Экология Лекция 13. Биосфера (2) Парниковый эффект Глобальные

цивилизации
Биоразнообразие биосферы
04.12.2017

солнечного излучения с температурой ТСолнца=6000 о К в условиях Земли

Земле звезда. Масса С. 1,990 1030 кг (в 3.3 105

Солнце

Среднее расстояние от Земли до Солнца -
150 миллионов километров, свет проходит его за 8 минут.
(БСЭ)

Земле звезда. Масса С. 1,990 1030 кг (в 3.3 105

Солнце

Среднее расстояние от Земли до Солнца -
150 миллионов километров, свет проходит его за 8 минут.
(БСЭ)

с КПД:
 = (ТСолнца-ТЗемли)/ ТСолнца=0.95

Очевидно:
В том же количестве энергии Солнца,

6% -- отражает атмосфера, 2% составляет отраженное от поверхности земли

Прямая солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, составляет 22%.

г.р.
Физик теоретик
профессор
Ведущий научный сотрудник С.- Петербургского института Ядерной физики им.

1995 и V.G. Gorshkov et al., 2000).

Gorshkov, 1995 и V.G. Gorshkov et al., 2000).

ЕС работает 948 морских ветровых турбин мощностью 2.396 109 Вт,

http://mestechko.info/science/542-vetrovaya-yenergetika-evropy-razvivaetsya-rekordnymi-tempami.html

 1012 вт , что меньше 10% современного энергопотребления человечества

Gorshkov, 1995 и V.G. Gorshkov et al., 2000).

в Бретани на реке Ранс 1966 году, стала первой в мире приливной гидроэлектростанцией. 24 турбины

в функционирование биосферы) совершенно несопоставимы
Мощность Фотосинтеза 102 1012 Вт
Мощность Хемосинтеза

поверхность планеты, приводящее к существенному повышению температуры ее поверхности.

Тепловой поток

эффект
Это обусловлено физической природой этих явлений.

75%
Парниковый эффект 99%
Равновесная температура

15%
Парниковый эффект

30%
Парниковый эффект 40%
Равновесная температура

доволнениями по (V.G.Gjrshkov et all., 2000
A – альбедо (отражательная

более 1200 статей и 115 монографий.
Область исследований: Физика атмосферы,

поглощаемая парниковыми газами,
Желтый -- пропускаемая,
Красный – неопределенная область, измерение

Н2О

Н2О

СО2

газов

газов
http://cdiac.ornl.gov/pns/current_ghg.html

следствие увеличения концентраций СО2 , вклад СО2 лишь ~10%.
Вклад в

м2) перехватываемой атмосферой. Figure 7h-3: Annual (1987) quantity of outgoing

половины лета (2005г). (Credit: NASA) http://www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081117193013.htm

К.Я., 1954)

разрушающих озоновый слой
«предполагаемое» потепление климата
Загрязнение атмосферы, почвы, воды

al., 1990; Simmonds et al.,1998; O’Doherty et al..,2001 http://cdiac.ornl.gov/ftp/al_gage_Agage)
Метан [CH4,

et al., 2000; http://cdiac.ornl.gov/ftp/al_gage_Agage)
Хлор-Фтор-Углероды
(холодильники и кондиционеры)

CFC-11 [CCl3F, ppt ]

1958 [по ледовым кернам] по данным: Friedli et al., 1986;

Тренд 277(1880 г.)  393 (2012г.) 405(2016г)

Достоверное начало роста ~1880 год

Увеличение на 41.5% -- 2012 год

на 45.8% -- 2016 год

Концентрация СО2, ppmv

ледовым кернам станции Восток.
http://www.globalissues.org/article/233/climate-change-and-global-warming-introduction

Антропогенные источники СО2:

Сжигание ископаемого топлива ~40—80%
Выбросы СО2 из разрушенных сообществ

constant over the past thousand years until the late 18th

elevation of 3353m on National Oceanic and Atmospheric Administration property

учреждение, расположенное в 19 км к Ю. от центра Ленинграда

научно-исследовательское учреждение, расположенное в 19 км к Ю. от центра

атмосфере: Начиная с конца 19 века, естественная биота перестала справляться

Gorshkov et. all., 2000)
Атмосфера
Суша
Океан
Ископаемое топливо

– эмиссия углерода от сжигания ископаемого топлива в 1991-1994гг.
2.6

Гт С (109 т) (по V.G. Gorshkov et. all., 2000)
Суша
Океан

Атмосфера

интенсивности сжигания ископаемого топлива и землепользования
биота суши и океана

2005)
Тренд 13.7 (1880 г.) 14.5 (2005 г.)

с 1880 по 1980 гг (по Barnola et al., 1989)

(спутниковая съемка, база данных Климатического центра университета Алабамы, Хантсвилль США)
Climate

песца Alopex lagopus практически непрерывный для континентальных районов и выраженно

по данным дендрохронологического анализа
http://www.drroyspencer.com/global-warming-background-articles/2000-years-of-global-temperatures/

(по Savin, 1977; Watts, 1982;)
В периоды времени, равные средней

пределах от +5 до +25 o C.

В историческое время

при таянии ледника. Возраст находки ~ 5300 лет. Рядом обнаружены

1982; )
В масштабе сотен тысяч лет изменения температуры весьма значительны

1986).
В масштабе миллионов лет происходит эволюция биосферы, одни группы видов

пределах от +5 до +25 o C.

В историческое время

ЭТО МИФ»

Алексей ГЕРАСИМОВ
- «В научном мире в вопросах климата

и использовавшие для этого приближенные модели, так называемые «теплобалансовые модели

с двух работ, опубликованных в 1969 году: одна из них

сообщество?
- Самое неприятное в том, что авторы этих прогнозов

- Когда вслед за Сейлерсом и Будыко, уже в 1988

ожидает?

доволнениями по (V.G.Gjrshkov et all., 2000

Биосфера (3)
Информация в биоте и цивилизации
Биоразнообразие биосферы
12.12.2016

время, тысяч видов (из Соловьев, 1982):
1

время, тысяч видов:
2

in 2015, and published it in PLOS ONE. In this scheme

«Каталог жизни»[10])

описаными, по-видимому, такие же или большие количества.
Общее видовое разнообразие на

РАН Зав отделом Гербарий высших растений за время работы описал примерно

«Площадь естественных лесов за 30 лет моей работы во Вьетнаме сократилась с 30% до 0.1% [2011]. Все равно я ежегодно описываю не менее двух десятков новых для науки видов…. Мы уничтожаем планету так ее и не описав»

1.9 million
The world's most comprehensive catalogue of plants and animals

Simpson AGB, Worm B (2011) How Many Species Are There

Well-being: Biodiversity Synthesis (2005) , p.62
2050
2020
35%

10348 модельным популяциям 3038 видов)
The LPI is calculated using trends

которых обитают на относительно ограниченном территории. Такая характеристика таксона, как

Тыквенные, единственный вид монотипного рода Дендросициос (Dendrosicyos). Дерево представляет большой

флорист и биогеограф.
Основные работы:
англ. Good R. A theory of plant geography

Longmans, Green and Co

Палеотропическое
Капское
Австралийское
Антарктическое

награды:[2] Доктор биологических наук (1944) Профессор (1944)

Избранные труды
Об эволюционной гетерохронии признаков. / Доклады АН Армянской ССР, 1946, т. 5 (3). С. 79-86.
Морфологическая эволюция покрытосеменных. — М., 1948.
Высшие растения, 1. — М.—Л., 1956.
Die Evolution der Angiospermen. Jena, 1959 (нем.)
Основы эволюционной морфологии покрытосеменных. — М.—Л., 1964.
Тахтаджян А. Л. Система и филогения цветковых растений / Академия наук СССР. Ботанический институт имени В. Л. Комарова. — М.—Л.: Наука, 1966. — 611 с. — 4 300 экз.
Flowering plants: origin and dispersal. 1969 (англ.)
Происхождение и расселение цветковых растений. — Л., 1970.
Тахтаджян А. Л., Фёдоров Ан. А. Флора Еревана: Определитель дикорастущих растений Араратской котловины / Академия наук СССР. Ботанический институт им. В. Л. Комарова. Академия наук Армянской ССР. Ботанический институт. — Изд. 2-е, перераб. и доп.. — Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1972. — 394 с. — 2 200 экз.
Evolution und Ausbreitung der Blütenpflanzen. Jena. 1973 (нем.)
Тахтаджян А. Л. Флористические области Земли. — Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1978. — 247 с. — 4 000 экз.
A. L. Takhtajan: Floristic Regions of the World. Berkeley, 1986 (англ.)
Тахтаджян А. Л. Система магнолиофитов. — Л.: Наука, 1987. — 439 с. — 3 750 экз.
A. L. Takhtajan: Evolutionary trends in flowering plants. Columbia Univ. Press, New York 1991 (англ.)
A. L. Takhtajan: Diversity and Classification of Flowering Plants. Columbia Univ. Press, New York 1997 (англ.)
Тахтаджян А. Л. Principia tectologica. Принципы организации и трансформации сложных систем: эволюционный подход. — Изд. 2-е, перераб. и доп.. — СПБ.: Издательство СПФХА, 2001. — 121 с. — 500 экз. — ISBN 5-8085-0119-9
Грани эволюции: Статьи по теории эволюции. 1943—2006 гг. / Науч. совет Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Издание трудов выдающихся учёных». — СПб.: Наука, 2007. — 326 с. — (Памятники отечественной науки. XX век). — 1000 экз. — ISBN 978-5-02-026273-7 — УДК 575 + 58
Armen Takhtajan. Flowering Plants. Springer Verlag. 2009. 918 P. (англ.)

,1947])
Голарктическое
Неотропическое
Палеотропическое
Антарктическое
Австралийское
Капское

Бореальное подцарство
Циркумбореальная или Евро-Сибирско-Канадская область САМАЯ КРУПНАЯ ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ, значительная часть

3

2

(75—95% эндемичных видов)
Амазонская (эндемичные 500 родов, 3000 видов)
Центрально-бразильская (400 эндемичных

эндемичных видов,)
3 Индо-малезийское подцарство
4 Полинезийское

40 эндемичных семейств в том числе: -- банановые
-- диптерокарповые (мальвовые)

видов растений и все это на очень маленькой площади, потому

австралийская
30 Юго-западно австралийская
31 Центрально-австралийская

Новозенландская

так и листопадные), Огненная земля, Патагонская Флористическая область, Голантарктическое флористическое

где хорошо выражена горная поясность, и в пределах анализируемой территории

выраженной контрастностью природных условий.

865m altitudeDate26 December 2008

размеру анализируемой площади. Поэтому представленное разнообразие мохообразных – всего лишь

зависимость числа видов цветковых растений от размера учетной площади. Видовое

территории Африки)

у всех групп организмов от зеленых водорослей и лишайников до

формирования и функционирования конкретных биогеоценозов и их комплексов.

Естественных сообществ может

проблема:
-- потеря редких видов свидетельствует о полном разрушении естественных

геолог, палеонтолог и философ. Будучи священником Римско-католической церкви, Тейяр пытался

ЛЕРУА, ЭДУАРД (Le Roy, Edouard) (1870–1954), французский философ, представитель католического модернизма. В 1921 Леруа сменил Бергсона на кафедре философии в Коллеж де Франс, где преподавал до 1941. Член Академии моральных и политических наук с 1919, член Французской Академии с 1945. http://www.krugosvet.ru/enc/kultura_i_obrazovanie/religiya/LERUA_EDUARD.html

Термин Ноосфера предложили Эдуард Леруа (1927) Тейяр де Шарден (1930)

действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о

В. И. Вернадский.«Несколько слов о ноосфере»
Впервые опубликовано в журнале "Успехи современной биологии" (1944 год,
No. 18, вып. 2, стр. 113-120).

«шар») — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в

сотрудник С. Петербургского института Ядерной физики им. Константинова

бит сек−1 Долговременная память 10 бит сек−1 (Ninio, 1998). Активное накопление

Цивилизация

6 · 109 нуклеотидных пар [нп]
Средний геном вида ~ 109

Биота

информации в компьютере потребуется около 10 ТВ памяти.

Диск объемом

хранения этой информации в компьютере потребуется около 10 ТВ памяти.

~1800 гг

2010 г.

технологий 10 лет (3 · 108 сек)
Общее количество информации человечества

Цивилизация

в биоте ~1016 бит
Полная смена видового состава биоты 3108

Биота

персональным компьютером составляет ~108 бит сек−1
Число владельцев компьютеров составляло на

Цивилизация

биоте происходит на молекулярном уровне.
1 клетка в процессе жизнедеятельности обрабатывает

Биота

компьютер будет у каждого, скорость работы компьютеров возрастет в 104

Биота

Цивилизация

биосферы?
Т.е. Заменить биосферу Ноосферой

же ранга как биосфера – безусловно должно рассматриваться как теоретически

перестала справляться с антропогенным воздействием.
Т.е. начиная с конца 19

средо-стабилизирующую функцию (в том числе замкнутый цикл СО2), является декларацией

попытка человечества, разрушая естественные сообщества, причинить природе наименьшее «зло».
Цель -

углеродного цикла)
Ее достижение возможно только при сохранении всех мало нарушенных