Учение Вернадского о биосфере: взгляд на будущее планеты

«Планета ждет власти разума человека», - писал когда-то ученый Вернадский. Предостережение или вера в будущее? Актуально ли его учение о биосфере сегодня, спустя почти век? Проанализируем, как прогнозы Вернадского сбылись и что будет с планетой дальше.

История создания учения Вернадского

Учение о биосфере было создано выдающимся русским ученым Владимиром Ивановичем Вернадским. Он опубликовал свой фундаментальный труд по этой теме в 1926 году. До этого Вернадский много лет изучал химию, минералогию, биохимию и заложил основы своего учения в работах по этим наукам.

«Вернадский первым дал определения составляющих частей биосферы».

Основные положения учения Вернадского:

• постоянство количества живого вещества на Земле;
• зависимость жизни от энергии Солнца и вулканического тепла;
• происхождение живых организмов только от себе подобных («жизнь из жизни»);
• ведущая роль растений в усвоении солнечной энергии.

Вернадский также показал, что современная жизнь генетически связана с прошлыми эпохами развития Земли.

Структура и состав биосферы

По Вернадскому, биосфера состоит из следующих компонентов:

Эти компоненты выполняют в биосфере определенные функции:

1. Энергетическую
2. Газообразующую
3. Концентрационную
4. Деструктивную
5. Средообразующую

Такое строение обеспечивает устойчивость всей системы биосферы.

Границы и слои биосферы

Согласно учению Вернадского, биосфера охватывает литосферу, гидросферу и часть атмосферы. Ее верхняя граница проходит на высоте около 20 км над уровнем моря, где заканчивается тропосфера. Это предел, выше которого жизнь невозможна из-за жесткого ультрафиолетового излучения.

Нижние границы биосферы определяются глубиной проникновения жизни под землю (до 4 км) и в океан (до 11 км). На этих глубинах еще обнаруживаются живые организмы.

Таким образом, биосфера представляет собой обширную оболочку планеты со сложной внутренней структурой.

Биомасса планеты

Под биомассой понимается все многообразие живых организмов Земли. Их совокупная масса оценивается в 2500 миллиардов тонн углерода. Однако эта масса распределена между царствами живой природы очень неравномерно:

• Растения - 450 миллиардов тонн
• Бактерии - 70 миллиардов тонн
• Грибы - 12 миллиардов тонн
• Животные и человек - всего 2 миллиарда тонн

Таким образом, основная доля биомассы сосредоточена в растительном мире. Это мощная геологическая сила, способная выдерживать воздействие человека и поддерживать устойчивость всей биосферы.

Биогеохимические процессы

Важнейшей заслугой автора учения о биосфере Вернадского является открытие им механизмов биогенной миграции химических элементов. Это процессы переноса и трансформации атомов при участии живого вещества.

К классическим примерам такой миграции относятся:

• Фиксация азота в бобовых растениях
• Накопление фосфора в костях животных
• Концентрирование йода водорослями

Эти механизмы обеспечивают круговорот веществ в биосфере и поддержание ее устойчивости.

Эволюция биосферы

Согласно Вернадскому, биосфера прошла в своем развитии несколько этапов эволюции:

1. Возникновение биологического круговорота веществ
2. Появление многоклеточных организмов
3. Возникновение человеческого общества

«Биосфера вступает в стадию ноосферы, где человек играет определяющую роль».

Последний этап характеризуется преобразующим воздействием человека на природные процессы в планетарном масштабе. Это переход биосферы в ноосферу.

Человек как геологическая сила

Автор учения подчеркивал, что современный человек по масштабам своего влияния на природу сопоставим с геологическими процессами. Мы коренным образом изменяем облик поверхности планеты:

• Строим города и дороги
• Создаем водохранилища
• Осваиваем новые территории

При этом часто нарушается хрупкое равновесие биосферы, что грозит экологическими катастрофами.

Устойчивость биосферы

Несмотря на активное вмешательство человека, биосфера сохраняет удивительную устойчивость и способность к саморегуляции. Этому способствуют такие механизмы, как:

• Биологический круговорот веществ
• Взаимная адаптация видов
• Естественный отбор

Однако пределы устойчивости биосферы не бесконечны. Человечество должно научиться разумному сосуществованию с природой, чтобы не нарушить хрупкое равновесие планетарной экосистемы.

Ноосфера

Понятие ноосферы было введено Вернадским для обозначения новой стадии развития биосферы, когда разумная деятельность человека становится определяющим фактором. Пока что человек в основном бессистемно эксплуатирует природу в своих целях.

Но Вернадский верил, что разум рано или поздно возобладает и человечество научится жить в гармонии с законами биосферы, не нарушая ее равновесия. Тогда и произойдет подлинный переход в ноосферу - сферу взаимовыгодного взаимодействия общества и природы.

Будущее планеты

Какие перспективы ждут нашу планету в будущем? Учение Вернадского дает определенные ориентиры для прогнозов.

При инерционном сценарии человечество будет и далее наращивать неконтролируемое потребление ресурсов, не считаясь с законами биосферы. Это грозит истощением запасов планеты и глобальными экологическими катастрофами.

Глобальные вызовы

К таким вызовам, с которыми может столкнуться человечество, относятся:

• Изменение климата
• Утрата биоразнообразия
• Нехватка ресурсов
• Загрязнение окружающей среды

Эти проблемы могут привести к социальным потрясениям и даже вымиранию цивилизации, если не изменить подходы к природопользованию.

Необходимость гармонии с природой

Альтернативный сценарий, о котором мечтал Вернадский, - это переход от бездумного потребления к гармоничному сосуществованию общества и природы. Человек должен признать себя частью единой системы жизни на Земле и научиться соблюдать ее законы.

Тогда возможен переход к подлинной ноосфере, где разум и наука будут направлены не на эксплуатацию природы, а на созидание - создание технологий, позволяющих удовлетворять потребности общества в гармонии с окружающей средой.

Реализация идей Вернадского

Многие идеи Вернадского уже нашли применение в современной науке и политике. Например, концепции устойчивого развития и зеленой экономики опираются на его теоретическое наследие.

Однако мы еще очень далеки от воплощения его видения будущего. Чтобы приблизить его, необходим переход цивилизации к новому экологическому мышлению и ответственности за сохранение жизни на Земле.

Экологическая этика

Для реализации идей Вернадского требуется новая экологическая этика, основанная на ответственности человека за сохранение природы Земли. Это должно стать важнейшей ценностью для общества и каждого индивида.

Необходим пересмотр целей развития цивилизации - отказ от показателей роста потребления в пользу качества жизни, сбалансированности с окружающей средой, гармонии с живой природой.

Образование для устойчивого развития

Ключевую роль в распространении нового экологического сознания может сыграть система образования. Необходимо включить в образовательные программы всех уровней предметы и курсы, раскрывающие основы функционирования биосферы, хрупкость равновесия экосистем, принципы рационального природопользования.

Эко-технологии

Параллельно нужно активно развивать экологически чистые и ресурсосберегающие технологии - использование возобновляемых источников энергии, переработку и повторное применение материалов, создание замкнутых циклов производства без отходов и выбросов.

Это позволит существенно снизить экологический след цивилизации и приблизить экономику к модели устойчивого развития в гармонии с законами биосферы.

Глобальное партнерство

Для решения планетарных экологических проблем необходимы совместные усилия всех государств. Важно заключать международные соглашения о сокращении выбросов парниковых газов, сохранении лесов и биоразнообразия, развитии возобновляемой энергетики.

Только глобальное партнерство и многосторонние действия могут обеспечить переход цивилизации к модели устойчивого развития, о которой мечтал Вернадский.

Изменение образа жизни

Помимо глобальных усилий, важны и изменения на индивидуальном уровне - переход к экологически ответственному образу жизни каждого человека.

Это означает:

• Разумное потребление, отказ от излишеств
• Использование возобновляемой энергии
• Раздельный сбор мусора и переработка отходов
• Покупка экологичных и натуральных товаров
• Ответственное ресурсопользование и энергосбережение

Миллиарды таких малых шагов способны существенно сократить экологический след человечества и приблизить идеалы Вернадского.

Эко-поселения

Перспективным направлением является создание экологических поселений, жители которых добровольно выбирают простой уклад жизни в гармонии с природой, минимально воздействуя на окружающую среду.

Такие оазисы устойчивости могут стать моделью для подражания, показав осуществимость идеалов Вернадского в повседневной жизни небольшого сообщества.

Новое мировоззрение

В целом реализация видения Вернадского требует формирования принципиально нового научного и общекультурного мировоззрения, в центре которого - понимание неразрывной связи человека и биосферы, стремление к гармонии с окружающей природной средой.

Лишь такой цивилизационный сдвиг открывает шанс в будущем приблизиться к ноосфере - сфере разума, о которой мечтал великий русский ученый.