В глубинах общественного сознания укоренилось убеждение, что человечество в состоянии уничтожить Землю. Этот апокалиптический образ усиливается благодаря массовой культуре, в которой зрителю регулярно представляются картины гибели планеты от рук человека, будь то ядерная война, экологические катастрофы или даже роковые ошибки в области искусственного интеллекта.
С другой стороны, критика этих идей заключается в том, что масштабы планеты огромны, и мыслить о ее уничтожении кажется абсурдным. Обычно рассуждают, что огромный размер планеты и мощь ее геологических и атмосферных процессов делают нашу планету неуязвимой для любых человеческих воздействий на физическом уровне.
Истина по обыкновению лежит где-то посередине?
Для ответа на этот вопрос, давайте попробуем оценить общую картину происходящего. Мы можем начать с наблюдения за тем, как активно изменяется поверхность Земли под воздействием деятельности человека.
Биосфера.
Биосфера - это совокупность всех живых организмов на планете, включая их разнообразные экосистемы и окружающую среду, в которой они проживают. Этот термин впервые был предложен в 1875 году австрийским геологом Эдуардом Зюссом и с тех пор использовался для описания глобальной экологической системы, связывающей всех организмов и их физическую среду.
Вес всего органического вещества биосферы оценивается примерно в 550 миллиардов тонн. Звучит внушительно, но это в 11 миллиардов раз меньше, чем общая масса Земли. В пространственном выражении, биосфера представляет собой слой толщиной всего в несколько километров, который покрывает поверхность планеты и проникает немного вглубь водных и земных масс. Самая большая часть биосферы сосредоточена в верхних слоях почвы и в приповерхностном слое морей и океанов.
Биосфера включает в себя все живые организмы, а также ту часть природной среды, в которой они живут и взаимодействуют друг с другом и со своей неживой окружающей средой. Она включает в себя такие экосистемы, как леса, океаны, коралловые рифы, пустыни, горы, болота, поля, реки, ледники и даже глубины земной коры. Биосфера не просто покрывает Землю, она и преобразует ее в ту планету, которую мы знаем. Она изменяет химический состав атмосферы, почвы и воды, создает плодородную почву из неживой материи, формирует рельеф и даже влияет на климат. Это означает, что живые организмы, работая вместе, способны преобразовывать свою среду в более благоприятную для жизни.
Итак, несмотря на свою микроскопическую массу и толщину по сравнению с массой и размерами самой Земли, биосфера играет решающую роль в поддержании условий, которые делают нашу планету пригодной для жизни.
Истоки жизни.
Биосфера — это не просто место обитания живых организмов, это уникальная система, в которой происходят бесконечно сложные и взаимозависимые процессы. Для понимания ее работы полезно представить биосферу как сложную сеть взаимосвязей между организмами и средой.
В сердце функционирования биосферы лежат энергетические потоки и круговорот веществ. Солнце является основным источником энергии для большинства живых организмов. Растения (и некоторые виды бактерий) используют солнечную энергию для фотосинтеза — процесса, в ходе которого свет превращается в химическую энергию, хранящуюся в органических веществах. Это делает их продуцентами, т.е. они производят свою собственную пищу и служат источником пищи и энергии для других организмов.
Затем появляются консументы, организмы, которые питаются продуцентами или другими консументами. По сути, они являются лишь потребителями органики, и не способны к преумножению органической материи на планете. Консументы используют энергию, сохраненную в органических веществах, и преобразуют ее в другие формы, необходимые для поддержания их жизнедеятельности.
Наконец, редуценты (в основном бактерии и грибы) разлагают органические вещества умерших организмов и экскрементов, возвращая неорганические вещества в биосферу для повторного использования продуцентами. Этот процесс обеспечивает круговорот веществ и энергии в биосфере.
Таким образом, жизнь на Земле поддерживается посредством сложного круговорота энергии и веществ, в котором каждый организм играет свою уникальную роль. Отдельные организмы, популяции, сообщества и экосистемы тесно связаны и взаимозависимы, обеспечивая баланс и устойчивость всей биосферы. Вмешиваясь в работу любого из звеньев в этой цепи, деятельность человека может необратимо повлиять на всю систему в целом. О том, как именно человек влияет на природу, поговорим ниже.
Понятие биомассы.
В контексте экологии и биологии, биомасса — это совокупный вес всех организмов в определенной популяции, сообществе или экосистеме. Биомасса может быть рассмотрена с точки зрения отдельных видов, а также отдельных трофических уровней или даже всей биосферы.
Этот параметр имеет большое значение при изучении жизни на Земле, поскольку он позволяет оценивать масштабы и интенсивность жизнедеятельности организмов. Биомасса дает нам представление о том, как распределена жизнь на планете, каково разнообразие видов и какие пропорции они занимают в биосфере. Понимание биомассы также может помочь нам оценивать численность различных организмов. Измерив биомассу определенного вида и зная средний вес одной особи, можно приближенно оценить количество особей этого вида в определенном сообществе или экосистеме.
Биомасса также позволяет нам отслеживать динамику популяций во времени, влияние человеческой деятельности на них и угрозы, которым они подвержены. Например, значительное сокращение биомассы определенного вида может сигнализировать об угрозе его вымирания. Таким образом, биомасса — это не просто числовой параметр, это ключ к пониманию структуры, динамики и устойчивости экосистем и всей биосферы в целом.
Конкретные значения.
Как мы указывали выше, общая биомасса всех живых существ на Земле оценивается примерно в 550-560 миллиардов тонн органических веществ.
- Из этого общего объема примерно 82.5% приходится на растения, что свидетельствует о их огромной роли в биосфере. Растения — это основные продуценты органического вещества и кислорода на Земле, они составляют основу всех пищевых цепей и являются ключевым элементом круговорота веществ в природе.
- Бактерии и прочие микроорганизмы составляют еще около 15% от общей биомассы. Несмотря на свою небольшую размерность, их огромное многообразие и численность делают их одной из основных составляющих биосферы. Бактерии играют важную роль во многих биогеохимических процессах, таких как круговорот азота и углерода. Значительно меньшую долю биомассы занимают грибы (около 2.1%).
- И только 0.4% от всей массы приходится на все виды животных, от мелких насекомых до огромных синих китов. Все человечество тоже входит именно в этот процент. В этой связи становится очевидно, что те активные живые организмы, которые мы привыкли считать основным населением планеты, в действительности составляют лишь крайне малую долю от общей биомассы.
Спустимся на уровень ниже и рассмотрим ту часть биосферы, которая представлена животными. Процентное соотношение биомассы всех видов животных представлено следующими категориями:
- Около 70% от массы всех животных приходится на членистоногих, включая ракообразных, паукообразных и насекомых. Насекомые - невероятно многочисленная и разнообразная группа, с более чем миллионом описанных видов, а по некоторым оценкам, существует до пяти миллионов видов насекомых.
- Следующую долю занимают морские животные, включая рыбу и морских беспозвоночных, таких как моллюски, которые составляют примерно 20% от биомассы животных.
- Сухопутные позвоночные животные, включая птиц, млекопитающих и рептилий, составляют всего около 5% от общей биомассы животных. Это может быть удивительно, поскольку многие из нас обычно думают о животных в первую очередь как о позвоночных, но, как видим, они составляют лишь малую долю общей биомассы.
В категории позвоночных, сухопутные млекопитающие, включая людей, являются одними из самых успешных и высокоразвитых животных, но их биомасса, и соответственно относительная численность, составляет очень маленький процент от всех организмов. - Оставшийся процент приходится на прочие виды животных, не входящие в перечисленные группы.
Вымирание видов.
Современные исследования науки о биоразнообразии выглядят тревожно. В последние 100-200 лет наблюдается сокращение численности многих видов животных, в том числе и привычных для нас сухопутных млекопитающих, которые в значительной степени формируют наше представление о дикой природе. Некоторые ученые даже говорят о шестом массовом вымирании видов на Земле, которое уже началось.
Десятки тысяч видов находятся на грани исчезновения, и эта угроза продолжает усиливаться. Многие из этих видов выполняют важные функции в экосистемах, и их исчезновение может вызвать "домино-эффект", в результате которого могут пострадать и другие виды.
Оценка Международного Союза Охраны Природы (IUCN) говорит о том, что более 30% известных видов животных и растений находятся под угрозой исчезновения. Этот показатель касается около 41% всех видов амфибий, 33% коралловых рифов, 25% млекопитающих и 14% птиц.
В случае с млекопитающими, некоторые виды уже исчезли за последние столетия, такие как тасманийский тигр или западноафриканский черный носорог. Десятки других, включая северного белого носорога и амурского тигра, находятся на грани вымирания.
И это не единственная проблема.
Если углубиться в анализ биомассы животных, то мы обнаружим, что огромную долю в этой категории занимают непосредственно люди и их домашние и сельскохозяйственные животные. Исследования показывают, что человек и одомашненные животные сегодня составляют около 96% биомассы всех млекопитающих на Земле. В то время как все дикие млекопитающие вместе взятые - от мышей до слонов - составляют всего около 4%.
Это обостряет вопрос угрозы выживания данной категории организмов. Ведь присутствие человека и его домашних животных часто конкурирует за те же ресурсы, которые необходимы диким млекопитающим для выживания.
С появлением промышленности и резким увеличением населения, влияние человека на биосферу стало особенно заметным и многоаспектным:
- Разрушение среды обитания: Лесозаготовки, строительство, горнодобывающая деятельность и земледелие приводят к разрушению естественных сред обитания животных и растений.
- Загрязнение: Выбросы промышленных отходов, автомобильные выбросы и использование химикатов в сельском хозяйстве приводят к загрязнению воды, почвы и воздуха.
- Перегрев климата: Выбросы парниковых газов в атмосферу ведут к глобальному потеплению.
- Чрезмерный отлов и охота: Неконтролируемый отлов рыбы и охота на животных может привести к сокращению и даже вымиранию некоторых видов, нарушая при этом естественный баланс в экосистеме.
- Инвазивные виды: Человек часто неосознанно вводит незнакомые виды в новые экосистемы, что может привести к нарушению местного биологического равновесия и угрозе для местных видов.
- Перераспределение водных ресурсов: Построение плотин и перенаправление рек может иметь серьезные последствия для местных экосистем, меняя влажность почвы и доступность воды для растений и животных.
Возможно, наиболее озадачивающим в этой ситуации является то, что человечество уже знает о потенциальных последствиях своих действий, но меры, которые мы принимаем для борьбы с этими проблемами, остаются недостаточными.
Так может ли человек "уничтожить планету"?
Возможно, приведенные выше свидетельства не покажутся вам убедительным доказательством той угрозы, которую человек представляет для всей живой планеты. Тем не менее, автор статьи берет на себя смелость интерпретировать эти данные следующим образом:
Разумеется человечество не способно разрушить Землю в буквальном смысле слова - раздробить ее на куски или превратить в безжизненную пустыню, - но его влияние на биосферу планеты, особенно на часть, связанную с высокоразвитыми животными, является огромным, и его нельзя недооценивать.
Мы уже видим, что неразумные действия человечества приводят к потере биоразнообразия, и это особенно заметно среди млекопитающих, которые, хотя и составляют лишь малую часть общей биомассы планеты, играют огромную роль в нашем понимании и ценности природы. Человек, несомненно, обладает потенциалом привести к ухудшению условий жизни для многих видов животных и даже целых экосистем, что, в свою очередь, может вызвать волны проблем, включая изменение экосистем и сокращение пищевых цепочек.
С другой стороны, существуют реальные методы для предотвращения грядущей катастрофы. Внедрение практик устойчивого развития может помочь изменить эту картину. Зеленая энергетика, устойчивое земледелие, защита и восстановление естественных сред обитания и сокращение числа мусорных отходов могут помочь уменьшить воздействие человечества на Землю и предотвратить потерю биоразнообразия.
Осознавая возможные последствия, мы просто обязаны не допустить, чтобы Земля стала планетой, заселенной преимущественно растениями, насекомыми и микроорганизмами, и лишилась богатства и разнообразия животного мира.