Однако геосистема никогда не достигает абсолютной устойчивости и равновесия, так как ее компоненты и среда, из которой в геосистему идут потоки вещества, энергии и информации, развиваются асинхронно. Асинхронность развития отдельных компонентов геосистемы геолого-геоморфологической основы, почвы, биоты, вод, воздушных масс - - обусловлена разной продолжительностью их формирования. Например, в момент, когда биота и почва в геосистеме сформировались и установилось примерное соответствие между продуцированием органического вещества и его деструкцией, рельеф часто продолжает направленно развиваться. Кроме того, ритмика проявления экзогенного и эндогенного воздействий нередко различается по времени и интенсивности, поэтому всякое отклонение одного из рассматриваемых факторов от среднего значения удаляет геосистему от состояния устойчивости и равновесия. Причиной, осложняющей приближение геосистемы к равновесию, часто являются эндогенные процессы (тектонические движения), но аналогичную роль может играть и направленное изменение солнечной активности в течение продолжительного времени при относительной стабильности эндогенного воздействия. В целом равнинные геосистемы более устойчивы, чем горные. Процессы, протекающие в них, отличаются относительно более высокой стабильность.
В своем стремлении к устойчивости и равновесию процессов геосистема может как усложнять, так и упрощать свою структуру, как увеличивать, так и уменьшать биомассу и первичную продукцию. При этом в соответствии со складывающимся взаимодействием экзогенного и эндогенного факторов она может переходить из одного качественного состояния в другое. Упрощение и усложнение структуры геосистем неоднократно происходили в ледниковые и межледниковые эпохи плейстоцена в умеренных широтах Северного полушария.
Когда геосистема постепенно приближается к состоянию сбалансированности потоков вещества и энергии, одновременно возрастает ее упорядоченность, причем геосистема рассеивает часть энергии. В физике мера необратимого рассеивания энергии называется энтропией. Пользуясь этим термином, можно сказать, что геосистема за достаточно продолжительное время развивается с ростом энтропии, стремится к максимуму энтропии, хотя никогда его не достигает.
Вместе с тем не исключены случаи, когда создается временное уменьшение энтропии геосистемы. Поясним это на примере. В пределах геосинклинальной области в результате тектонических движений на месте морского водоема образуется остров, который постепенно поднимается - возникает горная область с высотными природными зонами. В процессе формирования горной области с ее природными комплексами происходит накопление энергии в органическом веществе биоты, подстилки и гумуса почвы, а также в поднятых на значительную высоту над уровнем моря горных породах. При этом необходимо иметь в виду два следующих обстоятельства. Во-первых, геосистема, будучи открытой системой, обменивается веществом и энергией со средой. И если в геосистеме на некотором этапе развития происходит накопление энергии и, следовательно, уменьшается энтропия, то это компенсируется соответствующими потерями энергии и ростом энтропии в окружающей ее среде, т. е. за пределами геосистемы, но в сфере развития экзогенных и эндогенных процессов, под влиянием которых она формируется. Во-вторых, восходящее развитие горной области, сопровождающееся увеличением ее абсолютной высоты, следует рассматривать как один из этапов развития, который неизбежно сменяется нисходящим развитием горной области, когда имеют место рассеивание энергии, накопленной ранее, и соответственно нарастание энтропии. В результате горная область постепенно приближается к состоянию пенеплена (почти-равнины), где формируются зональные типы природных комплексов. Выше уже обращалось внимание на то, что в действительности по ряду причин геосистема не достигает равновесного состояния на сколько-нибудь продолжительное время. Любая геосистема может находиться в одной из следующих двух основных стадий развития: 1) геосистема приближается к равновесию (сбалансированности всех процессов) и ее энтропия возрастает; 2) геосистема удоляется от состояния равновесия, в ее пределах происходит накопление энергии, энтропия уменьшается, но в ее окружении (среде) энтропия компенсационно нарастает. За достаточно продолжительное время у геосистемы любого ранга может быть как первый, так и второй этап развития. Вместе с тем на любой стадии формирования в геосистеме суши всегда имеется некоторый запас свободной энергии, содержащейся в органическом веществе биоты и почвогрунтов, а также связанной с массой минерального вещества, расположенного выше базиса эрозии.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.