Баланс органического вещества географической оболочки в целом за период развития жизни на Земле до конца XIX в. был положительным. Но позднее в связи с быстрым ростом потребления горючих полезных ископаемых он стал отрицательным. В 1975 г. мировое потребление энергии равнялось 8-109, а в 1980 г., по прогнозу, должно было составить 10-109 т условного каменноугольного топлива. При этом на долю нефти, природного газа и угля приходилось более 90% потребленной энергии. На сжигание горючих ископаемых ежегодно затрачивается 2-1010 т кислорода (Добродеев, 1977, с. 61). Общее количество органического углерода, фоссилизирующегося ежегодно в осадках Земли, достигает лишь 5,18- 108 т (Успенский, 1970). Это сопровождается выделением и атмосферу не более 1,4-109 т кислорода. Следовательно, в современных условиях для сжигания топлива из атмосферы изымается свободного кислорода в 14 с лишним раз больше, чем его поступает в процессе фотосинтеза. Отрицательный баланс органического вещества и кислорода в географической оболочке может привести со временем к крайне нежелательным экологическим изменениям.
Осадконакопление развивается сопряженно с денудацией. В осадочные толщи поступает разнообразный обломочный материал, который сносится с ближайших приподнятых районов суши, подвергающихся разрушению. К этому материалу обычно примешивается органическое вещество, формирующееся на месте или принесенное извне. Денудация дает материала больше, чем его идет на осадконакопление, так как часть материала остается на месте или находится в состоянии транспортировки. Среднее содержание органического вещества, в основном растительного происхождения, в осадочных породах земной коры составляет всего 0,7—0,8% (Вассоевич, 1973, с. 20).
Без денудации не может быть осадконакопления и фоссилизации органического вещества среди осадочных толщ, а следовательно, и накопления кислорода в атмосфере. В планетарной геосистеме создается последовательная цепь процессов: денудация — осадконакопление—фоссилизация органического вещества среди осадочных толщ — накопление кислорода в атмосфере. Последовательность указанных процессов возможна при условии, что продуцирование органического вещества превышает его деструкцию, а это часто имеет место без вмешательства человека в геосистемах всех рангов с разбивающейся биотой. Отметим также, что в геосистемах топологического, а иногда и регионального уровней могут быть выражены преимущественно либо осадконакопление, либо денудация, либо транспортировка продуктов денудации.
Таким образом, процессы, происходящие в планетарной геосистеме без вмешательства человека, стремятся к сбалансированности, но никогда в полной мере ее не достигают: продуцирование органического вещества несколько превышает его деструкцию; масса аккумулированного органического вещества среди осадочных толщ существенно больше эквивалентной величины кислорода с атмосфере (исходя из уравнения фотосинтеза); денудация преобладает над осадконакоплением. Несбалансированность процессов выражена также в геосистемах регионального и топологического уровней. При этом в геосистемах нередко имеет место некоторое накопление свободной энергии.
Эмерджентные свойства геосистемы. Это такие качественные особенности системы, которые не присущи ни одному из ее компонентов (или элементов) в отдельности. Они изучены еще не в полной мере.
В геосистеме любого ранга всегда имеется запас свободной энергии, используемый в процессе се развития. Способность геосистемы обладать и при определенных условиях создавать резерв энергии составляет ее наиболее общее эмерджентное свойство. Свободная энергия проявляется в таких процессах, как денудация, осадконакопление, формирование биоты и почвы, накопление кислорода в атмосфере.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.