Предыдущая часть. <<<
В предыдущей части, мы постарались описать физические процессы, согласно которым ультрафиолетовое излучение оказывает огромное негативное влияние на все земные биологические виды. А также то, почему именно озоновый слой защищает нас от этого вредного воздействия. Теперь мы разберем несколько тезисов, которые вызваны недопониманием по данной теме, и постараемся объяснить, в чем же заключаются главные "ультрафиолетовые" вызовы для нашей планеты.
Проще всего будет объяснить ключевое значение озонового слоя с разбора некоторых известных контраргументов.
Первый из них, касается роли других газов в атмосфере, в защите нас от ультрафиолетового излучения. От скептиков нередко можно услышать, что озон - не единственный газ, обеспечивающий защиту от УФ-лучей. В первую очередь вспоминают обычный двухатомный кислород O₂, которым мы дышим. И действительно, во фразе "O₂ тоже защищает от ультрафиолета" нет никакой лжи. Однако, в ней есть серьезная недосказанность. Важно понимать, что ультрафиолетовый диапазон очень широк, и в предыдущий раз мы серьезно акцентировали внимание на том, какая именно длина волны излучения является наиболее пагубной и разрушительной для биологических тканей - речь идет об излучении с длинами волны около 250-280_нанометров.
А теперь обратим внимание на спектральные поглотительные свойства обычного двухатомного кислорода O₂ в сравнении с озоном O₃ - для этого мы прикрепляем соответствующий график ниже.
Предельно просто заметить, что перед большой частью ультрафиолетового спектра, обычный O₂ - практически прозрачен, а значит не имеет возможности защитить нас от жестких УФ-лучей. Озон при этом, наиболее эффективен в качестве нашей атмосферной защиты, поглощая излучение с длиной волны 250-280_нанометров с огромной эффективностью. Поэтому, хотя атмосфера Земли действительно состоит из газов, способных поглощать ультрафиолетовое излучение, важно говорить о конкретных диапазонах и ограничениях этой защиты. В естественно сложившихся природных условиях, только озоновый слой способен оказывать необходимую защиту от большей части этих разрушительных лучей. Эта особенность делает его незаменимым в поддержании здоровья как человека, так и всей экосистемы планеты.
Итак, именно озон защищает нас от "вредного" ультрафиолета, но насколько опасным может быть воздействие этого излучения? Что страшного случится, если озоновый слой будет серьезно поврежден, или пропадет совсем?
Влияние УФ-излучения выходит далеко за рамки проблем рака кожи или солнечных ожогов. На первый взгляд может показаться: ну не будет у нас этой дополнительной атмосферной защиты, и что? Мы же можем использовать защитные крема, одежду и укрываться в зданиях! Да, у человека есть способы бороться с этой напастью, но на самом деле масштабы проблемы гораздо шире. Часто человек рассматривает вопросы экологии с позиций эгоизма и антропоцентризма, забывая о значении других живых организмов для поддержания жизни на планете.
Микроорганизмы, в частности, выполняют ряд критически важных функций на Земле. Они участвуют в циклах обращения углерода и азота, способствуя плодородию почвы, а также играют первостепенную роль в разложении органических веществ, превращая отмершие растения и животные в питательные вещества. Без микроорганизмов процессы самоочищения природных водоемов были бы невозможны, а значит, и поддержание чистоты воды стало бы большой проблемой. Более того, микроорганизмы составляют значительную часть трофических цепочек, поддерживая баланс экосистем. Они не только обеспечивают питанием множество других видов, но и способствуют биоразнообразию, играя роль в естественном отборе и эволюции видов.
А теперь напомним, мы уже писали об этом в предыдущей части: ультрафиолетовое излучение является основой для технологии медицинских стерилизующих устройств. Эти лучи абсолютно смертоносны для простейших живых организмов, поскольку они разрушают нуклеиновые кислоты, молекулы ДНК и РНК. Так что же произойдет со всеми микроорганизмами на планете, если защита исчезнет? Солнце начнет выполнять роль одного большого "стерилизатора" космических масштабов. Вероятно, будет достаточно лишь короткого промежутка времени (несколько дней), чтобы огромное количество микроорганизмов исчезли навсегда. Такое уничтожение могло бы привести к катастрофическим последствиям. Нарушение баланса в биосфере планеты могло бы вызвать коллапс важнейших экосистемных процессов, что, в свою очередь, привело бы к глобальным изменениям, негативно сказывающимся на всех формах жизни на Земле.
Конечно, не все микробы находятся на открытой местности, многие из них живут в почве, в глубине водоемов, или обитают на своих многоклеточных носителях. Но какие существуют гарантии, что без защиты озона не будут уничтожены самые важные из этих видов? Какие последствия может вызвать такая экологическая катастрофа? На самом деле, у нас даже нет гарантий, что жизнь вообще продолжит существование в таких условиях, по крайней мере - на суше.
Между тем, микробы - это лишь самые очевидные и беззащитные жертвы "ультрафиолетовой угрозы". Но и для других живых существ, начиная с растений и заканчивая самыми крупными животными, повышенные дозы солнечных лучей окажутся серьезнейшим вызовом.
Наш паблик VK:
Большинство микроорганизмов в экосистемах выступают в роли редуцентов, или деструкторов. Редуценты включают бактерии, грибы и другие микроорганизмы, которые разлагают мертвые организмы и органические отходы. В процессе этого разложения они превращают органическое вещество в неорганическое, таким образом возвращая питательные вещества в почву и делая их снова доступными для растений и других продуцентов.
Еще один фактор касается распространенных заблуждений о связи между озоновым слоем и другими климатическими факторами. Популярный миф, который, по-видимому, возник из заявлений некоторых журналистов, утверждает, что озоновые дыры способны вызвать невыносимую жару и ускорить процесс глобального потепления. Это утверждение, однако, требует разъяснения и корректировки. Действительно, озоновые дыры пропускают немного больше энергии в целом, что может привести к локальному повышению температуры. Однако, это увеличение поступления энергии не является основным фактором, влияющим на климат и благополучие биосферы. Глобальное потепление, как правило, больше связано с парниковыми газами, такими как углекислый газ и метан, которые удерживают тепло в атмосфере.
Более важным аспектом, является уже озвученное негативное влияние ультрафиолета на биологические виды. Климат и состояние биосферы на Земле тесно связаны, жизнедеятельность всех организмов вкупе серьезно влияет на круговорот веществ - питательной органики, воды и газов. В случае, если численность каких-либо существ значительно сократится (это относится и к микробам) - равновесие системы будет нарушено, и негативные факторы будут накапливаться и усиливаться каскадно, по принципу домино. У человечества нет достаточных прогностических мощностей, чтобы вычислить, какие именно последствия это будет нести. Но абсолютно очевидно, что нарушение круговорота веществ будет изменять климат, а новые погодные условия в свою очередь будут становится дополнительным вызовом для выживания существ.
Как человечество влияет на биосферу?
Разумеется, мы всегда должны оставлять некоторое пространство для альтернативной точки зрения. Что, если мы переоцениваем вредоносность ультрафиолетового излучения, или недооцениваем возможность организмов к адаптации? Стоит ли рисовать апокалиптическую картину, исходя из выше изложенного? Стоит ли вводить серьезные экологические законы и менять структуру производства и экономики, если настоящие последствия будут минимальными? С нашей точки зрения, на чашах весов находится, с одной стороны - благополучие всей планеты (но внимая скептикам, мы не можем быть уверены в этом на 100%), а с другой стороны - негативные социальные последствия, такие как закрытие некоторых рабочих мест. Так какому решению отдали бы предпочтение лично Вы?
Впрочем, мы немного забегаем вперед. Ведь пока что, мы только аргументировали, почему озоновый слой критически важен для благополучия жизни на планете. Но влияет ли на состояние озонового слоя деятельность человека? Действительно ли наша цивилизация может быть виновна в разрушении этой природной защиты? Давайте разберемся с этим в следующей части.