Paragraf solusi terperinci § 93 dalam biologi untuk siswa kelas 10, penulis Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. 2014
- Tuhan buku kerja dalam Biologi untuk kelas 10 Anda dapat menemukannya
1. Apa saja komponen utama biosfer?
Menjawab. Biosfer meliputi:
Materi hidup dibentuk oleh kumpulan organisme
Nutrisi yang tercipta selama proses kehidupan organisme (gas atmosfer, batu bara, minyak, gambut, batu kapur, dll.)
Zat inert yang terbentuk tanpa partisipasi organisme hidup
Zat bioinert, yang merupakan hasil gabungan dari aktivitas vital organisme dan proses non-biologis (misalnya tanah)
Zat dalam tahap peluruhan radioaktif
Atom-atom yang tersebar
Zat yang berasal dari kosmik.
2. Apa peran makhluk hidup dalam evolusi biosfer?
Menjawab. Biosfer adalah kesatuan unsur-unsur hidup dan mineral yang terlibat dalam lingkup kehidupan. Sangat penting Untuk memahami evolusi kehidupan dan peran semua proses yang terjadi di Bumi dalam pembentukan dan fungsi biosfer, karya dan gagasan naturalis terkemuka kita V.I. Vernadsky berperan. Ia juga memperkenalkan konsep makhluk hidup dan merumuskan prinsip-prinsip biogeokimia. Yang dimaksud dengan materi hidup adalah totalitas semua organisme hidup di planet kita, mengingat biosfer sebagai semacam formasi sistemik berdasarkan kulit geologi terluar Bumi, termasuk keduanya. materi hidup seluruh planet, dan habitat yang diubah oleh makhluk hidup ini. Perhatikan itu dengan titik energi Pandangan terhadap materi hidup merupakan cara paling efektif untuk mengatasi pertumbuhan entropi.
Dengan demikian, peran makhluk hidup dalam proses evolusi bumi dan tidak terpisahkannya perkembangan biosfer dari sejarah geologi planet. Dalam pengertian ini, ia bahkan menganggap biosfer sebagai bagian independen dari geosfer, di mana massa materi hidup sebanding dengan massa batuan, dan energinya sebanding dengan fenomena geologi seperti pembentukan gunung, letusan, atau gempa bumi. Materi hidup secara aktif berpartisipasi dalam siklus materi dan energi kerak bumi, dan energinya jauh lebih besar daripada energi materi inert. Biosfer, menurut V.I elemen berikut: materi hidup, materi inert (tanpa kehadiran organisme hidup), biogenik, dibuat dan diproses oleh organisme (gas, batu bara, kapur, bitumen, dll.), bioinert, yang timbul dari aktivitas bersama organisme dan proses abiogenik (air, tanah, pelapukan kerak; dengan demikian, tanah dan batuan sedimen dapat dianggap sebagai hasil transformasi zat bioinert), zat radioaktif, dan zat asal kosmik.
Vernadsky mengemukakan bahwa makhluk hidup di biosfer juga menjalankan fungsi biogeokimia kehidupan, membentuk lingkungan bagi keberadaan makhluk hidup. Ini adalah gas (semua organisme); oksigen (tanaman klorofil); oksidatif (bakteri, autotrof); kalsium (alga, bakteri); restoratif (bakteri); konsentrasi (hewan dan tumbuhan); penghancuran senyawa organik (jamur, bakteri); dekomposisi reduktif (bakteri); metabolisme dan respirasi (semua organisme). Sebagai hasil dari pelaksanaan bersama fungsi-fungsi tersebut, terjadilah pembentukan berbagai koneksi(karbonat, sulfida, fosfat, senyawa nitrogen, besi, mangan, dll.), reduksinya menjadi bentuk kimia lain, konsentrasi dalam tanah dan batuan sedimen, sintesis dan penghancuran bahan organik, yaitu proses yang kita sebut siklus zat di alam .
Dalam pengertian ini, kesatuan komposisi dan fungsi satwa liar, terlepas dari tingkat struktur yang mewakilinya, adalah kesatuan biogeokimia. Kita dapat berasumsi bahwa proses geokimia di biosfer ditentukan oleh materi hidup dan proses geokimia adalah proses biogeokimia, dan ini adalah manifestasi biogeokimia di biosfer. Hasil dari aktivitas makhluk hidup adalah terbentuknya batuan sedimen dan metamorf, mineral, bentang alam bumi dan atmosfernya. Sesuai dengan gagasan tersebut, V.I. Vernadsky merumuskan dua prinsip biogeokimia.
3. Bagaimana terjadinya perkembangan (evolusi) biosfer?
Menjawab. Tahapan evolusi biosfer
Evolusi biosfer dibagi menjadi tiga tahap.
Pada tahap pertama, biosfer primer dengan siklus zat biotik terbentuk. Tahap ini dimulai sekitar 3 miliar tahun yang lalu dan berlanjut hingga periode Kambrium pada era Paleozoikum.
Pada tahap kedua, bagian biotik biosfer - organisme multiseluler - menjadi lebih kompleks. Tahap ini dimulai 0,5 miliar tahun yang lalu pada periode Kambrium dan berlanjut hingga munculnya manusia modern.
Tahap ketiga berhubungan dengan penampilan masyarakat manusia. Ini dimulai sekitar 40-50 ribu tahun yang lalu dan berlanjut hingga saat ini.
Tahap pertama dan kedua dari evolusi biosfer terjadi secara eksklusif menurut hukum biologis, dan oleh karena itu mereka disebut tahap biogenesis. Karena periode ketiga dikaitkan dengan kemunculan dan perkembangan masyarakat manusia, maka disebut noogenesis.
Pembentukan biosfer terjadi bersamaan dengan kemunculan organisme hidup di Bumi. Evolusi organisme hidup berjalan seiring dengan perubahan biosfer. Organisme hidup pertama adalah prokariota heterotrofik dan anaerobik bersel tunggal. Organisme ini mengumpulkan energi terutama melalui proses glikolisis dan fermentasi. Hanya terdapat sedikit bahan organik di biosfer primer, dan prokariota heterotrofik tidak dapat bereproduksi dengan cepat. Sebagai akibat seleksi alam organisme autotrofik muncul yang mampu mensintesis secara mandiri bahan organik di antara yang anorganik - bakteri kemosintetik dan fotosintetik pertama serta ganggang biru-hijau.
Organisme fotosintetik pertama, yang menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen, mengubah komposisi atmosfer.
Akibatnya, kontennya karbon dioksida di atmosfer menurun, dan kandungan oksigen semakin meningkat. Di lapisan atas atmosfer pada ketinggian 15-25 km, di bawah pengaruh proses elektrokimia, oksigen membentuk lapisan ozon yang melindungi organisme hidup di Bumi dari efek berbahaya sinar ultraviolet matahari dan sinar kosmik. Dengan kondisi tersebut, terjadi peningkatan lebih lanjut jumlah organisme hidup di permukaan laut.
Peningkatan oksigen bebas di atmosfer menyebabkan munculnya organisme di permukaan bumi yang beradaptasi dengan respirasi oksigen aerobik dan makhluk multiseluler.
Lapisan ozon memungkinkan organisme hidup muncul dari air ke daratan dan menyebar ke daratan. Diasumsikan bahwa organisme multiseluler pertama kali muncul pada periode ketika kandungan oksigen di atmosfer mencapai sekitar 3% - pada awal periode Kambrium, sekitar 500 juta tahun yang lalu.
Organisme fotosintetik yang hidup di laut menghasilkan oksigen dalam jumlah berlebih, yang menyebabkan berkembangnya organisme aerobik secara intensif. Karena adanya penguraian zat dalam prosesnya pernapasan aerobik sejumlah besar energi dilepaskan, dan pasokan energi yang besar menciptakan peluang bagi kompleksitas organisme yang lebih besar.
Organisme telah menaklukkan lingkungan yang berbeda habitatnya dan tersebar luas. DI DALAM zaman Paleozoikum kehidupan tersebar luas tidak hanya di lingkungan perairan, tetapi juga mencapai daratan. Pengembangan intensif tanaman hijau berkontribusi pada pengayaan lebih lanjut atmosfer dengan oksigen dan kompleksitas organisme yang lebih besar.
Di pertengahan era Paleozoikum, terjadi keseimbangan antara pembentukan dan konsumsi oksigen, kandungannya di atmosfer mencapai 20%, dan keseimbangan tersebut dipertahankan hingga saat ini.
Sebagai hasil dari penyeimbangan aktivitas autotrof, heterotrof, dan pengurai yang berpartisipasi dalam siklus zat, keadaan homeostasis (keteguhan, stabilitas) terbentuk di biosfer. Kemunculan manusia menyebabkan terbentuknya faktor yang sangat kuat dalam sejarah biosfer, yang dalam hal tingkat dampaknya disamakan dengan faktor utama. proses geologi. Faktor ini (aktivitas manusia) menyebabkan terganggunya keadaan homeostatis biosfer.
4. Apa peran manusia dalam biosfer?
Menjawab. Manusia adalah bagian dari biosfer. Biosfer merupakan bagian cangkang bumi yang dihuni oleh organisme hidup. Meliputi litosfer bagian atas, hidrosfer, troposfer, dan stratosfer bagian bawah. Doktrin biosfer dikembangkan oleh para akademisi. V.I.Vernadsky.
Dampak manusia terhadap biosfer merupakan proses dimana migrasi atom di biosfer meningkat tajam dibandingkan dengan proses biogeokimia alami. Jumlah elemen yang termasuk dalam siklus meningkat dan tekanan pada lingkungan anorganik meningkat: cangkang buatan Bumi tercipta - noosfer. Memahami pola hubungan manusia dengan biosfer, pengelolaan rasional proses yang terjadi di alam, mengatur hubungan manusia dengan alam merupakan tugas utama ekologi dalam skala global. Manusia adalah bagian dari biosfer, yang tanpanya ia tidak dapat hidup.
Pertanyaan setelah § 93
1. Sejak kapan manusia menonjol dari alam lainnya? Dalam hal apa kehidupannya berbeda dengan kehidupan makhluk hidup lainnya?
Menjawab. Manusia menonjol dari alam lainnya sejak ia membentuk kemampuan untuk melakukan aktivitas sadar dan mengembangkan kemampuan untuk membuat dan menggunakan alat. Sejak saat itu, manusia, tidak seperti makhluk lainnya, tidak beradaptasi dengan lingkungannya, tetapi mulai menyesuaikannya dengan kebutuhannya.
2. Mengapa isu krisis lingkungan hidup yang akan terjadi di planet kita semakin banyak diangkat saat ini?
3. Apakah ada cara untuk mengatasi krisis lingkungan hidup?
Menjawab. Untuk mengatasi krisis lingkungan, strategi yang masuk akal harus diterapkan, yang umum bagi seluruh umat manusia. Masing-masing dari kita dan umat manusia secara keseluruhan harus menyadari keterbatasan sumber daya di planet kita. Harus dipahami dengan jelas bahwa tidak ada satu jenis organisme hidup pun yang dapat hidup bertentangan dengan hukum alam. Anda tidak dapat mengonsumsi lebih dari yang dihasilkan ekosistem. Pelanggaran terhadap hukum alam mau tidak mau berujung pada matinya peradaban manusia.
4. Apa yang dipahami V.I. Vernadsky tentang noosfer?
Menjawab. V.I. Vernadsky menulis: “Umat manusia, secara keseluruhan, menjadi kekuatan geologis yang kuat. Dan di hadapannya, di hadapan pemikiran dan karyanya, muncul pertanyaan tentang restrukturisasi biosfer demi kepentingan umat manusia yang berpikiran bebas secara keseluruhan. Keadaan baru biosfer ini, yang kita dekati tanpa kita sadari, adalah noosfer.”
7 ribu tahun yang lalu
Saat ini Pertanian muncul sekitar 7 ribu tahun yang lalu di Lembah Indus, di Mesopotamia (di lembah sungai Tigris dan Efrat) dan di Lembah Nil. Peradaban pertama dan biogeocenosis antropogenik pertama, berdasarkan sistem irigasi dan irigasi yang sangat maju, muncul di sana. Peradaban Mesopotamia dan Mesir Kuno bertahan lebih lama dibandingkan yang lainnya sejarah tertulis kemanusiaan, dan hal ini sebagian besar disebabkan oleh hidup berdampingan secara harmonis dengan lingkungan alam. Faktor penting yang menjaga keseimbangan ini adalah kenyataan bahwa mitologi dan ajaran agama masyarakat zaman dahulu tidak membedakan manusia dengan alam, tetapi menekankan kesatuannya.
2 ribu tahun yang lalu
Secara bertahap, pertumbuhan populasi dan kemunculannya milik pribadi di darat dan air telah menyebabkan peningkatan tajam tekanan antropogenik terhadap lingkungan alam. Deforestasi dan penipisan tanah menyebabkan degradasi ekonomi peradaban kuno. Sekaligus masuk Yunani kuno dan Roma, ajaran filosofis yang didasarkan pada pendekatan rasionalistik terhadap pengetahuan tentang alam mulai berkembang, dan sains dalam arti sebenarnya pun bermunculan. Alam tidak lagi menjadi subjek pendewaan, namun secara eksklusif menjadi objek kepemilikan dan sering kali dieksploitasi tanpa ampun.
Oleh karena itu keinginan untuk merebut wilayah baru, perang dan migrasi besar-besaran masyarakat. Hampir bersamaan, runtuhnya Kekaisaran Romawi, Kekaisaran Han di Tiongkok, dan kekaisaran Timur Tengah terjadi. Untuk pertama kalinya, manusia menentang alam, dan sebagai akibatnya - penurunan populasi bumi dan, sebagian, hilangnya banyak teknik dan keterampilan teknologi. Beban antropogenik terhadap alam telah berkurang, dan beberapa ekosistem yang rusak secara bertahap pulih.
Awal abad XVII–XIX. Pada abad ke-17 memunculkan revolusi industri pertama, yang membuka jalan bagi perubahan radikal dalam budaya teknologi dan menyebabkan transisi pada abad 17-19 dari kerajinan tangan ke produksi industri skala besar. Mesin uap muncul, dan masyarakat perkotaan primitif, yang terkait erat dengan pertanian, secara bertahap berubah menjadi sistem industri urban. Penggunaan mesin uap menyebabkan peningkatan besar konsumsi sumber daya fosil, terutama batu bara dan bijih besi, dan jumlah energi yang dikonsumsi. Pusat-pusat industri mengonsumsi lebih banyak makanan dan bahan mentah, sehingga menyebabkan degradasi yang semakin parah lingkungan alami. Lingkungan urban di pusat-pusat industri juga menjadi semakin tidak cocok untuk digunakan hidup normal karena polusi berat udara dan air, serta sejumlah besar limbah padat.
Akhir abad 19-20
Masa ini menandai dimulainya elektrifikasi produksi dan kehidupan sehari-hari, penciptaan mesin pembakaran internal, yang mengubah transportasi secara radikal, dan pesatnya perkembangan industri kimia dan petrokimia. Atas dasar ini, setelah Perang Dunia Pertama (1914-1918), revolusi industri kedua dimulai di negara-negara paling maju. Perkembangan maju yang muncul sebagai akibatnya masyarakat industri mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
Volume produksi yang besar dan seringkali tidak dapat dibenarkan, menghabiskan sumber daya alam yang tidak terbarukan - cadangan minyak, gas alam, bahan baku batubara dan mineral;
Peralihan dari penggunaan bahan alami yang dapat terurai akibat pengaruh faktor alam ke bahan sintetis yang sebagian besar praktis tidak terurai;
Peningkatan tajam dalam produksi pangan sebagai akibat dari revolusi hijau pertama dan kedua, yang dicapai melalui peningkatan pesat konsumsi energi dan penggunaan pupuk kimia dan pestisida dalam jumlah besar;
Beberapa penurunan tingkat pertumbuhan penduduk sebagai akibat dari pengendalian kelahiran sementara penduduk menua akibat peningkatan angka harapan hidup, terutama di negara-negara maju;
Peningkatan signifikan pencemaran tanah dan perairan laut zat beracun dan produk minyak bumi;
Polusi atmosfer global dengan logam berat dan bahan kimia yang sangat berbahaya;
Kurangnya pemahaman tentang bahaya pencemaran radioaktif;
Polusi asam di wilayah yang luas Belahan bumi utara, yang menyebabkan kerusakan hutan dan biota di danau bagian utara;
Penghancuran wilayah yang luas hutan tropis dan penggurunan di wilayah yang luas di garis lintang khatulistiwa;
Dampak global terhadap iklim akibat pelepasan massa dalam jumlah besar ke atmosfer gas-gas rumah kaca;
Menipisnya lapisan ozon.
Dari daftar ini terlihat jelas bahwa pertumbuhan kesejahteraan manusia masuk zaman industri Abad XIX dan XX didasarkan pada penipisan cepat sumber daya tak terbarukan sumber daya alam dan perusakan serta pencemaran sumber daya yang berpotensi terbarukan – tanah, hutan, padang rumput dan perairan darat dan laut. Pada pergantian sejarah baru, umat manusia mulai mengulangi kesalahan yang menyebabkan kehancuran peradaban kuno dua ribu tahun lalu. Namun kini kesalahan-kesalahan ini telah menjadi global dan mengancam keberadaan biosfer.
2000 Pada tahun 2000, sejumlah negara telah mencapai pencapaian tersebut revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi telah sepenuhnya dieksploitasi, dan negara-negara ini telah memasuki era pasca-industri. Hal ini ditandai tidak hanya oleh tingkat kesejahteraan materi dan pengembangan teknis, tetapi juga peraturan perundang-undangan yang sangat ketat di bidang perlindungan sumber daya alam dan, yang sangat penting, kesediaan warga negara untuk secara ketat mematuhi undang-undang tersebut.
Pengembangan teknologi baru yang menghemat sumber daya dan langkah-langkah lain untuk melindungi alam dalam skala global pasti memerlukan biaya yang sangat besar. Diperlukan investasi tahunan dalam teknologi hemat sumber daya dan biaya keamanan lingkungan mungkin berjumlah 5-10% dari produk bruto dunia tahunan. Biaya-biaya ini mempunyai dua ciri penting. Pertama, seringkali biaya-biaya tersebut tidak dikaitkan dengan pengembangan beberapa sektor ekonomi dunia atau pengembangan sumber daya baru, namun sebaliknya, dengan ditinggalkannya sumber daya tersebut dan pencarian solusi alternatif.
Kedua, dalam kasus-kasus yang paling penting, mereka bersifat transnasional. Dengan menyetujui biaya-biaya ini, umat manusia melakukan transisi dari menaklukkan alam dan menyelaraskan hubungan dengannya. Pada saat yang sama, prospek pembangunan jangka panjang yang bebas krisis terbuka bagi umat manusia.
Akhir abad ke-21 Pada akhir abad ke-21, populasi bumi akan stabil pada angka 8-12 miliar orang, dan laju pertumbuhan produksi industri akan agak melambat, dan, kemungkinan besar, produksi itu sendiri akan sangat mengubah penampilannya. Produksi pertanian harus melampaui pertumbuhan penduduk secara signifikan, dan tingkat polusi serta degradasi lingkungan alam akan mulai menurun sekitar pertengahan abad ke-21, ketika seluruh masyarakat dunia memasuki era pasca-industri.
Biosfer adalah ekosistem planet yang dinamis di semua periode perkembangan evolusioner terus berubah di bawah pengaruh berbagai proses alami. Sebagai hasil dari evolusi yang panjang, biosfer telah mengembangkan kemampuan untuk mengatur diri sendiri dan menetralisir proses negatif, karena mekanisme sirkulasi materi yang kompleks. Organisme, dalam proses evolusi, beradaptasi dengan perubahan kondisi lingkungan eksternal dengan mengubah informasi intraspesifik.
Ekosistem planet beradaptasi dengan pengaruh faktor alam, semuanya masuk ke tingkat yang lebih besar mulai mengalami pengaruh pengaruh-pengaruh baru yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam hal kekuatan, kekuasaan dan keragaman pengaruh. Mereka disebabkan oleh manusia, yang disebut antropogenik.
Ahli ekologi terkenal B. Commoner mengidentifikasi jenis utama pengaruh antropogenik:
Menyederhanakan ekosistem dan memutus siklus biologis;
Konsentrasi energi yang hilang dalam bentuk polusi termal;
Peningkatan jumlah limbah beracun dari produksi kimia;
Masuknya spesies baru ke dalam ekosistem;
Munculnya perubahan genetik pada tumbuhan dan hewan.
Kebanyakan dampak antropogenik adalah sifat yang bertujuan , yaitu dilakukan oleh seseorang secara sadar atas nama pencapaian tujuan tertentu. Ada juga pengaruh antropogenik spontan (tidak disengaja) , memiliki efek samping. Misalnya, kategori dampak ini mencakup proses banjir di wilayah yang terjadi setelah pembangunannya, dll.
Dampak antropogenik juga dapat dibagi menjadi:
- positif dampak: reproduksi sumber daya alam, pemulihan cadangan air tanah, reklamasi lahan di lokasi penambangan, dll.
- negatif dampak: deforestasi pada wilayah yang luas, salinisasi dan penggurunan lahan, penurunan jumlah dan kepunahan spesies hewan dan tumbuhan.
Tipe utama dan paling umum dampak negatif manusia di biosfer adalah polusi- ini adalah masuknya zat padat, cair dan gas, mikroorganisme atau energi (dalam bentuk suara, kebisingan, radiasi) ke dalam lingkungan alam dalam jumlah yang membahayakan kesehatan manusia, hewan, kondisi tumbuhan dan ekosistem.
Oleh objek polusi membedakan kontaminasi permukaan Dan air tanah, polusi udara atmosfer, polusi tanah dll. DI DALAM tahun terakhir Masalah terkait dengan polusi ruang dekat bumi.
Berdasarkan jenis polusi mengalokasikan bahan kimia, fisik Dan biologis polusi.
Dalam hal skala dan distribusinya, polusi Mungkin lokal(lokal) regional Dan global.
Aktivitas ekonomi Pembangunan manusia telah berulang kali menyebabkan memburuknya kondisi alam dan menimbulkan krisis lingkungan hidup setempat. Manusia, menghancurkan flora dan fauna di wilayah yang luas, menyebabkan terbentuknya gurun. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi (STP) meningkatkan potensi dampak terhadap lingkungan, menciptakan prasyarat munculnya krisis lingkungan yang besar. Di sisi lain, kemajuan yang sama memperluas kemungkinan untuk mencegah krisis serupa.
Tren yang berlawanan ini terlihat paling jelas pada paruh kedua abad ke-20. Misalnya, tutupan vegetasi di sebagian besar permukaan benua bersifat sekunder, yaitu. digantikan oleh tanaman yang dibutuhkan manusia. Keadaan ini menyebabkan terganggunya proses pembentukan tanah, suatu perubahan sifat fisik dan kimia tanah dan erosinya. Dalam skala yang semakin meningkat, manusia mencemari atmosfer dan perairan di benua dan lautan.
Memahami krisis lingkungan sebagai hal yang tidak dapat diperbaiki jangka pendek memburuknya lingkungan alam, kita tidak dapat membicarakan krisis global saat ini. Saat ini terdapat banyak krisis lokal yang tidak selalu dapat diselesaikan dan, jika terakumulasi, dapat mencapai skala global. Kerusakan lingkungan pada biosfer tidak selalu dapat dikompensasi, misalnya dengan rusaknya kumpulan gen organisme modern.
Proses demografi, disertai dengan pertumbuhan penduduk, berkontribusi pada peningkatan skala produksi industri dan pertanian, penipisan sumber daya mineral dan peningkatan limbah.
Yang perlu mendapat perhatian khusus adalah pengaruh manusia terhadap iklim kota, wilayah, dan planet secara keseluruhan akibat polusi atmosfer. Atmosfer bumi sebagai salah satu komponen biosfer merupakan pengubah dampak lokal manusia terhadap lingkungan menjadi perubahan kondisi alam secara global. Jadi, kota-kota modern, berkat meningkatnya urbanisasi, dapat dianggap sebagai “pulau panas” dan sumber gas, uap, dan aerosol. Keadaan ini menyebabkan terbentuknya kabut sehingga menimbulkan kabut asap yang disertai dengan peningkatan konsentrasi zat-zat berbahaya bagi biosfer di atmosfer.
Peningkatan konstan jumlah bahan bakar organik yang dibakar untuk keperluan energi berkontribusi terhadap peningkatan suhu di permukaan bumi, yang menyebabkan perubahan iklim baik dalam skala regional maupun planet. Pada saat yang sama, jalannya evolusi alami biogeocenosis dan biosfer secara keseluruhan terganggu.
Perubahan global di biosfer meliputi:
"Hujan asam". Inti dari masalah pengendapan asam adalah larutan sulfat dan asam nitrat bila dikombinasikan dengan kelembapan atmosfer, sulfur dan nitrogen dioksida masuk ke udara. Asam-asam ini kemudian jatuh ke permukaan bumi dalam bentuk “hujan asam”, “kabut asam”, “salju asam”, dan “presipitasi asam kering”. Air hujan yang membentuk uap air pada saat kondensasi harus mempunyai reaksi netral (pH = 7,0). Lepaskan ke atmosfer jumlah besar sulfur dioksida, nitrogen dioksida dan nitrogen oksida lainnya menyebabkan perubahan pH presipitasi atmosfer (pH = 5,6–5,7). Kontribusi terbesar terhadap pembentukan presipitasi asam dibuat oleh sulfur dioksida (70–80%), karena skala pembentukan H2SO4 jauh lebih tinggi daripada skala HNO3. Curah hujan asam mempunyai dampak negatif terhadap ekosistem perairan dan darat. Karena “hujan asam”, ikan menghilang dari danau, hutan mengering dan mati (terutama pohon jenis konifera), produktivitas tanah menurun, hasil panen turun, dll. Hujan asam tidak hanya membunuh margasatwa, tetapi juga menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki pada monumen bersejarah dan arsitektur, mengubah marmer menjadi plester, dll. Lingkungan menjadi agresif secara kimia, logam berat dan senyawa berbahaya lainnya menjadi mudah berpindah, dan ketika masuk ke dalam air minum, mereka menimbulkan ancaman bagi kesehatan manusia.
"Lubang ozon."
Stratosfer lapisan ozon melindungi semua organisme hidup di planet ini, termasuk manusia, dari radiasi sinar ultraviolet keras dan sinar-x lembut Matahari (panjang gelombang 200 - 320 nm). Penipisannya meningkatkan aliran sinar-X dan sinar ultraviolet ke permukaan bumi yang menyebabkan sejumlah gangguan berbahaya pada manusia, berujung pada kanker kulit, katarak, dan penurunan kekebalan tubuh. Paparan radiasi ultraviolet menyebabkan mutasi pada tingkat gen, target utamanya adalah molekul DNA.
Siklus ozon alami di stratosfer diyakini terganggu karena penghancurannya oleh katalis yang secara aktif dapat menambahkan oksigen atom (klorin, fluor, nitrogen oksida, serta atom dan radikal lainnya). Di antara katalis tersebut, peran paling penting adalah atom klor, yang terbentuk sebagai hasil penghancuran fotokimia freon (CFC). Karena stabilitasnya yang tinggi, freon mampu mencapai lapisan ozon, di lingkungan agresif yang melepaskan klorin darinya. Setiap atom klorin sebagai katalis mampu menghancurkan hingga 100 ribu molekul ozon.
"Efek rumah kaca." Atmosfer yang mengandung “gas rumah kaca” (termasuk uap air, karbon dioksida, metana, freon, nitrogen oksida, ozon, dan gas lainnya) bertindak seperti atap rumah kaca: di satu sisi, memungkinkan masuknya gas rumah kaca ke dalam atmosfer. radiasi sinar matahari, sebaliknya, hampir tidak membiarkan panas yang dipancarkan bumi keluar. “Gas rumah kaca,” dan, pertama-tama, karbon dioksida, memerangkap radiasi panas gelombang panjang dari permukaan bumi, menyebabkan peningkatan suhu lapisan udara permukaan dan menciptakan “efek rumah kaca.” Proses ini telah terjadi di planet ini sepanjang sejarah Bumi, menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi kehidupan organisme. DI DALAM dekade terakhir ada peningkatan masukan antropogenik “gas rumah kaca” ke atmosfer dan peningkatan konsentrasinya, yang menyebabkan peningkatan “ efek rumah kaca", peningkatan suhu udara rata-rata tahunan di Bumi dan menimbulkan ancaman terhadap stabilitas iklim. Perubahan iklim menuju pemanasan akan berkontribusi pada mencairnya salju dan es abadi serta kenaikan permukaan laut. Pemanasan iklim akan disertai dengan peningkatan ketidakstabilan cuaca, pergeseran batas kawasan alam, peningkatan jumlah badai dan angin topan, kekeringan, percepatan laju kepunahan hewan dan tumbuhan, serta memburuknya permasalahan sosial ekonomi. karena kurangnya sumber makanan dan air bersih.
Jadi, tanpa membatasi skala kegiatan mereka, tanpa menerapkan langkah-langkah perlindungan lingkungan (lingkungan) yang spesifik, manusia akan berkontribusi pada degradasi biosfer secara bertahap.
Biosfer, sebagai ekosistem global, telah berubah sepanjang periode evolusinya di bawah pengaruh berbagai proses alam. Sebagai hasil evolusi jangka panjang, biosfer telah mengembangkan kemampuan untuk mengatur diri sendiri dan menetralisir konsekuensi dari proses negatif. Hal ini dicapai melalui mekanisme sirkulasi zat. Kualitas penstabil utama biosfer adalah kemampuan organisme untuk beradaptasi terhadap perubahan kondisi eksternal dengan mengubah informasi genetik intraspesifik yang terbentuk dalam proses evolusi.
Dengan munculnya, peningkatan dan penyebaran teknologi baru seperti perburuan, pertanian, industri, ekosistem planet, yang disesuaikan dengan pengaruh faktor alam, semakin dipengaruhi oleh faktor-faktor baru yang kuat dan beragam. Hal ini disebabkan oleh aktivitas manusia, oleh karena itu disebut antropogenik.
Ada lima jenis utama intervensi manusia proses ekologi:
1. Menyederhanakan ekosistem dan memutus siklus biologis;
2. Polusi termal terhadap lingkungan;
3. Peningkatan pembuangan limbah beracun dari produksi bahan kimia;
4. Masuknya spesies baru ke dalam ekosistem;
5. Munculnya perubahan genetik pada organisme tumbuhan dan hewan.
Sebagian besar dampak antropogenik adalah berorientasi pada tujuan karakter, yaitu dilakukan oleh seseorang secara sadar untuk mencapai tujuan tertentu. Oleh karena itu, dampak antropogenik yang ditargetkan justru mengganggu homeostasis biosfer.
Dampak manusia terhadap biosfer bisa jadi positif. Dampak positifnya antara lain reproduksi sumber daya alam, penghijauan protektif, reklamasi lahan di lokasi pertambangan, dan lain-lain.
Negatif adalah jenis dampak manusia terhadap biosfer seperti penggundulan hutan di wilayah yang luas, penipisan cadangan air tanah segar, salinisasi dan penggurunan lahan, penurunan tajam jumlah populasi, dan terkadang hilangnya spesies biologis tertentu, dll.
Polusi dalam ekologi mereka menyebut masuknya zat padat, cair atau gas, mikroorganisme atau bagian energi (dalam bentuk kebisingan, radiasi), dll ke dalam lingkungan alam dalam jumlah yang berbahaya bagi kesehatan manusia, hewan, kondisi tumbuhan dan ekosistem secara umum.
Berdasarkan objek pencemarannya, dibedakan antara pencemaran air permukaan dan air tanah, pencemaran udara atmosfer, pencemaran tanah, dan lain-lain. Dalam beberapa tahun terakhir, masalah yang terkait dengan polusi ruang dekat Bumi juga menjadi relevan.
Sumber pencemaran antropogenik adalah perusahaan industri (kimia, metalurgi, pulp dan kertas, bahan bangunan dll.), teknik tenaga panas, transportasi, pertanian dan teknologi lainnya. Di bawah pengaruh urbanisasi, daerah-daerah paling tercemar kota-kota besar dan aglomerasi industri.
Berdasarkan jenis polusi mereka membedakannya bahan kimia, fisik Dan biologis polusi. Dalam hal skala dan distribusi, polusi bisa saja terjadi lokal, regional Dan global.
Yang paling penting dari sudut pandang dampak pencemaran, baik secara lokal maupun global, adalah zat berikut:
Sulfur dioksida JADI 2 (dengan mempertimbangkan dampak dari atmosfer dan masuknya asam sulfat dan sulfat yang dihasilkan ke tumbuhan, tanah dan badan air);
Logam berat (timbal, kadmium, merkuri);
Zat karsinogenik (benzopyrene);
Minyak dan produk minyak bumi (terutama di laut dan samudera);
Pestisida organoklorin (di daerah pedesaan);
Karbon dan nitrogen oksida (di perkotaan);
zat radioaktif;
Dioksin (polutan berbahaya dari golongan hidrokarbon terklorinasi).
Dampak manusia adalah segala jenis kegiatan dan benda-benda yang diciptakannya yang menyebabkan perubahan tertentu pada sistem alam. Ini mencakup tindakan sarana teknis, struktur teknik, teknologi (yaitu metode) produksi, sifat penggunaan wilayah dan wilayah perairan.
Tindakan manusia sebagai faktor ekologi di alam sangatlah besar dan sangat beragam. Saat ini tidak ada satupun faktor lingkungan tidak memiliki efek yang signifikan dan universal, yaitu. planet, pengaruhnya seperti manusia, meskipun ini adalah faktor termuda dari semua faktor yang mempengaruhi alam. Perubahan (misalnya, penciptaan varietas dan spesies tumbuhan dan hewan) yang dilakukan manusia di lingkungan alam menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi reproduksi dan perkembangan beberapa spesies, dan kondisi yang tidak menguntungkan bagi spesies lainnya.
Pengaruh faktor antropogenik di alam dapat bersifat sadar atau tidak disengaja, atau tidak disadari (misalnya, pengaruh yang disengaja - membajak tanah perawan dan lahan kosong, menciptakan lahan pertanian, membiakkan tanaman yang sangat produktif dan tahan penyakit menyebabkan pemukiman kembali beberapa orang dan kehancuran orang lain).
KE acak termasuk dampak yang terjadi di alam di bawah pengaruh aktifitas manusia, tetapi tidak diperkirakan dan direncanakan sebelumnya (penyebaran berbagai hama, akibat yang tidak terduga yang disebabkan oleh tindakan sadar di alam, misalnya fenomena yang tidak diinginkan yang disebabkan oleh drainase rawa, pembangunan bendungan).
Manusia dapat mempengaruhi hewan dan tumbuhan di bumi sebagai pengaruh langsung, dan tidak langsung (misalnya, pembajakan lahan perawan dan perkembangbiakan serangga berbahaya dengan hilangnya spesies serangga yang sudah ada sebelumnya).
Fenomena alam juga dapat dikaitkan dengan faktor antropogenik. Gempa bumi - selama pekerjaan tambang, produksi hidrokarbon, pemompaan air, pembangunan waduk; banjir - jebolnya bendungan, kekeringan - akibat rusaknya hutan.
Ketika energi, produk, dan barang yang diperlukan diperoleh, ratusan ribu ton zat dan limbah berbahaya memasuki atmosfer, hidrosfer, tanah, dan organisme hidup. Tumpukan sampah menumpuk di dekat pemukiman penduduk. Ditambah lagi dengan radiasi elektromagnetik dan termal, radiasi dan kebisingan.
Dengan meningkatnya dampak antropogenik, lanskap alam berubah menjadi lanskap alam-antropogenik (lanskap pertanian, kompleks kehutanan, dll.), dipenuhi dengan berbagai perangkat dan struktur teknis (bendungan, perusahaan industri, fasilitas perencanaan kota, dll.).
Jenis pengelolaan lingkungan modern yang bersifat teknogenik:
Tipe masa kini pengelolaan lingkungan dan dampaknya terhadap ekosistem, serta biosfer secara keseluruhan, disebut tipe teknogenik.
Sumber utama memperoleh kekayaan materi yang dibutuhkan masyarakat adalah sumber daya alam. Berkenaan dengan sumber daya, alam dipertimbangkan dengan mempertimbangkan kepentingan produksi (tanah, air dan sumber daya lainnya) dan kondisi kehidupan manusia (sumber daya rekreasi, pengobatan). Dengan menggunakan sumber daya alam, manusia menyediakan pengaruh besar tentang alam.
Dari pertengahan abad kedua puluh. karena pesatnya pertumbuhan penduduk dan kekuatan produktif, peningkatan konsumsi sumber daya alam, pengembangan wilayah baru dan kemajuan teknis langsung dan dampak tidak langsung terhadap alam, yang secara kualitatif mengubah keadaan lingkungan dan menyebabkan krisis lingkungan modern. Dia menyatakan dirinya melanggar sebagian besar potensi sumber daya alam, penipisan sumber daya alam secara tajam, pencemaran intensif di banyak wilayah biosfer, melemahnya kemampuan banyak ekosistem untuk menyembuhkan diri sendiri, dan kemerosotan signifikan dalam kondisi kehidupan dan aktivitas manusia. Dalam beberapa tahun terakhir, stabil Konsekuensi negatif dampak teknogenik terhadap alam, mengancam keberadaan seluruh umat manusia. Jelas sekali bahwa sumber daya alam terbatas, dan eksploitasi yang tidak wajar menyebabkan konsekuensi yang tidak dapat diubah dan proses destruktif yang bersifat global.
Dalam situasi ini arti khusus memperoleh analisis yang mendalam dan komprehensif tentang masalah interaksi antara masyarakat dan alam untuk mengembangkan landasannya penggunaan rasional sumber daya alam dan menjaga lingkungan ekologi yang sehat bagi manusia.
Manusia mulai melakukan perubahan paling signifikan di alam seiring dengan berkembangnya industri. Produksi industri membutuhkan keterlibatan lebih banyak sumber daya alam dalam sirkulasi ekonomi. Akibat eksploitasi sumber daya alam tradisional secara intensif, derajat penggunaan lahan meningkat bukan untuk peruntukannya, melainkan untuk pengembangan industri sumber daya mineral, pembangunan jalan, pemukiman, dan pembangunan waduk. Eksploitasi sumber daya alam secara spontan, yang kecepatan dan skalanya semakin meningkat, menyebabkan penipisan sumber daya alam secara cepat dan peningkatan pencemaran lingkungan.
Sumber pencemar lingkungan bermacam-macam, jenis limbah serta sifat dampaknya terhadap komponen biosfer juga banyak. Biosfer tercemar oleh limbah padat. Emisi gas dan air limbah dari pabrik metalurgi, pengerjaan logam dan pembuatan mesin. Kerugian besar terjadi sumber air air limbah industri pulp dan kertas, makanan, pengerjaan kayu, petrokimia.
Perkembangan transportasi jalan raya telah menyebabkan polusi udara di kota-kota dan komunikasi transportasi logam beracun dan hidrokarbon beracun, dan peningkatan skala transportasi laut yang terus-menerus telah menyebabkan pencemaran laut dan samudera yang hampir universal dengan minyak dan produk minyak bumi. Penggunaan pupuk mineral dan produk perlindungan tanaman kimia secara besar-besaran telah menyebabkan munculnya bahan kimia beracun di atmosfer, tanah dan perairan alami, serta kontaminasi unsur hara pada badan air dan produk pertanian. Selama pengembangan, jutaan ton berbagai batuan dipindahkan ke permukaan bumi, membentuk tumpukan sampah dan timbunan sampah yang berdebu dan terbakar. Selama pengoperasian pabrik kimia dan pembangkit listrik tenaga panas, sejumlah besar limbah padat juga dihasilkan, yang disimpan di area yang luas, sehingga mempengaruhi Pengaruh negatif di atmosfer, air permukaan dan bawah tanah, penutup tanah.
Dampak manusia terhadap alam telah mencapai proporsi yang sangat besar. Konsekuensi dari kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi adalah degradasi lingkungan alam di pusat-pusat industri besar dan kawasan padat penduduk. Mengingat dampak teknogenik modern yang kuat dari manusia terhadap alam, kita dapat berasumsi bahwa semuanya lanskap modern Tanah merupakan formasi alam-antropogenik yang berbeda dalam derajat pengaruh antropogenik. Sifat dan kedalaman transformasi antropogenik dari alam pemandangan alam tergantung pada kepadatan penduduk, peralatan teknis masyarakat, durasi dan intensitas paparan.
Daya dukung ekosistem adalah ini adalah karakteristik dari keadaan kualitatifnya. Akhir-akhir ini aktivitas antropogenik dianggap sebagai faktor negatif bagi OS, yang menyebabkan memburuknya kondisi dan degradasinya, mis. kemerosotan daya tampung. Hal ini disertai dengan hal tersebut masalah global:
DESERTIFIKASI adalah kemajuan gurun menjadi agrobiocenosis budaya. Jika gurun terbentuk karena pengaruh faktor alam, maka DESERTIFIKASI terutama disebabkan oleh pengelolaan yang tidak tepat (penghancuran vegetasi berkayu, eksploitasi lahan yang berlebihan, penggembalaan ternak yang berlebihan).
Degradasi tanah seperti reaksi berantai. Kemunduran lahan diikuti dengan penurunan produktivitas. Penurunan produktivitas mengakibatkan berkurangnya detritus yang dibutuhkan untuk pembentukan humus, melindungi tanah dari erosi dan kehilangan air akibat penguapan.
Dampak yang paling merusak terhadap tanah adalah erosi, yaitu erosi. proses menangkap partikel tanah dan membawanya pergi oleh air atau angin. Selama erosi angin, tanah secara bertahap tertiup angin. Erosi air dapat menyebabkan bencana pengikisan dan kehancuran, ketika selokan yang dalam terbentuk setelah hujan deras. Biasanya, tutupan vegetasi atau serasah alami memberikan perlindungan terhadap segala bentuk erosi. Tanah yang tidak terlindungi oleh tutupan tanaman akan kehilangan lapisan subur teratasnya. Hasil akhir dari proses ini mungkin berupa lanskap “gurun”, yang hampir tidak memiliki vegetasi.
Awal erosi menangkap dan membawa partikel tanah secara berbeda-beda, bergantung pada massanya. Partikel ringan humus dan tanah liat terbawa dan tersapu terlebih dahulu, sedangkan pasir kasar dan batu tetap ada, sedangkan tanah liat dan humus adalah yang paling penting untuk menahan air dan unsur hara. Dengan dihilangkannya lahan tersebut, kapasitas tanah dalam menahan air akan hilang, dan jika jumlah curah hujan rendah, padang rumput yang sangat produktif akan terdegradasi menjadi semak-semak spesies gurun yang tahan kekeringan - terjadi penggurunan lahan paparan tanah akibat erosi dan penggurunan adalah pembajakan, penggembalaan berlebihan, penggundulan hutan dan salinisasi tanah selama irigasi. Diketahui bahwa tahap pertama dalam bercocok tanam selalu, dan sebagian besar masih dilakukan, yaitu pembajakan, yang merupakan hal yang diperlukan untuk melakukannya. menghancurkan gulma. Namun, balikkan lapisan atas tanah dan “mencekik” gulma, petani membuka akses terhadap erosi air dan angin. lahan yang dibajak mungkin tetap tidak terlindungi selama sebagian besar tahun, sampai tanaman membentuk lapisan penutup terus menerus, dan juga setelah panen.
Banyak orang percaya bahwa membajak dan bercocok tanam, dengan menggemburkan tanah, akan meningkatkan aerasi dan infiltrasi, namun kenyataannya, erosi tetes (tetesan air hujan mengenai tanah gundul) merusak struktur gumpalan dan memadatkan permukaan, sehingga mengurangi aerasi dan infiltrasi. Pemadatan yang lebih besar terjadi bila menggunakan alat pertanian berat. Lahan yang dibajak juga kehilangan lebih banyak kelembapan. Sayangnya, lahan yang terletak di daerah dengan curah hujan yang tidak mencukupi biasanya digunakan untuk penggembalaan; Selama 30 tahun terakhir, gurun nyata dengan luas 50 ribu km 2 telah muncul di Kalmykia - gurun pasir pertama di Eropa. Luas wilayahnya meningkat setiap tahun sebesar 15%.
Salinisasi tanah selama irigasi - irigasi berlebihan, terutama di daerah beriklim panas, dapat menyebabkan salinisasi tanah.
Pemanasan- diwujudkan dalam perubahan iklim dan biota: proses produksi dalam ekosistem, pergeseran batas formasi tumbuhan, perubahan hasil tanaman pertanian. Khususnya perubahan yang kuat- di garis lintang tinggi dan menengah di belahan bumi utara. Zona taiga akan bergerak ke utara sejauh 100-200 km, permukaan laut akan naik 0,1-0,2 m. Menurut beberapa ilmuwan, pemanasan adalah proses alami; menurut yang lain, pendinginan global sedang terjadi.
