ЭКОЛОГИЯ» 2 страница

Указанные особенности биосферы (способность к максимальному проявлению жизни, высокая активность живого вещества, способность к саморегуляции и др.) делают ее устойчивой системой. Устойчивость биосферы Вернадский связывает с ее разнообразием. Все функции живых организмов в биосфере (образование газов, окислительные и восстановительные процессы, концентрирование химических элементов и т.п.) не могут выполняться организмами какого-нибудь одного вида, а только их комплексом. Отсюда следует чрезвычайно важное положение, разработанное Вернадским: биосфера Земли сформировалась с самого начала как сложная система с большим количеством видов организмов, каждый из которых исполнял свою роль в общей системе.

Человек в биосфере Земли является относительно новым фактором. Человечество освоило всю биосферу и получило значительно большую, чем другие организмы, независимость от окружающей среды. Человек не просто влияет на окружающую среду, но и изменяет с большой скоростью структуру самих основ биосферы. В связи с этим возникает понятие ноосфера. Понятие «ноосфера» появилось в связи с оценкой роли человека в эволюции биосферы. Впервые термин ноосфера был предложен в 30-е годы французскими философами и естествоиспытателями (Тейяр де Шарден, Ле-Руа). В буквальном смысле термин означает «сфера разума» (ноос – разум).

Ноосфера – это высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и становлением в ней цивилизованного общества, с периодом, когда разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором развития. Научная мысль и деятельность человека изменили структуру биосферы, обусловили физические и химические изменения всех ее оболочек (атмосферы, литосферы, гидросферы).

Понятие «ноосфера» наполнил смыслом и развил Вернадский, в частности, в 1944 г. в статье «Несколько слов о ноосфере», опубликованной перед его смертью, ученый приводит свои мысли о дальнейшем развитии биосферы и ее переходе в новое качество – ноосферу. Согласно Вернадскому, ноосфера – окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена веществ и энергии контролируются обществом. Человек, по мнению Вернадского, является частью биосферы, ее определенной функцией. Вместе с тем, воздействие человека на природу по своему характеру резко отличается от других форм живого вещества. Подход Вернадского к этой проблеме является по сути рационалистическим. Ноосфера в представлении Вернадского является фактически синонимом той техносферы, которая сегодня создается на Земле.

По современным представлениям, ноосфера – сфера гармонического взаимодействия природы и общества. Это идеальный вариант будущего. Определяющим фактором функционирования ноосферы является не стихийное природное развитие, а высокий интеллект человека, разум, мудрость. Основой ноосферного процесса должен стать переход человечества к социальной автотрофности (обеспечение энергетическими ресурсами и сырьем на основе целостности общественного производства и биотехнологии – многократное повторное использование природных и синтезированных веществ и материалов). Для перехода к ноосфере необходимо преодолеть конфликт между циклическим и безотходным характером биогенных процессов обмена веществ и энергии. Необходимо преодолеть потребительский подход к природе, консерватизм мышления, создать более совершенные технологии производства, перейти к разумному, рациональному хозяйствованию. Ноосфера подразумевает также жизнь людей в мире без войн и социальных катаклизмов, в мире материального достатка, экологически безопасных продуктов, незагрязненной окружающей среде.

2 Общие свойства биосферы

Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (до озонового слоя – на высоте 20-25 км), всю гидросферу и верхнюю часть литосферы, то есть ту область, где существует жизнь, живые организмы. В настоящее время принято считать, что верхняя граница биосферы располагается на высоте примерно 85 км над поверхностью Земли, поскольку именно на такой высоте (в стратосфере) обнаружены споры микроорганизмов в латентном (скрытом, спящем) состоянии. Нижняя граница биосферы располагается в глубинах литосферы, где температура достигает 100 ⁰С и находится на глубине 1,5-2 км и 7-8 км (в зависимости от типа пород). Последние данные свидетельствуют о том, что некоторые бактерии могут существовать при температурах от абсолютного нуля до +180 ⁰С, в вакууме, в ядерных реакторах.

Общая масса живого вещества биосферы составляет 2,42 триллиона тонн (2,42∙10¹² т; масса биосферы 10¹⁹т). Биомасса растений (фитомасса) составляет 2,4*10¹² т, биомасса животных и микроорганизмов (зоомасса и бактериомасса) – 0,02*10¹² т (в пересчете на сухое вещество). При этом видовая дифференциация животных в 5 раз больше видовой дифференциации растений (1,5-1,7 млн. видов животных и 300 тыс.-500 тыс. растений).

Характерной особенностью живого вещества по сравнению с неживым веществом является очень высокая активность, высокая скорость реакций (в сотни-тысячи раз больше, чем у неживого вещества), например, очень быстрый обмен веществ. Все живое вещество биосферы обновляется в среднем за 8 лет. Биомасса Мирового океана обновляется за 33 дня, а его фитомасса ежедневно, фитомасса суши – примерно за 14 лет из-за большей продолжительности жизни наземных растений. Гусеницы некоторых насекомых за сутки перерабатывают пищи в 100-200 раз больше собственного веса.

Для живых организмов характерно не только пассивное движение (под действием гравитации), но и активное (против течения воды, движения воздушных масс).

Благодаря живым организмам биосфера осуществляет следующие функции:

- энергетическую (накопление и преобразование энергии);

- газовую (способность изменять и поддерживать газовый состав среды обитания);

- окислительно-восстановительную (интенсификация этих процессов в пространстве под действием живого вещества);

- концентрационную (способность собирать в своем теле рассеянные в пространстве атомы химических элементов);

- деструктивную (разложение как органических остатков, так и косного вещества);

- транспортную (перенесение вещества и энергии в результате активного движения организмов);

- средообразующую (изменение физико-химических параметров среды);

- информационную (накопление, закрепление в наследственных структурах, передача информации) и др.

Впервые оценку вещества биосферы дал В.И. Вернадский. Основными компонентами биосферы он считал следующие типы вещества (всего 7):

- живое вещество (растения, животные, микроорганизмы);

- биогенное вещество – органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами в течение геологической истории (каменный уголь, горючие сланцы, торф, нефть, газы биосферы – кислород, углекислый газ, вода, аммиак, сероводород и другие);

- косное вещество (тяготеющий к постоянному, неподвижный) – горные породы неорганического происхождения (образованы процессами, в которых живое вещество участия не принимало) и вода; это вещество является субстратом или средой для проживания живых организмов;

- биокосное вещество – результат взаимодействия живого и неживого веществ (осадочные породы, почвы, илы - подводные грунты, природные воды).

Кроме перечисленных видов веществ, существуют также вещество в радиоактивном распаде (полоний, радий, радон, уран, нептун, плутоний и др.), вещество рассеянных атомов (рубидий, цезий, ниобий, тантал образуют соединения на большой глубине в земной коре, иод и бром вступают в реакцию только на поверхности Земли) и вещество космического происхождения.

3 Состав и функционирование биосферы

Главным компонентом биосферы является живое вещество, под которым понимают все живые организмы. Живое вещество биосферы состоит из организмов 3-х основных типов:

- продуценты или автотрофы – организмы, которые для своего существования используют неорганические источники, т.е. создают органическое вещество за счет утилизации солнечной энергии, воды, углекислого газа и минеральных солей; к этому типу относятся зеленые растения суши и водной среды, сине-зеленые водоросли, некоторые хемосинтезирующие бактерии;

- консументы или гетеротрофы – организмы, которые потребляют готовые органические вещества, т.е. получают энергию за счет питания автотрофами иди другими консументами; к ним принадлежат растительноядные животные, плотоядные животные (хищники) и паразиты, а также хищные растения (росянка) и высшие грибы; количество видов этой группы наибольшее;

- редуценты или деструкторы (также являются гетеротрофами, поскольку не создают органического вещества, а потребляют готовое) – организмы, которые разлагают органическую продукцию отмерших организмов (и продуцентов, и консументов) до простых соединений – воды, диоксида углерода, диоксида азота, минеральных солей (т.е. преобразуют органическое вещество в неорганическое); это бактерии, низшие грибы; количество видов этой группы наименьшее - их насчитывается 75 тыс. видов общей массой 1,8*10⁸ т.

4 Трофические связи в биогеоценозах

Взаимосвязи живых организмов друг с другом и с неживым веществом очень сложны. Важнейшие связи – пищевые, энергетические.

Перенос вещества и энергии осуществляется за счет трофических связей. «Трофе» – (греч.) корм. Трофические связи определяются пищевыми взаимоотношениями между организмами и образуют трофические цепи. Трофическая цепь – это последовательность групп организмов, каждая из которых является пищей для следующей. Трофические цепи (цепи питания) показывают взаимоотношения между организмами, в результате которых в экосистеме происходят превращения вещества и энергии. Трофический уровень – это место каждого звена (то есть каждого организма) в пищевой цепи.

Для живых организмов нашей биосферы характерны различные трофические цепи (даже в пределах одной экосистемы). В цепи, получившей название «пастбищная», первый трофический уровень представлен первичными продуцентами – автотрофами. Это растения, которые синтезируют из неорганических веществ и солнечной энергии органические вещества. Второй трофический уровень образуют травоядные животные, которых называют первичными консументами. Животных, которые питаются травоядными животными, называют вторичными консументами (или хищниками 1-го порядка). Они находятся на третьем трофическом уровне. Хищники, которые питаются хищниками 1 порядка, в свою очередь, составляют четвертый трофический уровень и называются третичными консументами (или хищниками 2 порядка). Животных, которые потребляют хищников 2 порядка, называют хищниками 3 порядка, или консументами 4 порядка и т.д. Энергия передается от организма к организму, и таким образом создается трофическая цепь, в которой энергия может переходить 4-6 раз с одного трофического уровня на другой. (Всеядных животных невозможно отнести к соответствующему уровню. Они входят сразу в несколько трофических уровней.) В последнее время считается, что более правильным является использование термина «трофическая сеть» вместо «цепь», поскольку в состав пищи каждого типа организмов может входить несколько других видов, а каждый из этих видов может, в свою очередь, быть пищей для нескольких других видов.

Например:

1 2 3 4 5

Трава – кузнечик – просянка – уж – сова

Конс.1 п. Конс. 2 п. К. 3 п. К. 4 п.

Хищн. 1 п. Х. 2 п. Х. 3 п.

Это пример трофической цепи «пастбищного типа». Она начинается с автотрофов.

В основе трофических цепей другого типа – детритных – находится неживое органическое вещество – детрит. Детрит (от лат. Detritus – растертый) – это мелкие органические частички, остатки процессов разложения животных и растений вместе с бактериями, которые в них селятся. В таких цепях в роли консументов выступают детритоядные организмы различных групп (например, черви, личинки, сороконожки), питающиеся опавшими листьями, живущие в почве, бактерии, грибы, разлагающие органические вещества.

Например:

Детрит – дождевые черви – насекомоядные птицы – хищные птицы.

Детритные цепи широко распространены в биосфере, обычно они функционируют как бы бок о бок с цепями питания пастбищного типа. Например, в биоценозе мелководья только 30% всей энергии проходит через детритные цепи, а в экосистемах леса со значительной фитомассой и сравнительно небольшой зоомассой через детритные цепи проходит до 90% энергии. Таким образом, есть 2 основных типа трофических цепей: пастбищные (автотрофные) и детритные.

5 Энергетические циклы биосферы (экологические пирамиды)

Процесс существования живых организмов связан с поглощением энергии. Источник – энергия Солнца. В год поток солнечной радиации составляет 4190 кДж/м². В связи с шарообразной формой Земли на единицу поверхности приходится в среднем 0,2 общей величины потока. Эта энергия расходуется на разнообразные процессы: перемещение воздушных масс, испарение, поглощение и выделение газов и т.п. Только около 0,1-0,2% солнечной энергии связывается в процессе фотосинтеза. Из используемого количества солнечной энергии (0,1%) приблизительно 50% теряется в процессе дыхания продуцентов (на поддержание метаболических процессов).

Трофическую структуру экосистемы (биогеоценоза) можно изобразить графически в виде экологических пирамид. Основанием пирамиды служит уровень продуцентов, а следующие уровни образуют ступени и вершину пирамиды. Иными словами, экологическая пирамида – это соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами в естественных экосистемах, выраженное в виде графических моделей. Эффект пирамиды разработал Ч. Элтон (англ.) в 1927 г. Известны 3 основных типа экологических пирамид: пирамида чисел, отражающая численность организмов на каждом трофическом уровне; 2) пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества (общий сухой вес, калорийность и т.д.) на соответствующем трофическом уровне; 3) пирамида энергии, имеющая универсальный характер, показывающая изменение энергии, связанной с питанием организмов, на последовательных трофических уровнях. Каждая ступень пирамиды изображается в виде прямоугольника, длина которого пропорциональна 1) количеству особей соответствующего трофического уровня, 2) биомассе организмов соответствующего трофического уровня, 3) количеству энергии, накопленному на соответствующем уровне.

Пирамида чисел отображает следующую закономерность: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев, от продуцентов к консументам неуклонно уменьшается. Пирамиды численности сильно различаются по форме в разных экосистемах.

У пирамид биомассы (в наземных экосистемах) действует следующее правило: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников. Пирамида чисел и пирамида биомассы могут быть перевернутыми (исключение из правил). Например, это может быть в экосистемах, включающих организмы-паразиты, а также в водных экосистемах, где соотношение массы организмов различных уровней может меняться даже в зависимости от сезона.

Наиболее совершенным отражением влияния трофических отношений на экосистему является правило пирамиды энергии: на каждом предыдущем трофическом уровне количество энергии, накопленной организмами, больше, чем на последующем. На следующий трофический уровень переходит не более 10% энергии.

Таким образом, все основные типы экологических пирамид показывают закономерное понижение всех показателей с повышением трофического уровня живых организмов.

ЛЕКЦИЯ 4

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ ЗЕМЛИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

1 Понятие и классификация

Под природными ресурсами понимают компоненты окружающей природной среды, которые человек использует для удовлетворения своих нужд – материальных, эстетических и др. (продукты питания, минеральное сырье, энергоносители, пространство для жизни, воздух, воду).

Природные ресурсы подразделяют на неисчерпаемые и исчерпаемые. Последние, в свою очередь, делятся на возобновляемые и невозобновляемые.

Неисчерпаемые ресурсы – количественно неиссякаемая часть природных ресурсов, например, солнечная энергия, энергия ветра, морских приливов, воздух, вода и др. (Примечание: поскольку в соответствии с законом ограниченности природных ресурсов все природные ресурсы в условиях Земли исчерпаемы, их правильнее называть условно неисчерпаемыми.)

Исчерпаемые – это ресурсы, количество которых неуклонно уменьшается по мере их добычи или изъятия из природной среды. К возобновляемым исчерпаемым ресурсам относятся: чистый воздух, пресная вода, плодородная почва, растительность, животный мир; к невозобновляемым - минеральные ресурсы (ископаемое топливо, металлическое сырье, неметаллическое сырье).

В хозяйственной деятельности человека различают:

- ресурсы материального производства – промышленные, сельскохозяйственные;

- ресурсы непроизводственной сферы (рекреационные, эстетические).

Рекреационные ресурсы обеспечивают отдых и восстановление здоровья и трудоспособности человека; эстетические – сочетание природных факторов, положительно воздействующих на духовное богатство людей.

При характеристике природных ресурсов с позиций необходимости человеку для его жизнедеятельности выделяют следующие 4 группы природных ресурсов: биологические, минеральные и энергетические, климатические и пространство для жизни и работы, генетический фонд.

2 Биологические ресурсы

Под биологическими ресурсами понимают ресурсы, необходимые для биологического развития человека. Это воздух, вода, пищевые продукты животного и растительного происхождения.

Воздух и вода относят обычно к неисчерпаемым ресурсам, поскольку они очень велики по объему и массе. Однако человеку необходимы не воздух и вода вообще; эти ресурсы должны иметь определенные качества. В сутки 1 человеку для дыхания необходимо 12-15 кг воздуха, в минуту – от 5 до 100 л. Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха в последние десятилетия стало причиной таких явлений, как парниковый эффект, кислотные дожди, озоновые дыры, ухудшение здоровья людей.

Масса пресной воды на Земле 31 млн. км³. Люди используют для удовлетворения своих потребностей только 1% пресной воды. Сейчас около 1 млрд. чел. на планете не имеют удовлетворительного водообеспечения. В настоящее время в связи со значительными сбросами загрязняющих веществ в водные объекты вода во многих регионах Земли загрязнена, а в некоторых районах вообще стала вредной для людей и непригодной для технологических нужд. Следовательно, воздух и вода переходят в разряд исчерпаемых, но возобновляемых ресурсов.

Следующий тип биологических ресурсов – это пищевые ресурсы или продовольствие (исчерпаемые, но возобновляемые). Население земного шара составляет более 6 млрд. человек. Из них ежегодно умирают 10-20 млн. чел. из-за голода и болезней, вызванных недоеданием, в том числе 3 млн. детей. От 500 до 800 млн. человек голодают. Однако, согласно оценке экономистов и других ученых, занимающихся вопросами жизнеобеспечения и питания, при условии оптимальной организации хозяйствования Земля может прокормить и обеспечить другими видами сырья 10-12 млрд. чел.

Рассмотрим состояние пищевых ресурсов в настоящее время и перспективы удовлетворения потребностей населения в продуктах питания.

Основными источниками питания являются океан и суша. На долю океана приходится 71% поверхности Земли, но он дает всего 2% продовольствия: рыба, криль ракоподобных, кое-какие млекопитающие и растения (например, ламинария).

Если оценить цифры по мировой ловле рыбы в течение 20 века, то к 1970 году объем выловленной за год рыбы резко увеличился по сравнению с 1900 годом, а затем стабилизировался: ~ 70-75 млн. т в год.

Стабилизация объема выловленной рыбы произошла несмотря на значительное усовершенствование рыболовного флота. В первую очередь, это связано с тем, что в связи с превышением норм отлова в некоторых районах нарушено самовосстановление, с другой стороны, происходит загрязнение Мирового океана, что приводит к тому, что многие виды рыб уходят с обычных мест обитания, сокращается их численность.

Вместе с тем антропогенный фактор оказывает и положительное влияние на развитие рыболовства. В ряде стран есть рыбозаводы по выращиванию мальков рыбы, фермы по разведению моллюсков (Япония, Франция) и креветок (Малайзия, Австралия, Пакистан, Индия). В России на Баренцевом море и в Крыму выращивают мидий.1 га плантаций может дать за год от 120 до 250 т мяса мидий, в то время, как разведение коров позволяет получить 0,3 т мяса на 1 га в год, а разведение курей – 2 т на 1 га. Доля океана в объеме обеспечения человечества пищей может увеличиться реально до 5%.

Основную долю в обеспечении людей продуктами питания дает суша и, в первую очередь, почва. Общая площадь суши составляет 149 млн. кв. км. В начале 70-х годов было распахано и обрабатывалось 10% территории, пригодной для ведения сельского хозяйства. Луга и пастбища занимают примерно 22%, то есть на каждого жителя Земли приходится примерно 1 га пашни, лугов и пастбищ. Эти цифры уменьшаются с течением времени, во-первых, в связи с выходом части угодий из сельскохозяйственного оборота (5-7 млн. га ежегодно), во-вторых, в связи с ростом народонаселения.

Из 300 (500) тыс. растений, которые населяют Землю, человек использует в той или иной степени 23 тыс. видов. Среди них 6 тыс. – культурные растения. Человечество потребляет ежегодно 8,7 млрд. т органического вещества, продуктов сельскохозяйственного производства. Около 90% приходится на растениеводство, 60% - на зерновые, причем 40% этой величины дают рис и пшеница. Рис является основной пищей для более, чем 2 млрд. человек. В целом в мире животноводство выращивает за год более 1 млрд. голов крупного рогатого скота, более 1 млрд. овец, более 600 млн. свиней. Но для обеспечения населения мира продуктами питания в полном объеме этого мало. Необходимо повысить эффективность сельского хозяйства. Это возможно осуществить несколькими путями и, прежде всего, интенсификацией сельскохозяйственного производства.

Интенсификация с/х производства состоит в развитии селекции, выведении новых, более продуктивных сортов растений и пород животных, рациональном использовании удобрений. Одно из перспективных направлений – развитие биотехнологий – микробиологический синтез с помощью бактерий белка и других органических веществ на основе отходов сельского хозяйства, древесины, нефтепродуктов. Возможно производство искусственных продуктов – икры, мяса, рыбопродуктов и др. (даже хлеб изготавливают из морских водорослей) - это практикуется во многих странах.

3 Энергетические и минеральные ресурсы

Энергетические и минеральные ресурсы – это все пригодные для употребления вещественные составляющие литосферы, используемые человеком в хозяйстве как минеральное сырье или как источники энергии.

Основой энергетики человечества в настоящее время является углеводородное топливо. 70% мировой энергии производится в результате использования нефти, газа, угля. Углеводородное сырье относится к невозобновляемым природным ресурсам. Рассчитано, что если разделить имеющиеся запасы топлива на его ежегодное потребление, то длительность возможного потребления составит: нефти – 30-35 лет, угля – 200 лет, газа – 40-50 лет.

Мировые запасы нефти оцениваются в 840 млрд. т условного топлива. Основным поставщиком нефти на мировом рынке являются страны Ближнего и Среднего Востока ( на их долю приходится 66% мировых запасов нефти).

Запасы природного газа оцениваются в 300-500 трлн. м³. Из них 30% находятся в России, где ежегодно добывается 800-850 млрд. м³ газа.

Органическое топливо – это основа теплоэнергетики. Одновременно теплоэнергетика занимает 1 место по масштабам влияния на окружающую среду. На долю тепловых электростанций приходится около ¼ всех вредных выбросов, попадающих в атмосферу от промышленных предприятий.

Доля гидроэнергетики в общем производстве энергии составляет 20%. По прогнозам такая доля сохранится приблизительно до середины 21 столетия. Во многих странах, например во Франции, почти полностью исчерпаны возможности строительства ГЭС. Гидроэнергия относится к возобновляемым источникам энергии, она практически неисчерпаема. ГЭС являются относительно чистыми источниками энергии при условии, что выполняются мероприятия по охране водной фауны, по защите ценных земель от затопления, сохранению водного режима рек и т.д.

На долю атомных электростанций приходится около 10-15% мирового производства энергии. В некоторых странах основную долю в производстве энергии составляют АЭС (во Франции 65-70% всей производимой энергии, в Украине и Швеции – 40%, в США и Германии – 25%). При нормальном режиме эксплуатации АЭС якобы меньше, чем ТЭС, загрязняют окружающую среду. Но это справедливо, если не учитывать проблем переработки и захоронения радиоактивных отходов, демонтаж радиоактивного оборудования после завершения эксплуатации и т.д. А если происходит авария, то потери вообще трудно оценить.

В последнее время все больше внимания уделяется нетрадиционным источникам энергии, которые также можно назвать экологически чистыми: энергия Солнца, на которой работают гелиостанции (например, в США, Испании, Иордании); энергия волн – приливные электростанции (в Канаде, России); энергия ветра – ветряные двигатели (во многих странах); геотермальная энергия – тепло глубинных слоев Земли – используется в Исландии, США, Мексике, Италии, Японии, России, на Филиппинах; энергия отходов – используется для производства биогаза за счет брожения, в настоящее время используется биомасса в лесопромышленности для производства электрической и тепловой энергии, биомасса винокурень (в Бразилии), биомасса из сахарного тростника. Предполагается, что к 2030 году в общем балансе энергии на нетрадиционные возобновляемые источники будет приходиться 8% производства энергии.

Перспективным и экологически чистым топливом является водород, теплота сгорания которого в 3 раза выше, чем у нефти (в Японии водород производят из воды термохимическим методом).

Сырьевые ресурсы делят на рудные и нерудные. Минеральное сырье называется рудным, если из него могут быть выделены металлы в чистом виде, и нерудным, если из него извлекаются неметаллические компоненты. Нерудное сырье используют для производства химических, строительных и других неметаллических материалов. Эти ресурсы относятся к исчерпаемым и невозобновляемым.

В результате открытия новых месторождений резервный запас металлов несколько увеличивается. Однако в целом прогнозы нерадостные: наибольший срок эксплуатации у железа (177 лет), титана (300 лет), алюминия (200 лет), запасы многих цветных металлов составляют менее 70 лет, а некоторых – 20-30 лет (висмут, золото, серебро, свинец). Существуют различные пути увеличения используемых запасов металлов: 1) ускорение поиска новых месторождений; 2) усовершенствование добычи металлов; 3) экономное и рациональное использование полиметаллических руд; 4) повторное использование металлов; 5) поиски заменителей металлов.

Грандиозные перспективы открывает освоение минеральных ресурсов Мирового океана. Сейчас из морской воды получают соль, магний, бром, калий, иод. Специалисты считают, что в океане в 1,5 раза больше, чем на суше, марганца, в 3 раза больше никеля, в 30 раз – кобальта.

4 Климатические ресурсы и пространство для жизни

Климат – статический многолетний режим погоды, который является одной из основных характеристик местности. На него влияют многие факторы: поступление солнечной радиации, широта и высота местности, близость к морскому берегу, процессы циркуляции в атмосфере, растительный покров и др. Существуют следующие разновидности климата: арктический, субарктический, морской, континентальный, субтропический, тропический, мусонный, экваториальный, горный и др. Люди живут во всех климатических зонах Земли – от полярных широт до тропиков, но в экстремальных условиях холодного Севера или жаркой экваториальной Африки численность населения уменьшается.

Площадь суши составляет примерно 149 млн. кв. км, и только одна треть пригодна для жизни. Всего обрабатывается и занято городами и селами 15,1 млн. кв. км, лугами и пастбищами 30,5, скалами, пустынями и льдами 61,7, лесами 41,6.

Во многих высокоразвитых странах плотность населения очень высокая (в Бельгии 321 чел./кв. км, Нидерландах – 352 чел./кв. км, Японии – 325 чел./кв. км, США – около 30 чел./кв. км, плотность населения в Донецкой области – около 200 чел./кв. км. Исходя из самой высокой плотности (300 чел./кв. км), Земля может вместить 15 млрд. чел.

Но человек осваивает сушу не только в горизонтальном, а также в вертикальном направлении, увеличивается высота домов в городах, осваиваются подземные пространства (метро, гаражи, склады). Имеется множество проектов заселения океанов, создания городов-башен, подземных городов. Можно заселить ближний космос. Однако считается, что население Земли должно стабилизироваться на величине 12-13 млрд. человек (к 2035-2040 годам). В этом случае вполне достаточно будет и обычной суши.

Накопленный человечеством опыт свидетельствует, что для сохранения природной среды большого региона в оптимальном состоянии, то есть, чтобы не нарушать климатических условий и обеспечивать производство пищевых продуктов в необходимом количестве, обеспечить отдых людей, необходимо около 30% площади оставлять в состоянии, приближенном к природному, без антропогенной деятельности (национальные парки, леса, заказники). Половина из тех 70% площади, которая остается, должна отводиться под производство продуктов питания. Уменьшение площади “дикой” природы недопустимо, так как это обязательно приведет к экологической катастрофе.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒