В.

В. Кругляков
ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ В КАЙНОЗОЕ
Продолжение. Часть 6
ЭКОЛОГИЯ
В основе экологии как естественно-исторической науки
цикла наук о Земле лежат понятия экологических систем или
экосистем. Всякая систематизация предусматривает выделение
систем различных рангов (порядков). В качестве экосистем первого
порядка можно выделить три на границах:
а) атмосферы и литосферы,
б) атмосферы и гидросферы,
в) гидросферы и литосферы.
Первая экосистема, занимающая субаэральную
поверхность литосферы (сушу), объединяет системы второго и
более высоких порядков, в основе которых лежат ландшафты. Это
равнины и горы (второй порядок), леса, степи и пустыни равнин;
горные леса, луга, скалистые пустыни (третий порядок). В каждой
системе третьего порядка можно выделить элементы четвертого и
более высоких порядков.
Можно (необходимо) рассматривать экосистемы высоких
порядков, охватывающих населенные пункты разных размеров. Эта
экосистема высшего порядка располагает всеми видами косной
материи и населена всеми живыми организмами от вирусов,
бактерий и грибов, от низших растений и примитивных животных
до высших растений и теплокровных позвоночных, включая
человека.
Живые организмы обитают на поверхности, в почвенном
слое, а также периодически поднимаются над поверхностью или
заглубляются в подпочвенный слой. Для человека это единственная
естественная среда обитания. Именно в ней развиты экосистемы
высоких порядков, в которых наиболее активно проявляется
человеческая деятельность. Она выражается в промышленном и
сельскохозяйственном производстве, определенным образом
влияющим на систему, и в сознательном разрушении естественной
среды обитания (массовое строительство, включая транспортное,
мелиоративное и др.).
Элементы первой экосистемы (системы более высоких
порядков) наиболее чутко реагируют на любые изменения условий
существования. Естественные изменения – подвижки земной коры,
извержения вулканов, обвалы, оползни, сели создают естественные
запруды, разрушают пещеры. Длительные засухи или наводнения в
результате ливней или запруд превращают степи в пустыни или в
болота. Вроде бы естественное аномально активное размножение
тех или иных видов живых организмов также меняет системы.
Противоестественная (техническая) человеческая деятельность
меняет системы в корне.
Маленькое отступление в форме цитаты. «Высокие горы
сдвигает, меняет течение рек, и всюду победы добьется
советский (и не только) простой человек».
Вторая экосистема – это приграничные части атмосферы
и гидросферы. В толще воды она ограничена литоралью. Живая
часть экосистемы представлена водными организмами от
простейших до рыб, в общем случае не поднимающихся над
поверхностью воды, животных, дышащих атмосферным воздухом и
водоплавающими птицами.
Эта экосистема наиболее стабильна, наименее подвержена
изменениям. Система самоочищается. Твердые косные вещества с
отрицательной плавучестью выпадают на дно. Предметы,
обладающие нейтральной или положительной плавучестью,
выбрасываются на берег. Жидкие естественные стоки с берега
многократно разбавляются, не создавая устойчивых аномальных
ареалов. Человеческая деятельность здесь сводится к добыче
морепродуктов, надводному транспорту с его авариями, сбросу
производственных и бытовых отходов (цитата: «и окурки (и не
только) я за борт бросал в океан»), стоков и военному
присутствию (стрельбы, взрывы).
Границы этих двух глобальных экосистем проходят по
береговым линиям. Как следствие, береговые линии являются
естественными свалками плавучего твердого стока с суши,
выброшенного морем плавучего материала морского
происхождения, включая трупы животных. У берегов возможны
локальные гидрохимические аномалии, как естественной, так и
антропогенной (техногенной) природы.
Эти две экосистемы открыты. Они связаны трофическими
цепями. Биологические остатки, сносимые с суши, являются
элементом пищи морских некрофагов. Выброшенные на берег или
добытые морские растения и животные, а также их остатки
являются пищей для обитателей первой экосистемы.
Третья глобальная экосистема на границе гидросферы и
литосферы является, по существу, полузамкнутой. Ее
термодинамические условия определили ее полузамкнутость с
точки зрения живой материи. На дно попадают источники питания
для микроорганизмов и некрофагов. Последние в значительной
мере практически выпадают из трофической цепи планеты в целом.
Особой глобальной системой второго порядка является абиссаль с
ее котловинами и подводными горами различных типов и генезиса.
Туда в очень незначительном количестве поступает косное и
органогенное вещество. Оттуда никакого сколько-нибудь
значимого поступления в другие экосистемы первого порядка нет.
Другими словами, экосистему границы гидросферы и литосферы,
особенно в глубоководной части океана (экосистему второго
порядка), можно сравнить с другой планетой. На Луну, на Марс, на
Венеру с Земли заброшены материальные объекты. На Луне
побывали люди. Но все это не сделало Луну или Венеру регионами
Земли.
На своей планете (на ее принадлежащей нам части – на
суше) экологи следят за процессами, происходящими в экосистеме
по естественным причинам и под воздействием человека. Следят –
не значит, что-то реально регулируют. Регулирование, как правило,
за пределами человеческих возможностей. Но даже там, где
регулирование теоретически возможно, оно далеко не всегда
возможно с экономической точки зрения.
Только вспашка сельскохозяйственных земель уничтожает многие виды растений и животных, не говоря уже об активно применяемых удобрениях,
гербицидах, пестицидах, инсектицидах. Используются яды
различной степени стабильности. Трупы отравленных насекомых –
пища для птиц, отравленные грызуны – для хищных птиц и
млекопитающих. Таким образом, яды покидают трофическую цепь
не мгновенно. Тем не менее, современное сельское хозяйство не
мыслимо без использования химических препаратов.
В первой экосистеме на границе литосферы и атмосферы
экологи анализируют содержание так называемых вредных веществ
в воздухе, воде, почвах, подпочвенных слоях. При этом они
используют понятие предельно допустимых концентраций ПДК.
Такой параметр вполне пригоден для оценки качества воздуха и
воды. Но он зачастую используется для характеристики почв и
подпочвенного слоя, что в большом количестве случаев
совершенно несправедливо. Так называемый вредный компонент
может присутствовать в этих средах не в подвижных формах,
способных попасть в трофическую цель, а в виде стабильных
минералов. Например, флюорит, используемый, в частности, как
поделочный камень, содержит ужасно вредный элемент – фтор.
Возможен еще один, более страшный пример. Хлор – боевое
отравляющее вещество времен первой мировой войны. Но в
соединении с не менее страшным щелочным элементом натрием он
превращается в легко растворимую, но сохраняющую
межэлементные связи, поваренную соль. А соляные шахты и
пещеры являются местами лечения заболеваний дыхательной
системы человека. Отсюда следует, что говорить о ПДК отдельных
элементов нельзя.
Говоря о третьей экосистеме – границе гидросферы и
литосферы, особенно о системе второго порядка, представляющей
собой абиссальные котловины, приходится признать, что мировое
сообщество проявляет чрезвычайную заботу о меньших братьях,
населяющих соседнюю планету.
По решению Международного органа по морскому дну (МОД или ISBA), структуры Организации Объединенных Наций (ООН) все национальные и международные организации, ведущие геологоразведочные работы на рудные полезные ископаемые абиссальных котловин и подводных гор,
занимаются изучением экологического фона районов возможной
будущей добычи. В принципе это абсолютно справедливо,
поскольку подводная добыча полезных ископаемых по отношению
к обитателям абиссали будет аналогом сельскохозяйственной
деятельности на суше по отношению к обитателям степей.
Среди специалистов, ведущих поисковые и разведочные
работы на океанические руды, можно услышать интересное
мнение: «а надо ли вообще готовиться к нарушению абиссальной
экосистемы, вести геологоразведочные работы, планировать
опытную добычу?». Видимо, надо. Минеральные ресурсы суши не
безграничны. Углеводороды уже несколько десятков лет
добываются на континентальных окраинах. Уже освоены газовые и
нефтяные месторождения в глубоководных участках акваторий до
глубин порядка 2 км. Нарушения экосистемы при этом неизбежны.
Задача заключается в минимизации нарушений. А для ее решения
необходимы наиболее полные знания о состоянии системы.
Что же должно входить в понятие фоновой
характеристики? Сегодня одни изучают бентос (собственно
гидробиология), другие послойный состав толщи воды
(гидрохимия), третьи определяют в глинах содержание биогенных
компонентов или рудных элементов, но никто не дает обобщенной
характеристики. А ведь, если обратиться к классическим
определениям экологии, то это наука о взаимосвязи, взаимной
обусловленности живой и косной материи.
По-видимому, основными изучаемыми параметрами
должны быть биоценозы в привязке к биотопам и влияние на
биотопы и живые организмы воздействия на дно инструментов,
применяемых при поисках, разведке и будущей добычи.
Конкретнее, необходимо изучить взмучиваемость донных
отложений и влияние на живые организмы поднимаемой со дна
взвеси. Влияние же отдельных элементов (химического состава
глин, придонной воды) при любых механических воздействиях на
дно на придонное население в процессе разведки и добычи не
изменится по сравнению с естественными условиями. Поскольку
главным источником опасности для гидробионтов является
поднимаемая взвесь, необходимо изучать взмучиваемость и
осаждаемость частиц грунта. Для этого, прежде всего, необходимо
изучение гранулометрии пород, слагающих дно. При этом следует
помнить, что глины океанических котловин агрегированы. Размер
агрегатов соответствует алевритовой фракции. Отсюда возникает
еще одна научная экологическая задача – попытаться найти способ
повысить способность глин к формированию агрегатов в процессе
добычи. Прочие экологические проблемы связаны уже не с
геологоразведочным процессом и добычей, а с металлургическим
переделом. Конкретные экологические проблемы в системе руда –
человек будут решаться после окончательного выбора технологии.
Сказанное относится только к экологической проблеме
освоения оксидных океанических руд абиссальных котловин и
подводных гор. У проблемы освоения сульфидных месторождений
рифтовых зон срединно-океанических хребтов свои нюансы.
В настоящее время активно обсуждаются вопросы
создания искусственных островов в Черном море у кавказского
побережья. А ведь экосистема шельфа в отличие от абиссали
реально вовлечена в жизнь и хозяйственную деятельность
человека. По-видимому, в связи с планами строительства
смоделированы изменения вдольбереговых течений, потоков
наносов, стабильность сооружений. При наличии современной
вычислительной техники такие модели не представляют большой
сложности, особенно, если все исходные параметры корректно
учтены. Тем не менее, какое-то количество квадратных
километров, населенных бентосом и пасущимися на нем рыбами и
охотящимися на рыбу дельфинами, будет отнято у местного
населения водной толщи и дна Черного моря.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Если рассматривать реально изучаемую кайнозойскую
историю Земли, несложно заметить некоторые пространственновременные связи глубинных процессов (вертикальных
колебательных движений) с развитием отдельных
континентальных и океанических плит, с историей формирования в
Мировом океане эндогенных (сульфиды рифтов срединноокеанических хребтов и задуговых бассейнов), экзогенных (рудные корки и конкреции) месторождений и аналогичных месторождений на континентах. Можно проследить время и место накопления органического вещества – исходного материала для формирования углеводородов и каустобиолитов.
При комплексном рассмотрении истории Земли проще понять происходящие в настоящее время процессы и ближайшее, хотя и необозримое с человеческой точки зрения будущее планеты.
Ведь Homo sapiens как вид не вечен, как это ни прискорбно. Палеонтология свидетельствует о смене не только видов и родов, но и классов и типов. Можно довольно точно предсказать, будут ли таять полярные шапки и приведет ли это к Всемирному потопу. А если да, то когда. Главное, не вырывать из контекста отдельные фрагменты. Не рассматривать открытие явления (например, озоновых дыр) только в связи с изобретением фреоновых распылителей.
Текст книги взят из интернета https://ukhtoma.ru/news2/kruglyakov_planeta_zemlya.pdf