Биосфера экологиялық жүйе ретінде. Биосфера шекаралары. Биосфера — тірі организмдердің осы уақыттағы немесе өткен уақыттағы әрекетінен пайда болған Жер қабықшасы. Қазіргі уақытта тірі организмдер кездесетін биосфераның бөлігі қазіргі заман биосферасы деп аталады.
[toc]
Биосфера термині алғаш рет 1875 жылы аустриялық геолог Э. Зюсс өз еңбегінде, жер бетін қаптайтын жұқа қабықты сипаттау үшін қолданылған. Кейінірек орыс ғалымы В.И. Вернадский біздің планетаның ғаламдық жүйесін сипаттау үшін қолданған болатын. Ол өз еңбегінде, «Тірі зат», бүкіл биосфераның ішіне өтіп, оны қайта құрады», — деп жазған. Биосфера үш фазада: сұйық, қатты және газ заттар арқылы бөлімдердің беткейлері арасында өтеді, күн сәулесінің күшті радиациясы салдарынан зат пен энергия арасындағы белсенді зат алмасу жүреді, ол тіршіліктің пайда болуына және ары қарай дамуына бастама береді. Биосфера литосфераның жоғары қабатын, гидросфера,тропосфера және стратосфераның төменгі қабаттарынан тұрады.
Литосфера — Жер шарының сыртқы қатты кабықшасы. Литосфераның жоғарғы бөлігі екіншілік тау жыныстарының жауындық бөліктерінен тұрады, аналық тау жыныстарының бұзылуынан пайда болған.
Гидросфера әлемдік мұхит деп аталатын барлық мұхиттар мен теңіздер, көлдер мен өзен суларының қосындысынан пайда болған.
Атмосфера — жерді қоршайтын газ қабықшасы. Атмосфера 100 км биіктікті қамтиды. Оның төменгі бөлігі шамамен 15 км тропосфера деп аталады. Оның үстінде стратосфера қабаты орналасқан, ол 50 км биіктікте орналасқан өз кезегінде жоғары жатқан ионосферамен алмасады, ол біртіндеп планетааралык кеңістікке ауысады.
Биосфера шекаралары организмдер тіршілігі үшін қажетті жағдайлармен сипатталады. Биосфераның жоғары шекарасы 20-25 км биіктікте орналасатын озон қабатынан пайда болады. Озон қабатынан жоғары күннің қатал ультракүлгін сәулелері — барлық тіршілікке қолайсыз орта.
Биосфераның төменгі литосфера бөлігі 3 км-ге дейінгі тереңдікті қамтиды. Тіршіліктің одан әрі тереңдікке енуіне жер қабаттарының қатты қабаттары кедергі болады.
Тірі заттың биосферадағы қызметі
Тірі зат (тірі организмдер жиынтығы) биосферадағы барлық заттың 0,01-0,02%-ын құрайды. Бірақ ферменттермен катализдейтін химиялық реакциялардың жоғарғы жылдамдығына байланысты тірі зат географиялық процестер мен жер қыртысын құруда үлкен роль атқарады. Қоршаған ортадан энергияны қозу арқылы тірі организмдер маңызды био- геохимиялық функцияларды атқарады: энергетикалық, концентрациялық, газдық, тотығу-тотықсыздану және т.б.
Энергетикалық функция — күн сәулесін сіңіруші өсімдіктердің, органикалық қосылыстардың есебінен химиялық энергияға айналуы салдарынан жүреді.
Концентрациялық функция қоршаған ортада таралған химиялық элементтерді тірі организмдердің денесінде жинақталуы. Осының салдарынан кейбір элементтер клетка құрамында бірнеше жүздеген мөл- шерге артуы мүмкін. Мысалы, микроорганизмдер клеткаларында
темір мөлшері қоршаған ортамен салыстырғанда 65 000 есе, марганец 1 200 000 есе, ванадий 420 000 есе көп. Микроорганизмдер тіршілік әрекеті салдарынан теңіз рудасының қабаттары пайда болған, теңіз омыртқасыздарының ізбесті қаңқалары бор және әктас жыныстарын түзеді.
Газдық функция — өсімдіктерде болатын фотосинтез арқылы жүреді, ал жануарлар мен өсімдіктер тыныс алуда көмірқышқыл газын бөледі. Кейбір бактериялар азот және басқа элементтерді жинақтайды.
Газдық функциямен Жер атмосферасында оттегі түзілуі және көмірқышқыл газы мөлшерінің сіңірілуі тән. Екі газ арасындағы тепе- теңдіктің сақталуы, атмосфераның газдық тұрақтылығын сақтайды.
Тотығу-тотықсыздану функциясы тірі организмдер көмегімен тотығу және тотықсыздану процестерінің қарқындылығы салдарынан жүреді. Олардың әрекетінен өлі биомассаның органикалық заттарының жинақталуы және минералдануы жүреді. Мысалы, бактериялар, балдырлар, топырақ организмдерімен түзілген бейорганикалық және органикалық заттар минералдарды бұзады, әр түрлі қосылыстарға айналады.
Көрсетілген функциялар организмдердің қазіргі табиғи ортаның құраушылары ретінде зат және энергия алмасуды жүзеге асырады.
Тірі материяның ерекше химиялық әрекеті салдарынан бірнеше миллиондаған жыл бойы айналымға түсіп, биосфераны құрушы барлық географиялық табиғи ортаны тұрақты сақтап келеді. Атмосфера және биосферада энергия түзілу жылдамдығы тірі организмдер санының артуына байланысты көбейіп отырады. Адам қоғамының пайда болуымен табиғи ортаға әсер ету процестері күшейе келіп, адамның өзі Жер келбетін қайта құрушы факторға айналды.
Биосфера биомассасы
Биосфера биомассасы үш тіршілік ету орны бойыншы анықталады: литосфера, гидросфера және атмосфера.
Литосфера биомассасы
Литосфера биомассасы негізінен өсімдіктермен пайда болған. Жануарлар мен микроорганизмдер үлесі оның суммарлық көлемінің 0,8%-ды құрайды. Биомассаның негізгі бөлігі оның беткейлік қабатында жинақталған, қалыңдығы бірнеше сантиметрден 2-3 метрге дейін болады. Өсімдіктер тамыры және оны мекен етушілер өте тереңге енеді. Жер қыртысының жырақтарынан анаэорбты бактериялар 2-3 км және 1-2 км мұхит тереңдігіне дейін түседі. Мұнай скважиналарынан анаэробты бактериялар 7,5 км тереңдіктен де табылған.
Топырақта өсімдіктерге қажетті биогенді иондар жеткілікті түрде кездеседі. Грунтта сапрофагтардың детритті тізбектері пайда болады, олардың әрекеті салдарынан детрит гумусқа айналады. Гумус коллоидты күйде болады. Оның жеке бөліктері лайға, өзге топырақтардың минералды бөліктеріне жабысады да, минералды-гуминді кешен түзеді.
Гумификация процестерімен қатар минералдану процестері қатар жүреді. Редуценттер органикалық қосылыстарды бейорганикалық түрге айналдырып, оның құрамында өсімдіктерге қажетті минералды заттардың мол қорын жинақтады.
Топырақ түзілу барысында топырақ профилінде көрінетін кеңістік қабат байқалады. Оны түрлі тереңдіктерден алынған үлгілерді зерттеу арқылы анықтайды. Топырақ профильдерінің негізгі 3 қабатын ажыратады:
Гидросфера биомассасы
Гидросфера суының 97,4 %-ын тұзды сулар құрайды. Оның құрамында 96,5% Әлемдік мұхит сулары және 0,9% тұзды жерасты және көл сулары. Тұщы су үлесі 2,6% кұрайды. Бұл атмосфера сулары, өзен, көл, теңіз, мұздық, жерасты, топырақ және жануарлар мен өсімдіктердің құрамындағы сулар. Әлемдік мұхит ауданы жер бетінің 70,8% көлемін алады.
Гидросфераның негізгі ортасы тіршіліктің дамуына қолайлы әсер ететін бірнеше қасиеттерге ие.
Су — жақсы еріткіш. Онда оттегі және көмірқышқыл газы ериді, бұл жануарлар мен өсімдіктер тіршілігі үшін өте маңызды. Судың қату тем- пературасы °С, ал 4 °С-та тығыздығы жоғары болады. Сол себептен мұз судың бетінде қалқып жүргенімен, оның астында тірі организмдер тіршілік жалғастырады.
Судың жоғарғы жылу өткізгіштігі су ортасының температурасын жылдың түрлі мезгілдерінде реттеуге қабілетті. Ал су массасының үздіксіз қозғалуы салдарынан Әлемдік мұхиттардың тұрақты физикалық- химиялык құрамы сақталмайды.
Мұхиттарда биомассаның таралуы оның құрылымына байланысты. Мұхитта плагиаль, су беткейінен түбіне дейінгі қабатты құрайды, бенталь — мұхит түбі деген қабаттарды ажыратады.
Фитопланктон беткейлік суларды 50 — 100 м тереңдікке дейін мекен етеді. Ол түрлі балдырлардан тұрады, мұхиттағы органикалық заттардың
негізгі продуценті саналады. Фитопланктондардың көп болуы су бетінде биогенді қосылыстар мен жақсы күн сәулесінің түсуіне байланысты. Фитопланктон өнімділігі қарқынды болса, мұхиттағы барлық тірі заттан он есеге артық болар еді. Оның биомассасы үлкен емес. Себебі зоопланктондар ірі жануарларға тез қорек болады. Зоопланктон және планктонды бактериялар судың барлық қабаттарын мекен етеді, алайда су тереңдеген сайын, оның саны күрт төмендейді. Теңіз планктондарына түрлі шаяндар, көптеген қарапайымдар, ішекқуыстылар, моллюскалар, балық уылдырықтары басымдылық танытады.
Нектон су қабаттарында белсенді жүзетін, үлкен кеңістікке орын ауыстыра алатын организмдер жатады. Оларға балық, басаяқты моллюскалар, теңіз тасбақалары, жыландар жатады. Нектонға, сонымен қатар, құрлықта көбейетін, бірақ суда қоректенетін жануарлар да жатады: ескекаяқтылар, пингвиндер және т.б. Нектонға ірі жануарлар кіргенімен, оның биомассасы планктон массасынан 20 есе аз болады.
Мұхит түбін мекендейтін организмдер жиынтығы бентосты құрайды. Оның құрамына: теңіз жұлдызы, теңіз лилия, моллюска, көпқылтанды буылтық құрттар, кейбір балықтар, бактериялар, төменгі саңырауқұлақтар кіреді. Кейбір бентосты жануарлар субстратқа бекінеді, кейбіреулері еркін қозғалып жүреді.
Материктік шельфке жақын орналасқан аймақта бентостар тығыз мекен етіледі. Бұл аймақтарда температураның күрт ауытқуы, су және ауа алмасу жүреді. Судың беті мен түбінің қабаттарының ауысуы биогенді элементтерге бай қалдықтардың орын алмасуына алып келеді. Қатты түбі бар аймақтардың продуценттері жақсы бекітілген, онда қоңыр, қызыл және жасыл балдырлар жиі кездеседі.
Мұхиттық аймақтардың биомассасы жағалаумен салыстырғанда 10 — 100 есеге аз болады. Әсіресе ашық теңіздердің тропиктік жылы су алмасуы мардымсыз жүреді.
Биологиялық өнімділіктің артуы аквеллинг аймағында байқалады. Бұл аймақтар маңызы зор саналады. Бентос биомассасы материктік шельфте жоғары болады. Мұхит тереңдігінде тіршілік шарттары түрліше болады. Жарық жоқ, температура 1 — 2 °С, гидростатикалық қысым 300 — 600 атм. құрайды. Қорек ретінде детриттер саналады. Оның фаунасы белгілі көптеген жануарларды қамтиды. Бұл «оазистер» тіршілік негізіне көптеген хемосинтез процестері жатыр. Күкіртсутек, марганец және темір қосылыстарын тотықтырып, бактериялар алынған энергияны жарық қатысынсыз органикалык қосылыстар синтезі үшін алынған энергияны жұмсайды.
Гидросфера биомассасы құрлық биомассасынан 80 есе төмен, адам рационына шаққанда оның үлесі 2%- ды құрайды.
Атмосфера биомассасы. Жердегі тіршілік үшін атмосфераның мәні
Атмосферадағы тіршілік тропосферамен байланысты. Тропосферадағы газ құрамы үнемі тұрақтылыққа ие, биіктік артқан сайын атмосфералық қысым және температура түседі. Температураның төмендеуінен жылы ауа жер бетінен жоғарыға көтеріледі, оның конденсациясына байланысты бұлттар түзіліп, атмосфералық жауын-шашын жауады. Сол үшін жер бетіндегі температура мен ылғалдылық қалыпты тіршілік ету үшін жеткілікті. Осыған орай биосфера бірегей экожүйе ретінде қызмет атқарады.
15-35 км биіктікте стратосфера бос оттегі күн радиациясы әсерінен озонға айналады, ол озон экранын түзеді. Атмосфера жерді метеориттердің қырып — жойғыш әрекетінен қорғайды, яғни ауа қабатына өтісімен метеориттер өртеніп кетеді.
Атмосфера биомассасы жерге жақын орналасқан өсімдіктер дүниесіне тең. Тауларда өсімдіктердің жер бетінен жоғары қарай қозғалысы шектеулі, көмірқышқыл газы парциалды қысымының төмендеуіне байланысты. Осының салдарынан теңіз деңгейінен 6000 м биіктікте олар тіршілік ете алмайды.
Жануарлардан ұшуға тек құстар, жәндіктер бейімделген. Кейбір құстар бірнеше мың км ұшып бара алады. Бір материктен екіншісіне, бір жарты шардан екіншісіне ұша алады. Тропосфераның жоғарғы бөліктеріне тек қана ұсақ организмдер көтеріле алады. Өсімдіктер, бактериялар және саңырауқұлақтардың споралары да ұшуға қабілетті. Озон қабатынан асып кеткен барлық тірі заттар ультракүлгін сәулелерінің әсерінен тіршілігін жояды.
Биосферадағы энергия ағыны және заттар айналымы
Биосферада кез келген экожүйедегідей, үнемі заттар айналымы жүріп, онымен тығыз байланысты энергия ағыны жүреді.
Биосфераның түрлі компоненттері арасында зат және энергия алмасуы организмдердің тіршілік әрекетіне негізделіп, биогеохимиялық цикл деп
аталады. Биогеохимиялық циклдің қозғаушы күші болып заттар бір трофикалык деңгейден екіншісіне өтуі саналады.
Экожүйелер арқылы энергия ағыны тұйық сипатқа ие, себебі әр трофикалық деңгейде көп мөлшері тыныс алу процестеріне жұмсалады. Жылу түрінде жұмсалынады. Сол себептен организмдердің тіршілік етуі үшін күн сәулесінен үнемі энергия ағыны келіп түсуі қажет.
Биосферада көптеген элементтердің өзара байланысты геохимиялық циклдер өтіп жатады. Маңызды орынды биогенді элементтердің С, О, N, S, Р, Са, К циклдің айналымы болады. Биосфераның бүкіл тармағында олар тірі зат арқылы шексіз рет айналымға түседі. Осылай атмосфераның барлық оттегісі тірі зат арқылы 2000 жыл ішінде бір рет айналып шығады.
Қалыпты биогеохимиялық циклдер толығымен тұйықталмаған. Маңызды геохимиялық элементтердің айналу дәрежесі 95-98% құрайды. Биосфералық циклдерден шыққан заттар үлесінен атмосферада оттегі мен азоттың биогенді жинақталуы мүмкін. Бұған түрлі организмдердің түрлі элементтерді аккумуляциялауы себеп болды.
Көміртек, азот және фосфордың биогеохимиялық айналымын қарас- тырайық (20.1-сурет).
20.1-сурет. Энергия ағыны және биогенді элементтер айналымы
Энергия ағыны және биогенді элементтер айналымы
Көміртек айналымы. Атмосферада СО2 түрінде кездесетін көміртек өсімдіктер органикалық зат құрамына фотосинтезде енеді және қоректік тізбектер арқылы беріледі. Көміртектің атмосфераға қайта босатылуы организмдер тыныс алуы арқылы жүреді. Көміртектің негізгі массасы өлі органикалық заттан оның редуценттермен қайта өңдеуі арқылы босатылады. Сонымен қатар мұхитта өлі органикалық зат құрамындағы
көміртектің негізгі массасы қалдық жыныстарда жинақталады. Көміртектің көп бөлігі айналымнан шығып, торф, көмір, мұнай, газ түрінде жинақталады.
Азот айналымы. Атмосферада азот мөлшерінің көптігіне қарамастан, оның өсімдікке қолайлы формада болуы табиғатта өте сирек кездеседі. Аммиак және аммоний иондары азотфиксаторлар деп аталатын бактериялар әрекетінен түзіледі. Оларға кейбір өсімдіктермен симбиозда тіршілік ететін түйнек бактериялары, көк-жасыл балдырлар жатады. Сонымен қатар өзіне қолайлы азот аммонификаторлар деп аталатын ерекше бактериялар тобының тіршілігін жоюы барысында түзіледі. Нитрификаторлар бактерияларының әрекетінен аммиак нитриттерге айналады, ары қарай нитраттарға айналады. Атмосфералық тоқтың әсерінен атмосфералық азоттың бір бөлігі нитраттарға айналады. Азоттың атмосфераға оралуы топырақтың денитрофикатор бактериялар әрекетінен болады, нитраттарды нитриттерге дейін тотықсыздандырады. Азоттың қазіргі кездегі айналымына өндірістік жолдармен алынатын аммиак, нитраттар және нитриттер қосылған, олар тыңайтқыштар түрінде ауылша- руашылығында, тұрмыстық химияда пайдаланылады.
Фосфор айналымы. Фосфор айналымында газ тәрізді фаза болмайды. Себебі оның қосылыстары ұшпайды. Фосфор айналымы жер- топырақ қабатында жүреді. Сілтілі, жақсы аэрацияланатын топырақтарда фосфордың көпшілік бөлігі кальций және темірмен бірге ерімейтін қосылыстар түрінде болады. Өсімдіктер оны фосфат иондар түріндегі су ерітінділерінен игереді. Сол себептен фосфордың өсімдіктің игеруіне тиімді түрде үнемі жеткіліксіздігі осыдан. Өсімдіктермен ассимиляцияланған фосфор экожүйенің барлық консументтері бойымен таралады және олардың экскременттері түрінде топыраққа қайта оралады. Фосфордың жартысы беткейлік және грунт сулары түрінде су бассейндеріне шығарылады. Бұл жерде фосфордың екінші айналымы жүреді. Фосфордың орны тау жыныстарының желденуінен, теңіз түптерін көтеру арқылы толықтырады. Топырақтағы фосфор жеткіліксіздігі минералды тыңайтқыштар ендіру арқылы жүреді.
Биосфераға адамның әсері
Антропогендік әсерлер экожүйенің тұрақтылығын бұзушы фактор ретінде
Қазіргі уақытта адамға пайдаланатын табиғи тұстарымен қатар ғылыми-техникалық прогрестің теріс жақтары көбірек көрініс беріп келеді. Ол халықтың өсуіне орай шиыршықталып барады, 6 млрд-тан асып, 90 млн адамға жыл сайын толықтырылып келеміз. Биосфераға үлкен қауіпті экологиялық жүйенің тұрақтылығын бұзатын антропогендік әсерлердің күшеюі тигізіп отыр.
Экожүйенің тұрақтылығын бұзуда адамның энергияны алу және қолдану жөнінен адамның әрекеті саналады. Негізгі энергия көзі ретінде адам
таскөмір, мұнай және оның өнімдерін қолданады. Бұл ортаның қарқындылығының өзгеруіне, экожүйенің қызмет атқаруының тұрақтылығын бұзады.
Адамның қоршаған орта мен экожүйенің тұрақтылығына әсері, сонымен қатар өнеркәсіп орындарының артуымен кері әсері тиіп жатыр. Бүгінде қолданылатын көпшілік өндірістік технологиялық процестер тұйық жүйеде емес. Сол арқылы экожүйе өндіре алмайтын мөлшерден тыс қалдықтар тасталынады. Өнеркәсіп, сонымен қатар көптеген заттар мен материалдар жасап шығарады, мысалы, пластмасса, детергенттер, пестициттер, нәтижесінде экожүйедегі заттардың тұйық айналымы бұзылады. Биосфераның тұрақты күйлерінің өзгеруіне адам да әсер етеді. Түбірлі, тұрақты экожүйелерді құрылымы кіші, екіншілік экожүйелермен алмастыру арқылы ауыстырады.
Қазіргі уақытта пайда болған негізгі экожүйе тұрақсыздығының себебі адамның өз қажеттіліктерін орын басу үшін табиғатқа қалағанша әсер етіп келді. Бірақ казірде табиғат қорғауға арналған іс-шаралар өтіп жатқанымен, саны аз. Сол себептен қоршаған ортаға қырып жойғыш антропогендік әсерлер биосфераның барлық сферасында дамып келеді: атмосфера, гидросфера және литосфера.
Атмосфераға антропогендік әсерлер
Көп мөлшерде тас көмір, мұнай және өзге энергия тасымалдағыштарды жағу арқылы көмірқышқыл газының атмосферадағы концентрациясы анық өсуде. Егер XX ғасырда ол 0,029%-ды құраса, ғасыр соңында ол 0,035%-ды құрады. Ғалымдардың ойынша, табиғи көмірқышқыл газы мөлшерін осы темптерде сақтау поляр мұздарының еруі, құрлықтың жақын орналасқан аудандарын су басу қаупі мүмкін, онда адамдардың жартысы тіршілік етеді.
Тас көмірді жаққан кезде көмірқышқыл газы мен өзге ластаушылар қатысында көп мөлшерде көміртек диоксиді бөлінеді. Қазіргі уақытта солтүстік жарты шар аймағында 90% күкірт антропогендік шығу тегіне ие. Жауынмен түсетін күкірт қышқылы өсімдіктің фотосинтездеуші ұлпаларын жояды және топырақтың қышқылдануын тудыртады. Ірі қалалардың атмосферасында көп мөлшерде жинақтала келе күкірт оксидтері адам денсаулығына әсер етеді.
Қоршаған ортаға үлкен қауіпті атмосфералық азот оксидтерімен ластану жатады. Атмосферада адот оксидтері өзге реакцияларға түсуі мүмкін. Мысалы, ұшқыш көмірсутектермен әрекеттесіп, пероксиацил нитраттар деп аталатын токсиндік өнімдер түзеді. Егер олардың концентрациясы 1 млн ауаның бөлшегіне 30 бөлікті құраса, адам организмінде өзгерістер тудыртуға қабілетті.
Соңғы онжылдықта озонның Антарктиданың атмосферасында азаюы байқалады. Бұл атмосфераға фторхлоркөмірсутектерден түсуімен сипатталады, бұл қосылыстар өндіріс пен тұрмыста кең қолданылады. Фторхлоркөмірсутектер өзінің ұшқыштығы мен нашар еруіне байланысты үлкен қашықтыққа ұшып, озон қабатына дейін жетуі мүмкін.
Гидросфераға антропогендік әсерлер
Жердің суқоймаларының жалпы саны құрлық территориясынан 3 есеге артық болса да, су шектеуші фактор болып саналады. Тұщы су құрамы оның жалпы санының 2,6%- ын құрайды, оның 70%-ы мұздық жамылғысында болады.
Қолдануға болатын су мөлшерінің азаюы оның қолайлы қорларының тез сарқылуына алып келеді.
Табиғи сулардың ластануының негізгі компоненттері топырақ эрозиясы салдарынан суқоймаларға келіп түсетін қатты бөлшектер саналады, сонымен катар шаруашылық қалдыктар пестициттер, гербициттер, өзге биологиялық белсенді қосылыстар есептеледі.
Биогендер суқоймаларына қалалық ағынды сулармен, егістіктен ағып келген тыңайтқыштар қалдықтарымен келіп түседі. Биогендердің көп түсуі фитопланктондардың жаппай көбеюіне және бентосты өсімдіктердің азаюына алып келеді. Бұл процесс эвтрофикация деген атқа ие болды, қысқа уақыт тіршілік ету нәтижесінде планктон тіршілігін жояды. Анаэробты процестер салдарынан көмірсутек, метан және т.б. бөлінуі мүмкін.
Қазіргі уақытта қала және өндірістік қалдық сулардың жартысы ғана тазалауға ұшырайды. Бұл су биоценоздарының жойылуына алып келеді. Теңіздерден ең ластары Жерорта және Балтық жағалауларында ірі өндірістік ошақтар орналасқан. Мысалы, Жерорта теңізі қалдық сулардың келіп түсуі салдарынан ондағы балықтардың 80%-ы қырылды.
Литосфераға антропогендік әсерлер
Көп мөлшерде антропогендік әсерге топырақ ұшырайды. Ол жерді үнемі пайдалану, ормандар кесу салдарынан қалпына келместей өзгереді. Топырақтың құнарсыздану және ластану процестері артып келеді. Токсиндік заттардың топырақта жинақталуы оның құрамынның өзгеруіне алып келеді. Геохимиялық бірлікті және тірі организмдерді бұзады. Өркениеттің пайда болу дәуірінен адамзат шамамен 2 млрд құнарлы жерден айырылды. Бұл көлемнің жартысынан көбі соңғы бірнеше онжылдықтарда жойылып кетті.
Биотаға антропогендік әсер ету
Кез келген экожүйе тұрақтылығына оның құрамына кіретін көптеген тірі организмдердің тұрақтылығын сақтау да жеткілікті. Адамдардың қайта құру әрекеті нәтижесінде бұл алуантүрлілік үнемі төмендейді. XVI ғасырдың соңынан XX ғасырдың 70-жылдарына дейін Жер бетінен құстардың 109 түрі, сүткоректілердің — 64, бауырымен жорғалаушылардың 20 және қосмекенділердің 20 түрі жойылып кеткен. Қазіргі уақытта құстардың 1000 түрі мен сүтқоректілердің 100-ден астам түріне қауіп төніп түр.
Табиғатта тіршілік ететін организмдерге орманды жою, батпақтарды құрғату арқылы олардың тіршілік ететін ортасына қауіп төнуде. Нәтижесінде, ормандар көлемі қыскарып, биомассасы жоғары тропиктік ормандар тез қарқынмен жойылып кетуде.
Биоценоздар үшін үлкен кауіпті ортаның ауыр металдармен ластануы болып отыр. Синтетикалық органикалық қосылыстар адам және
жануарлар организмінде аккумуляциялау мүмкіндігіне орай, қоршаған ортада аз мөлшерде концентрациясының өзі күрделі улануларды тудырта алады. Осы не өзге токсинді радиоактивті заттардың жинақталуы салдарынан әр қоректік тізбекте заттардың концентрациясы арта береді. Нәтижесінде, адам немесе жануарлар организмінде токсинді немесе радиоактивті заттар концентрациясының мөлшері олардың қоршаған ортадағы мөлшерінен бірнеше жүзге дейін артуы мүмкін.
Экологиялық мәселелерді шешу — ноосфераны құру
Адамның табиғи ресурстарды қарқынды қолдануы — қайтымсыз процесс. Оның қарқындылығы қоғамның даму заңдылықтарына негізделеді, бұл даму экологиялық катастрофпен аяқталмас үшін, адам өзін «табиғат патшасы» екенін сезінбеу керек, керісінше биосфераның бір компоненті ретінде санауы керек. Осы шарттарды орындау арқылы ғана адам қоғамның тұрақты дамуына қол жеткізе алады.
«Адам қоғамының саналы әрекеті оның дамуының анықтаушы факторы ретінде көрінуін В.И. Вернадский ноосфера» деп атаған. Қоғамның әлеуметтік-экономикалық дамуы табиғат заңдылықтарына қатал бағыну арқылы жүру керек деген В.И. Вернадскийдің концепциясын бүкіл әлем мойындады. Бұл идеяларды өмірге ендіру бүкіл адамзаттың ноосфераны бірге түзу керек деген ақыл-ойынан пайда болады.
Қазіргі уақытта табиғатты қорғау және оның ресурстарын дәстүрлі пайдаланумен екі жүзден астам халықаралық ұйымдар айналысады. Олармен бірқатар келіссөздер жасалынып, көптеген мемлекеттер өз үлестерін қосуда.
1948 жылы Табиғат және табиғи ресурстарды қорғау бойынша Халықаралық қаупі төніп тұрған жануарлар мен өсімдіктер туралы «Қызыл кітап» шығарумен айналысты. 1971 жылдан бастап «Адам және биосфера» бағдарламасы іске асып келеді. Экожүйенің алуантүрлілігі мен тіршілік қабілеттілігін сақтап қалу, қалпына келмейтін ресурстардың сарқылуын тоқтату, адамдардың қоршаған ортаға деген ойын және стереотиптерін өзгерту, Әлемдік деңгейде бірегей іс-әрекетті орындауды жүргізуге меморандум жариялады.