urmă, o a treia parte, foarte mică, a comunității mondiale nu numai că înțelege gradul de amenințare, dar își concentrează și resursele intelectuale și materiale pentru a găsi căi de ieșire din situația actuală. Ea caută să vadă perspectiva în ceața viitorului și să găsească cea mai bună cale pentru a nu se împiedica și a cădea în abis.
După ce am cântărit pericolele și resursele reale pe care le are omenirea începutul XXI secol, putem spune că mai sunt câteva șanse de a ieși din impasul actual. Dar o mobilizare fără precedent a bunului simț și a voinței întregii comunități mondiale este necesară pentru a rezolva multe probleme în trei direcții strategice.
Prima dintre ele este reorientarea psihologică a societății mondiale, o schimbare radicală a stereotipurilor comportamentului acesteia. „Pentru a ieși din crizele generate de civilizația tehnogenă, societatea va trebui să treacă printr-o etapă dificilă a unei revoluții spirituale, ca în Renaștere”, crede academicianul VS Stepin, ca un câmp de reluare și arătură”. O astfel de revoluție psihologică este imposibilă fără o complicație semnificativă a gândirii logice a fiecărui individ și o tranziție către un nou model de comportament pentru majoritatea omenirii. Dar, pe de altă parte, este imposibil și fără schimbări fundamentale în relațiile în cadrul societății - fără noi norme morale, fără o nouă organizare a micro și macrosocietății, fără noi relații între diferitele societăți.
O astfel de reorientare psihologică a umanității este foarte dificilă. Va trebui să spargem stereotipurile de gândire și comportament care s-au dezvoltat de-a lungul mileniilor. Și mai presus de toate, este nevoie de o revizuire fundamentală a stimei de sine a omului ca coroană a naturii, reformatorul și stăpânul ei. Această paradigmă homocentrică, predicată de mii de ani de multe religii mondiale, întărită în secolul XX de doctrina noosferei, ar trebui trimisă la coșul de gunoi ideologic al istoriei.
În vremea noastră, este nevoie de un alt sistem de valori. Atitudinea oamenilor față de natura animată și neînsuflețită nu ar trebui să se bazeze pe opoziția - „noi” și „tot ce altceva”, ci pe înțelegerea că atât „noi”, cât și „totul altceva” sunt pasageri egali. nava spatiala sub numele „Pământ”. O astfel de tulburare psihologică pare puțin probabilă. Dar să ne amintim că în epoca trecerii de la feudalism la capitalism, o revoluție de acest fel, deși la scară mai mică, a avut loc în mintea aristocrației, care împărțea în mod tradițional societatea în „noi” (oameni de albastru). sânge) și „ei” (oameni de rând și doar mafie). În lumea democratică de astăzi, astfel de noțiuni au devenit imorale. În conștiința individuală și publică, pot apărea și deveni fixate numeroase „tabuuri” în legătură cu natura – un fel de imperativ ecologic care cere ca nevoile societății mondiale și ale fiecărui om să fie echilibrate cu posibilitățile ecosferei. Morala trebuie să meargă dincolo de interpersonal sau relatii Internationaleși includ norme de comportament în raport cu natura animată și neînsuflețită.
A doua direcție strategică este accelerarea și globalizarea progresului științific și tehnologic. „Întrucât criza ecologică care se așteaptă, care amenință să se dezvolte într-o catastrofă globală, este cauzată de dezvoltarea forțelor productive, realizările științei și tehnologiei, o ieșire din ea este de neconceput fără dezvoltarea ulterioară a acestor componente ale procesului de civilizație, ", a scris NN Moiseev. "Pentru a găsi o cale de ieșire, va fi nevoie de efortul maxim al geniului creativ al omenirii, nenumărate invenții și descoperiri. Prin urmare, este necesar să eliberați personalitatea cât mai curând posibil, să creați oportunități de revelare. potențialul creativ al cuiva pentru orice persoană capabilă de asta.”
Într-adevăr, omenirea va trebui să schimbe radical structura producției care s-a dezvoltat de-a lungul secolelor, reducând la maximum ponderea industriei miniere în aceasta, care poluează solul și panza freatica Agricultură; trecerea de la energia hidrocarburilor la energia nucleară; să înlocuiască transportul auto și aerian care funcționează cu combustibil lichid cu altul, ecologic; să restructureze în mod fundamental întreaga industrie chimică pentru a minimiza poluarea produselor sale și a deșeurilor din atmosferă, apă și sol...
Unii oameni de știință văd viitorul omenirii în plecarea de la civilizația tehnogenă a secolului al XX-lea. Yu. V. Yakovets, de exemplu, crede că în epoca post-industrială, care îi apare ca o „societate umanistă”, „natura tehnogene a societății industriale târzii va fi depășită”. De altfel, pentru a preveni o catastrofă ecologică, este necesară intensificarea maximă a eforturilor științifice și tehnice pentru a crea și implementa tehnologii de mediu în toate sferele activității umane: în agricultură, energie, metalurgie, industria chimică, construcții, viața de zi cu zi, etc. Prin urmare, societatea postindustrială devine nu post-tehnogenă, ci, dimpotrivă, super-tehnogenă. Un alt lucru este că vectorul tehnogenității sale se schimbă de la absorbția resurselor la economisirea resurselor, de la tehnologii murdare din punct de vedere ecologic la cele de mediu.
Este important să rețineți că astfel de tehnologii noi calitativ devin din ce în ce mai periculoase, deoarece pot fi folosite atât în beneficiul umanității și al naturii, cât și pentru a le dăuna. Prin urmare, aici este nevoie de prudență și prudență în creștere constantă.
A treia direcție strategică este depășirea sau cel puțin reducerea semnificativă a decalajului tehnic, economic și socio-cultural dintre centrul postindustrial al comunității mondiale și periferia și semiperiferia acesteia. La urma urmei, schimbările tehnologice cardinale trebuie să aibă loc nu numai în țările foarte dezvoltate, cu resurse financiare și umane mari, ci și în întreaga lume în curs de dezvoltare, care se industrializează rapid, în principal pe baza unor tehnologii vechi, periculoase pentru mediu și nu are nici resurse financiare, nici resurse umane. să implementeze măsuri de protecţie a mediului.tehnologie. Inovațiile tehnologice, care sunt create până acum doar în centrul postindustrial al comunității mondiale, ar trebui introduse și la periferia sa industrială sau industrializată. În caz contrar, tehnologiile învechite, periculoase pentru mediu vor fi folosite pe o scară tot mai mare, iar degradarea mediului natural al planetei se va accelera și mai mult. Este imposibil să opriți procesul de industrializare a regiunilor în curs de dezvoltare ale lumii. Așadar, trebuie să-i ajutăm să facă acest lucru într-un mod care să minimizeze daunele aduse mediului. O astfel de abordare este în interesul întregii omeniri, inclusiv al populației țărilor foarte dezvoltate.
Toate cele trei sarcini strategice cu care se confruntă comunitatea mondială sunt fără precedent atât prin dificultatea lor, cât și prin semnificația lor pentru destinele viitoare ale omenirii. Ele sunt strâns legate între ele și interdependente. Nerezolvarea uneia dintre ele nu vă va permite să rezolvați restul. În general, acesta este un test de maturitate pentru specia Homo sapiens, care s-a întâmplat să devină cea mai „înțeleaptă” dintre animale. Este timpul să demonstrăm că este cu adevărat inteligent și capabil să salveze ecosfera pământului și pe sine în ea de la degradare.
Ecosistemul este sistem biologic, care constă dintr-un set de organisme vii, habitatul lor, precum și un sistem de conexiuni care fac schimb de energie între ele. În prezent, acest termen este conceptul principal de ecologie.
Structura
sunt studiate relativ recent. Oamenii de știință disting două componente principale în el - biotic și abiotic. Prima este împărțită în heterotrofe (include organisme care primesc energie ca urmare a oxidării materiei organice - consumatori și descompunetori) și primesc energie primară pentru fotosinteză și chemosinteză, adică producători).
Singura și cea mai importantă sursă de energie necesară existenței întregului ecosistem sunt producătorii care absorb energia soarelui, căldura și legăturile chimice. Prin urmare, autotrofii sunt reprezentanți ai primilor din întregul ecosistem. Al doilea, al treilea și al patrulea nivel sunt format din consumatori. Se închid cu descompunetoare capabile să traducă neînsuflețitul materie organicăîntr-o componentă abiotică.
Proprietățile unui ecosistem, despre care puteți citi pe scurt în acest articol, implică posibilitatea dezvoltării și reînnoirii naturale.
Principalele componente ale ecosistemului
Structura și proprietățile unui ecosistem sunt principalele concepte cu care se ocupă ecologia. Se obișnuiește să se evidențieze următorii indicatori:
Regimul climatic, temperatura ambiantă, precum și condițiile de umiditate și iluminare;
Substanțe organice care leagă componentele abiotice și biotice în ciclul substanțelor;
Compuși anorganici incluși în ciclul energetic;
Producătorii sunt organisme care creează produse primare;
Fagotrofe - heterotrofe care se hrănesc cu alte organisme sau cu particule mari de materie organică;
Saprotrofele sunt heterotrofe capabile să distrugă materia organică moartă, să o mineralizeze și să o readucă în ciclu.
Totalitatea ultimelor trei componente formează biomasa ecosistemului.
Ecosistemul, proprietățile și care sunt studiate în ecologie, funcționează datorită blocurilor de organisme:
- Saprofage - se hrănesc cu materie organică moartă.
- Biofage - mănâncă alte organisme vii.
Durabilitatea ecosistemului și biodiversitatea
Proprietățile unui ecosistem sunt legate de diversitatea speciilor care trăiesc în el. Cu cât biodiversitatea și complexitatea sunt mai mari, cu atât este mai mare rezistența ecosistemului.
Biodiversitatea este foarte importantă, deoarece oferă posibilitatea de a se modela un numar mare de comunități care diferă ca formă, structură și funcții și oferă o oportunitate reală pentru formarea lor. Prin urmare, cu cât biodiversitatea este mai mare, cu atât mai multe comunități pot trăi, și mai multe reacții biogeochimice pot fi efectuate, asigurând în același timp existența complexă a biosferei.
Sunt corecte următoarele afirmații despre proprietățile unui ecosistem? Acest concept se caracterizează prin integritate, stabilitate, autoreglare și auto-reproductibilitate. Multe experimente și observații științifice dau un răspuns afirmativ la această întrebare.
Productivitatea ecosistemului
În timpul studiului productivității, au fost prezentate concepte precum biomasă și culturi pe picioare. Al doilea termen definește masa tuturor organismelor care trăiesc pe o unitate de suprafață de apă sau pământ. Dar biomasa este și greutatea acestor corpuri, dar din punct de vedere energetic sau materie organică uscată.
Biomasa include corpuri întregi (inclusiv țesuturi moarte la animale și plante.) Biomasa devine necromasă numai atunci când întregul organism moare.
Comunitățile reprezintă formarea de biomasă de către producători, fără excepție, de energie care poate fi cheltuită pentru respirație pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp.
Alocați producția primară brută și netă. Diferența dintre cele două este costul respirației.
Productivitatea netă a comunității este rata de acumulare a materiei organice, care nu este consumată de heterotrofe și, ca urmare, de descompozitori. Se obișnuiește să se calculeze pentru un an sau un sezon de creștere.
Productivitatea secundară a unei comunități este rata la care consumatorii acumulează energie. Cu cât sunt mai mulți consumatori în ecosistem, cu atât mai multă energie este procesată.
Auto-reglare
Proprietățile ecosistemului includ și autoreglementarea, a cărei eficacitate este reglementată de diversitatea locuitorilor și de relațiile alimentare dintre ei. Când numărul unuia dintre consumatorii primari scade, prădătorii trec la alte specii care au fost de importanță secundară pentru ei.
Lanțurile lungi se pot intersecta, creând astfel posibilitatea unei varietăți de relații alimentare în funcție de numărul de pradă sau de randamentul plantelor. În vremurile cele mai favorabile, numărul de specii poate fi restabilit - astfel, relațiile în biogenocenoză sunt normalizate.
Intervenția umană nerezonabilă în ecosistem poate avea consecințe negative. Douăsprezece perechi de iepuri aduși în Australia în patruzeci de ani s-au înmulțit la câteva sute de milioane de indivizi. Acest lucru s-a întâmplat din cauza numărului insuficient de prădători care se hrănesc cu ei. Ca rezultat, animalele cu blană distrug toată vegetația de pe continent.
Biosferă
Biosfera este un ecosistem de cel mai înalt rang, unind toate ecosistemele într-un singur întreg și oferind posibilitatea vieții pe planeta Pământ.
Cum ecosistem global studiază știința ecologiei. Este important să știm cum sunt aranjate procesele care afectează viața tuturor organismelor în ansamblu.
Compoziția biosferei include următoarele componente:
- Hidrosferă este stratul de apă al pământului. Este mobil și pătrunde peste tot. Apa este un compus unic, care este unul dintre fundamentele vieții oricărui organism.
- Atmosfera- cea mai ușoară margine de aer spațiul cosmic. Datorită acesteia, are loc un schimb de energie cu spațiul exterior;
- Litosferă- învelișul solid al Pământului, format din roci magmatice și sedimentare.
- Pedosferă - strat superior litosfera, inclusiv solul și procesul de formare a solului. Se învecinează cu toate învelișurile anterioare și închide toate ciclurile de energie și materie din biosferă.
Biosfera nu este un sistem închis, deoarece este asigurată aproape în totalitate de energia solară.
ecosisteme artificiale
Ecosistemele artificiale sunt sisteme create ca urmare a activității umane. Aceasta include agrocenozele și sistemele economice naturale.
Compoziția și proprietățile de bază ale unui ecosistem creat de om diferă puțin de cel real. Are și producători, consumatori și descompunetori. Dar există diferențe în redistribuirea fluxurilor de materie și energie.
Ecosistemele artificiale diferă de cele naturale în următoarele moduri:
- Un număr mult mai mic de specii și o predominare clară a uneia sau mai multor dintre ele.
- Stabilitate relativ scăzută și dependență puternică de toate tipurile de energie (inclusiv de oameni).
- Lanțuri trofice scurte datorită diversității scăzute a speciilor.
- O circulație deschisă a substanțelor din cauza retragerii produselor comunitare sau a culturilor de către oameni. În același timp, ecosistemele naturale, dimpotrivă, includ cât mai mult posibil în ciclu.
Proprietățile unui ecosistem creat într-un mediu artificial sunt inferioare celor ale unuia natural. Dacă nu susțineți fluxurile de energie, atunci după un anumit timp, procesele naturale vor fi restabilite.
ecosistemul forestier
Compoziția și proprietățile unui ecosistem forestier diferă de alte ecosisteme. În acest mediu, precipitații cad mult mai multe decât peste câmp, dar majoritatea nu ajung la suprafața pământului și se evaporă direct din frunze.
Ecosistemul pădurii de foioase este reprezentat de câteva sute de specii de plante și câteva mii de specii de animale.
Plantele care cresc în pădure sunt adevărați concurenți și luptă pentru lumina soarelui. Cu cât nivelul este mai jos, cu atât speciile mai tolerante la umbră s-au stabilit acolo.
Consumatorii primari sunt iepuri de câmp, rozătoare și păsări și ierbivorele mari. Toate substanțele nutritive care sunt conținute vara în frunzele plantelor trec în ramuri și rădăcini toamna.
Omizile și gândacii de scoarță aparțin și ele consumatorilor primari. Fiecare nivel alimentar este reprezentat de un număr mare de specii. Rolul insectelor erbivore este foarte important. Sunt polenizatori și servesc ca sursă de hrană pentru următorul nivel din lanțul trofic.
ecosistem de apă dulce
Cele mai favorabile condiții pentru viața organismelor vii sunt create în zona de coastă a rezervorului. Aici apa se încălzește cel mai bine și conține cel mai mult oxigen. Și aici trăiesc un număr mare de plante, insecte și animale mici.
Sistemul de relații alimentare în apă dulce este foarte complex. Plantele superioare consumă pești erbivori, moluște și larve de insecte. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt o sursă de hrană pentru crustacee, pești și amfibieni. pești răpitori se hrănesc cu specii mai mici. De asemenea, mamiferele găsesc hrană aici.
Dar resturile de materie organică cad pe fundul rezervorului. Pe ele se dezvoltă bacterii, care sunt consumate de protozoare și scoici filtrante.
Studiul mediului ca o comunitate de echilibru de organisme vii, adaptate ideal pentru a trăi într-un mediu specific cu un anumit microclimat și o serie de alte caracteristici, a condus la apariția conceptului de ecosistem.
Acest cuvânt a început să fie numit un sistem care include interacțiunea ființelor vii (biocenoză) și habitat (biotop), schimburile lor reciproce de energie și materie, continuând pentru o perioadă de timp suficient de lungă. Un prim exemplu de ecosistem este un iaz care găzduiește numeroase plante, microorganisme, insecte, pești, păsări și mamifere.
În biologie, se obișnuiește să se distingă următoarele gradații ale ecosistemelor:
- microecosisteme (o picătură de apă în care trăiesc microorganisme, un trunchi de copac căzut cu bacterii și insecte care trăiesc în el);
- mezo-ecosisteme (un singur iaz sau pădure într-o anumită zonă); 
— macroecosisteme (continentale, oceanice);
- un ecosistem global care include planeta noastră.
Ecosistemul global este un set de macroecosisteme, iar acestea, la rândul lor, sunt un set de mezoecosisteme de diferite scări, sau biogeocenoze. Fiecare biogeocenoză individuală este elementul principal al ecosistemului global al Pământului.
Componentele ecosistemului
Structura oricărui ecosistem include atât componente vii, cât și nevii, care se influențează activ reciproc. Semnul principal al existenței sale este stabilitatea circulației substanțelor și fenomenelor pe o perioadă suficient de lungă, care se măsoară adesea nici măcar în milenii, ci în milioane de ani.
Componentele biogeocenozei (ecosistemului) sunt fără greșeală:
— atmosfera (climatotopul), caracteristicile sale climatice și fenomenele meteorologice;
- sol sau sol (edaphotop) pentru a furniza minerale, umiditate, elemente organice;
- flora (fitocenoza), care procesează umiditatea și mineralele în compuși organici; 
- fauna (zoocenoza), baza nutritiva pentru care sunt plantele si animalele;
- microorganisme (microbiocenoza) responsabile de prelucrarea resturilor organice de plante si animale moarte.
Pentru a face referire la sistemul acestor componente în vest stiinta biologica este folosit termenul "ecosistem", propus în 1935 de savantul englez A. Tensley. Școala științifică rusă preferă să folosească termenul "biogeocenoza" paternitatea biologului sovietic V.N. Sukaciov. Ambele nume au sens echivalent.
Caracteristicile ecosistemului
Având în vedere diversitatea componentelor vii și nevii care alcătuiesc orice ecosistem, caracteristicile care descriu proprietățile acestuia sunt de natură generală.
— Durabilitate- indicatorul principal al ecosistemului. Stabilitatea înseamnă capacitatea de a-și menține structura sub diferite influențe externe sau modificări ale parametrilor de mediu și de a se recupera atunci când o piesă este distrusă.
— biodiversitate- diversitatea cantitativă și calitativă a speciilor de ființe vii incluse în ecosistem. Cu cât biodiversitatea este mai mare, cu atât structura ecosistemului este mai stabilă.
— Complexitatea ecosistemului- un indicator care include atât numărul total de specii, cât și numărul de interacțiuni dintre acestea. Cu cât o biogeocenoză este caracterizată de mai multe conexiuni, cu atât este mai stabilă și se recuperează mai repede în cazul oricăror impacturi negative.
— Productivitate- un indicator exprimat atât sub forma masei totale a tuturor ființelor vii care trăiesc pe o unitate de suprafață, cât și sub forma aceleiași mase în ceea ce privește energia sau cantitatea de materie organică uscată. 
În plus, în ultimul secol, a apărut un nou factor care afectează ecosistemele tuturor continentelor - antropogenă. Ecologiștii din întreaga lume urmăresc îndeaproape că impactul antropic nu depășește limite rezonabile și nu duce la distrugerea completă a ecosistemelor din anumite zone.
