Геосистеме присуще такое эмерджентное свойство, как оптимизация развития жизни. Стремление к сбалансированности всех процессов, протекающих в геосистеме, обеспечивает устойчивость се формирования в целом и способствует прогрессивному развитию жизни в частности. Среда жизни оптимизируется не только самой жизнью, но и абиотическими процессами. Более того, абиотические процессы (постепенное снижение температуры поверхности Земли, уменьшение ее естественной радиации, образование бескислородной атмосферы и гидросферы, частичное ослабление атмосферой поступающей к земной поверхности ультрафиолетовой радиации) способствовали появлению жизни на Земле. Важную роль в оптимизации развития жизни они играли и позднее.
На развитие жизни на Земле благоприятное влияние сказало образование озонового экрана. Последний мог возникнуть, когда достаточная масса органического вещества, образовавшегося в результате фотосинтеза, подверглась фоссилизации среди осадочных пород вследствие развития абиотических процессов, а в атмосферу поступило соответствующее количество кислорода. Без захоронения органического вещества среди осадочных толщ кислород в атмосфере не мог накапливаться.
Образование почвы на суше улучшает условия развития растительности и жизни в целом, но почва и ее плодородие формируются при активном участии всех компонентов геосистемы. Растительность, особенно леса, составляя большую долю массы биоты, вызывает некоторое увеличение радиационного баланса. Тем не менее растительность не определяет климатичеекис условия. Напротив, она развивается в тесной зависимости от климата, о чем свидетельствует расположение растительных зон па равнинах и в горах каждого отдельного материка и его крупного региона. Однако растительный покров, прежде всего леса, способствует созданию благоприятного микроклимата для развития организмов. При этом необходимо заметить, что микроклимат формируется не только (а часто и не столько) под влиянием растительности. Его особенности обычно в значительной мере определяются рельефом, почвогрунтами, водами.
Таким образом, оптимизация условий развития жизни создается геосистемой в целом при активном участии биоты как ее составной части.
Особенности энерго- и масеообмена геосистем
Энерго- п массообмеи отдельных сред Земли (атмосферы, гидросферы, литсферы, а также почвсино-растительного покрова) был исследован Л. М. Алпатьевым (1983). В геосистеме встречные потоки энергии и вещества могут накладываться друг па друга и частично нейтрализоваться. Поэтому суммарный эффект потоков энергии и вещества сред геосистемы может не соответствовать показателям энерго- и массообмена геосистемы в целом.
Рассмотрим некоторые наиболее существенные особенности потоков энергии и вещества геосистем.
Экзогенные и эндогенные потоки энергии. Экзогенные потоки энергии — это в основном потоки лучистой солнечной энергии. Значение других видов экзогенной энергии (например, энергии приливного воздействия Луны, Солнца и других космических тел, лучистой энергии звезд Галактики) невелико. Эндогенная энергия— энергия недр Земли. Эти две категории энергии различаются между собой по качественным и количественным показателям.
Солнечная энергия в среднем за достаточно длительный срок по мощности в несколько тысяч раз превышает энергию недр Земли, но тем не менее последняя играет решающую роль в формировании основных неровностей темной поверхности — материковых выступов и океанических впадин, гор и равнин, возвышенностей и низменностей, что, в свою очередь, оказывает влияние на величину поглощенной солнечной радиации и радиационный баланс земной поверхности. В целом значение энергии гедр Земли в формировании геосистем вполне сопоставимо с ролью солнечной энергии.
К категории экзогенной энергии относится энергия приливного воздействия Луны и Солнца, которое испытывают гидросфера, атмосфера и земная кора, а значит, и геосистемы всех рангов. Приливное воздействие вызывает колебания земной поверхности, амплитуда которых достигает 30-50 см (Левитан, 1979; Шульц, 1979). Поднятия и опускания земной поверхности происходят дважды в сутки, они протекают медленно и охватывают огромные территории. В силу особенностей своего проявления эта энергия оказывает сравнительно небольшое влияние на развитие геосистем суши топологического и регионального уровней.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.