Биосфера Земли
«В природе все мудро продумано и устроено, всяк должен заниматься своим делом, и в этой мудрости — высшая справедливость жизни.»
Леонардо да Винчи
Наверное, самая главная для нас оболочка Земли — это биосфера. Она появилась с момента зарождения первых микроорганизмов, пронизывает всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. Мы — неотъемлемая ее часть, и мы же — мощная и, увы, не всегда разумная геологическая сила, изменяющая собственную среду обитания.
Влияние Солнца на биосферу
В который уже раз повторим: жизнь на Земле зависит от Солнца, единственного внешнего источника энергии планеты. От него зависит и развитие биосферы. Из-за того, что звезда ярче освещает экватор и меньше — полюса, на Земле образовались различные климатические пояса и природные зоны, распределившиеся по широтам. Сколько же их?
Всю планету по экватору охватывает экваториальный пояс с жарким и влажным климатом, в котором практически никак не выражена смена времен года.
По направлению к Северному и Южному полюсам Землю окольцовывают практически симметричные пояса: субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субарктический (субантарктический) и арктический (антарктический). По мере удаления от экватора смена времен года выражается все резче, климат становится все холоднее и суше. На полюсах же, за Полярным кругом, времена года снова «исчезают» — там все время сухо и холодно.
От климата напрямую зависит распространение растений и животных. Каждый вид обитает только в том тепловом поясе, к которому приспособлен. Поясам соответствуют и типы ландшафта. На экваторе это влажные экваториальные и субэкваториальные леса. Далее, по направлению к полюсам: леса пустыни и саванны тропиков и субтропиков, умеренный пояс и его леса, лесостепи и степи, тундра и, наконец, полярные пустыни.
Однако зональное деление бывает не только горизонтальным (по широтам), но и вертикальным — по высоте. Знаменитый путешественник и исследователь Александр фон Гумбольдт провел пять лет в горах Андах, поднимаясь к самым вершинам, и выяснил, что и в экваториальном поясе можно найти ледниковую пустыню — только надо подняться очень-очень высоко.
Трудно было бы ожидать полного совпадения «широтных» и «высотных» поясов, ведь горные и равнинные условия столь во многом не совпадают. Но место наибольшего совпадения найти удалось — им оказался экватор. Самое большое разнообразие высотных поясов встречается на высочайших вершинах мира, расположенных близко к экватору: Килиманджаро, Кения, Анды.
Сколько видов на Земле?
На протяжении миллионов лет на планете возникали, развивались и исчезали различные виды животных и растений. Подсчитать их точное количество просто невозможно. Вымершие виды изучает наука палеонтология, живущие ныне — биология. Существует и наука систематика, которая занимается описанием и систематизацией живых организмов. И пополнение ее реестров происходит постоянно. Каждый год открывают новые виды растений и животных, особенно часто это происходит в океанологии, новые виды крупных млекопитающих встречаются редко.
Совокупность всех видов представителей растительного мира называется флорой, животного мира — фауной. Итак, сколько же видов растений и животных существует одновременно с нами на Земле?
На конец 2011 года описанное число видов составило почти два миллиона. Общее же число видов, по мнению ботаников и зоологов, может составлять до девяти миллионов (одних только грибов существует более пяти миллионов видов, а описаны только сто тысяч). Анализ имеющихся данных показал, что лучше всего изучены наземные растения (до 72%), а вот наземные животные «раскрылись человеку» пока только на 12%.
Зачем нам вообще эти сведения? Ведь особого практического значения они не имеют. Однако ученые, занимающиеся такого рода исследованиями, говорят, что помимо базового научного интереса эти сведения помогают определить критическое количество утраченных видов, после которого экосистема планеты будет безвозвратно нарушена. Согласитесь, весьма практическое приложение! Однако ученые также считают, что в ближайшие несколько сотен лет не удастся выполнить более точные исследования и подсчеты без расхождения в миллионы единиц.
«Изучение и наблюдение природы породило науку»
(Цицерон)
Роль человека
Почему многие считают, что человек — самая разрушительная сила природы? Да, мы вырубаем леса, засеиваем поля, создаем системы осушения и орошения. Но ведь люди делали это на протяжении многих веков. Почему же разрушителями мы стали только теперь, в последние лет двести?
Конечно, надо учитывать, что население Земли быстро растет. С развитием медицины мы смогли победить болезни, прежде уносившие миллионы жизней. Например, средневековая эпидемия чумы в свое время уменьшила население Европы на четверть! Нас стало больше, и мы стали агрессивнее, к большому сожалению. Но не это главное.
Во-первых, отношение людей к природе очень долгое время оставалось хищническим. Вопрос о ее охране встал совсем недавно — даже по историческим, не то что по геологическим меркам. А во-вторых, человека иногда посещают самые безумные идеи, воплощение которых чревато самыми серьезными последствиями.
К таким идеям, без сомнения, относился неосуществленный советский проект поворота сибирских рек — один из самых грандиозных проектов XX века. Планировалась переброска части стока рек Сибири в засушливые местности Средней Азии, Казахстана. Реки Иртыш, Обь и Тобол должны были обеспечить пресной водой ряд областей России, помочь восстановлению Аральского моря, позволить открыть систему орошения и судоходства по каналам.
Впервые эта идея обсуждалась еще в 1868 году, но только в 1968 году Госплан и Академия наук СССР получили распоряжение разработать данный проект. В 1976 году он был включен в Основные направления развития народного хозяйства СССР. Однако данная разработка подверглась жестокой критике со стороны Минздрава СССР и Сибирского отделения Академии наук. Экономическая и экологическая стороны проекта были признаны несостоятельными, и от «грандиозного свершения», к счастью, отказались.
Однако Китай, столкнувшийся с той же проблемой избытка водных ресурсов на севере и их ощутимого недостатка на юге, тоже разрабатывал подобную схему. И в отличие от Советского Союза решил идти до конца. Идея переброса вод многоводной реки Янцзы и соединения ее и рек Хуанхэ, Хуайхэ и Хайхэ системой каналов была предложена основателем КНР Мао Цзедуном в 1952 году. Разработка и строительство идут уже более полувека. Завершить этот проект китайцы планируют к 2025 году. Так что довольно скоро мы сможем узнать, впрямь ли безумна идея поворота рек с севера на юг.
Очень часто люди изменяют рельеф и ландшафт в нужном для себя направлении. И очень часто это сопровождается непреднамеренным ущербом. Наша деятельность становится причиной эрозии почв, пожаров, заболачивания больших территорий, засоления почв и вод. Если существенно нарушается местный климатический и природный баланс, то флора и фауна региона начинают изменяться, а потом и исчезать.
Так пропали с карт степи и прерии Северной Америки, и восстановить этот природный комплекс человеку вряд ли уже удастся. Хотя ученые постоянно проводят на небольших участках опыты по засеиванию семян, подсадке растений, восстановлению рельефа и влажности и даже переселению определенных видов животных, от беспозвоночных до млекопитающих (ведь какая прерия без лошадей). Этот процесс называется экологической реставрацией.
Что такое красная книга?
Наиболее полные сведения о растительном и животном мире планеты собраны в Красной книге Международного союза охраны природы (издается с 1963 года). Некоторые страны и даже отдельные регионы стран ведут свои Красные книги, с более подробным изложением сведений о местной флоре и фауне. Красная книга не является запретительным юридическим документом, но если вид растения или животного занесен на ее страницы, то это означает запрет на их промысловую добычу. Обязанность охранять исчезающие виды лежит на государственных органах охраны природы.
У Красной книги необычные страницы разных цветов: черные — для вымерших видов, красные — для исчезающих и особо редких, желтые — для стремительно уменьшающихся в численности, белые — для редких видов, серые — для малоизученных животных и растений. На зеленых страницах отмечаются спасенные виды, но зеленых страниц куда меньше всех остальных...