Шагреневая кожа Земли: Биосфера-почва-человек

Кроме того, атмосфера выполняет важнейшую роль защитного экрана от «жесткого» космического излучения. Эту функцию берет на себя прежде всего озоновый экран, расположенный в стратосфере на высоте 20–40 км. Формируется он вследствие поглощения молекулами 0₂ солнечного излучения и перехода их в возбужденное состояние при тройных соударениях, в результате чего образуется озон — O₃. Но общая масса озона очень мала. Если весь рассредоточенный в стратосфере озон собрать воедино, то из него можно образовать вокруг Земли только небольшую сплошную озоновую пленку (приведенный слой) толщиной лишь около 0,3 см.

Концентрация озона зависит от общего содержания в атмосфере кислорода и газообразных примесей, способных проникать в стратосферу и вступать в реакции с озоном, в ходе которых он расходуется. Особое беспокойство вызывают периодически появляющиеся «дыры» в озоновом экране над Арктикой и Антарктикой.

Полагают, что наибольший вред озоновому слою наносят газы группы фреонов, широко применяемые во многих холодильных установках. Значительную опасность представляет и закись азота (N₂O), в изобилии попадающая в атмосферу при нерациональном использовании азотных удобрений. При существующих способах внесения азот удобрений усваивается растениями лишь на 15–25 %, все остальное уходит в почву, попадает в гидросферу и воздушную оболочку.

Так что техногенный этап в развитии общества вызвал деградацию не только непосредственно окружающей нас среды, но и воздушных слоев, отстоящих от поверхности Земли на десятки километров. Понятно, с какой тревогой должны мы относиться к дальнейшему загрязнению воздушного океана. Прекратить этот губительный процесс, не дать разрушить важнейшие экологические функции атмосферы — одна из главнейших задач нынешнего дня. Нельзя ни на минуту забывать, что жизнь в современных ее высокоорганизованных формах сложилась в кислородной атмосфере, т. е. в воздушной оболочке сегодняшнего типа, история развития которой во многом предопределила характер биологической эволюции Земли.

В заключение отметим общепланетарные функции атмосферы, которая является пограничной зоной между космическим пространством и планетой и обеспечивает обмен веществом и энергией между ними, снабжает другие геосферы многими соединениями и частично трансформированной солнечной радиацией, является фактором смены геологических эпох (бескислородная, малокислородная и кислородная эпохи, ледниковый период, межледниковый и др.).

Заканчивая раздел о назначении воздушного океана, подчеркнем, что рассмотрение функций атмосферы, как и описанных выше функций водной оболочки, приводит к неизбежному главному выводу: Земля в целом по типу связей составляющих ее компонентов — единый организм. Действительно, каждое звено биосферы прямо или косвенно завязано со всеми другими звеньями и благополучно существовать без них не может.

Фундамент биосферы

Обрисуем экологическую роль литосферы и ее значение в жизни других приповерхностных сфер Земли. Под таким углом зрения каменная оболочка планеты изучена явно недостаточно, поскольку интерес к ней был. в основном практический: добыть как можно больше разнообразных полезных ископаемых, мало заботясь о том, что в конце концов с ними станется и что будет с окружающей средой в результате нещадной эксплуатации земных недр. И в этом человек основательно преуспел, внушительный результат — многие и многие миллиарды тонн ежегодно копаемого, добываемого, перевозимого вещества литосферы. Ведь в расчете на одного жителя Земли это составляет около 30 т в год.

Естественно, что такие масштабы горной добычи не остались бесследны для биосферы, особенно для ее почвенного покрова. И что весьма симптоматично, все более тяжелая болезнь распространяется на саму геологическую среду. Об этом говорят известные отечественные и зарубежные ученые, об этом свидетельствуют и конкретные исследования, например разработки С.В. Николаева (1989 г.) по выделению ценных геологических объектов и их экстренной защите от дальнейшей эксплуатации. В связи со сказанным становится ясным, насколько важно уяснение экологических функций литосферы. Дадим им самую общую характеристику (детальное освещение — дело будущего).

При взаимодействии с водной оболочкой литосфера выполняет весьма ответственные гидрологические функции. Она является источником и приемником воды глобальных влагооборотов, фактором передвижения текучих вод, с одной стороны, поглощает свободную воду с помощью вторичных минералов, а с другой — опять ее высвобождает в ходе метаморфизации рыхлых отложений. Значимость гидрологических функций литосферы удобнее всего показать на примере ее влияния на движение текучих вод. Возьмем речную сеть Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Мало кто из нас задумывается над тем, что сам рисунок гидрографической сети, а вместе с ним и ландшафтные особенности этих регионов в значительной или решающей степени предопределены строением и динамикой земной коры в пределах данных территорий.