Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 21

Несмотря на кажущуюся неопределенность своих границ, каждая геосистема объективно имеет конкретные параметры не только пространственного развития, но и массы, вещественного состава, свободной энергии, первичной биологической продуктивности и ряда других показателей. Ее развитие как всякой открытой системы возможно при условии постоянного обмена веществом, энергией и информацией со средой, осуществляющегося в результате экзогенного и эндогенного воздействия. Достаточно четко это прослеживается на примере самой крупной геосистемы -- географической оболочки.

Потоки вещества, энергии и информации, развивающиеся благодаря экзогенному воздействию (солнечная энергия), охватывают преимущественно верхнюю ее часть: воздушные массы,  биоту, преобладающую часть внутренних вод, в некоторой мере почву. Верхняя граница развития названных потоков определяется областью распространения кислорода до озонового экрана. Потоки вещества, энергии и информации, связанные с эндогенным воздействием    (энергия    недр Земли), развиваются главным образом в нижней части    географической оболочки. Они охватывают верхнюю часть земной коры до глубины проникновения органического вещества и в значительной степени почву на суше. Нижняя граница распространения    органического    вещества,    по-видимому, совпадает с нижним пределом географической оболочки. Почва одновременно   находится   в   сфере   эндогенного и экзогенного воздействий. Эти    две    категории воздействий с наибольшей силой проявляются у земной поверхности.

Экзогенное и эндогенное воздействия прослеживаются с достаточной определенностью в крупных региональных геосистемах   (физико-географическая    страна,    область, провинция). Но в более низких   по    рангу геосистемах, особенно топологического уровня,    эндогенный    фактор (в частности, тектонические движения - - поднятие, опускание, а равно горизонтальное смещение)  нередко   опосредован более крупными геосистемами    регионального ряда. В то же время результаты землетрясений, например в виде разломов и сдвигов на земной поверхности, следы вулканической деятельности, а также тепловой поток из недр Земли находят непосредственное выражение  в элементарных геосистемах, что оказывает соответствующее влияние на экзогенные процессы.

Все это позволяет рассматривать геосистему как единую систему потоков вещества, энергии и информации, развивающихся в результате экзогенного и эндогенного взаимодействий близ земной поверхности. Эти потоки определяют особенности гидротермического режима и вещественных компонентов (геолого-геоморфологической основы, воздушных масс, вод, почвы и биоты), а также важнейшие эмерджентные свойства геосистемы--продуцирование и деструкцию органического вещества.

В своем развитии геосистема стремится уменьшить противоречие между экзогенным и эндогенным факторами, оптимально сбалансировать процессы, протекающие в ее пределах (термодинамические, гравигенные, биофизические и др.), достичь наибольшей устойчивости и равновесия. Геосистема стремится к такому состоянию, когда рассеивание вещества и энергии горизонтально развивающимися потоками уравновешивается их аккумуляцией, рельеф доведен до предельно равнинного состояния, соответствующего продольному профилю равновесия водотоков, а продуцирование органического вещества и его деструкция сбалансированы. В таких условиях биота в результате саморазвития может в некоторых пределах изменять свою структуру, величину и качество биомассы, первичную продуктивность. Все это, естественно, вызывает изменения в геосистеме в целом.