Геоэкология — это… что изучает геоэкология

Место в науке

С точки зрения научной классификации геоэкология – это подраздел экологии в целом (иногда ее называют мегаэкологией). Как и у каждой дисциплины, у нее есть свой специфический объект исследования. В случае геоэкологии это экосистемы высокого иерархического уровня (например материк, биосфера, биом, океан).

Есть и другие оценки места дисциплины в науке. Помимо всего прочего, геоэкология – это четвертый раздел географии (наравне с экономическим, физическим и социальным). Но и это не все. Геоэкология тесно переплетена с геологией – она изучает геологическую среду и ее связи с остальными средами, в том числе с гидросферой, атмосферой и биосферой. Данная наука дает оценку человеческого влияния на всех них.

Обнадеживающие

  • Возобновляемые источники энергии в Шотландии дают третью часть от необходимой стране энергии.
  • К 2027 году Европейский союз, активно развивая направление альтернативной энергетики, планирует довести долю вырабатываемой энергии из альтернативных источников до 20%.
  • Российский Север представляет собой нетронутую заповедную территорию и пока продолжает оставаться «всемирным экологическим заповедником» и «цивилизационным запасником». Антропогенное изменение территории Севера по площади составляет от 3 до 10%.
  • Специалист университета Вермонта Аустин Трой установил взаимосвязь площади зеленых насаждений и преступности в городе Балтимор. Исследование выявило, что увеличение площади озелененных городских районов на 12% приводит к уменьшению преступности.

Обнадеживающие и устрашающие данные далеко не полные, и, наверное, нет смысла перечислять весь перечень негативных факторов влияния человека на экологию. Гораздо важнее для будущих поколений второй список, который может доказать жителям планеты, что время безоглядного, стихийного использования ресурсов планеты уже прошло. Природопользование возможно осуществлять с применением научных методов геоэкологии, учитывая сложные процессы, которые происходят в природной среде без участия, или при участии человека. Поскольку мы являемся составляющей частью природы и все сильнее воздействуем на нее, рациональное использование и охрана природных ресурсов – актуальное природоохранное направление.

Зарождение геоэкологии

История изучения географии, геоэкологии, туризма и других смежных дисциплин имеет общие корни. Их можно проследить, если внимательно взглянуть на эволюцию науки в XX столетии. Появление геоэкологии связано с возникновением ландшафтной экологии, произошедшим в 1939 году. Основоположником этой дисциплины был Карл Тролль. Он изучал климат, рельеф, растительность и взаимосвязи разнообразных природных факторов. Именно Тролль ввел в обиход понятие ландшафтной экологии, которое при переводе с немецкого языка на английский трансформировалось в геологическую экологию или геоэкологию.

Двойной термин наглядно демонстрировал его суть. В новой дисциплине Карл Тролль объединил два исследовательских подхода. Один (горизонтальный) заключался в изучении природных явлений и их взаимодействия, а другой (вертикальный) основывался на изучении их взаимоотношений внутри экосистемы. Новая наука стала противовесом уже существовавших тогда дисциплин. К примеру, геоэкология сильно отличалась от биологической экологии, имевшей отдельную структуру (экологию животных, растений, микроорганизмов и т. д.). Детище Карла Тролля постепенно расширило свою компетенцию В 1960-е гг. под прицел геоэкологии попала хозяйственная деятельность человека и ее влияние на ландшафт и окружающую среду.

Проблемы геоэкологии

Глобальные геоэкологические проблемы являются следствием изменения внешнего облика Земли активной деятельностью человека. Современный период характеризуется значительной интенсивностью человеческого воздействия, если оценивать масштаб и глубину изменений ландшафтов и природных компонентов. Влияние человека на природу и процессы, протекающие в ней, ландшафты проявляется в перемещении огромных масс, нарушении тепло- и водного режима окружающих территорий, миграции химических элементов и биологического равновесия. К примеру, из недр Земли ежегодно добываются сотни миллиардов тонн пород, атмосфера теряет 16 миллиардов тонн кислорода, хозяйственные и бытовые нужды требуют более 3,5 тысяч кубометров воды, производится биопродуктов более 9 млрд. тонн.

Вот некоторые факты геоэкологии за 2012 год:

Животный мир[править]

Животный мир Африки чрезвычайно богат и разнообразен. Главную роль в фауне играют животные саванн — открытых пространств, развивающихся в условиях периодического увлажнения при высоких круглогодовых температурах. Саванны и редколесья занимают около 40% материка. В саваннах обилие крупных копытных (жирафы, буйволы, антилопы, газели, зебры, носороги, слоны) и хищных (львы, гиены, гепарды, шакалы). Широко распространены обезьяны (павианы), из птиц — страусы, ткачики, венценосные журавли, птица-секретарь, марабу, стервятники. Многочисленны ящерицы и змеи.

Пустыни и полупустыни так же занимают огромные площади африканского континента. Сильно различаются пустыни юга и севера континента. Животный мир северных пустынь схож с пустынями Азии — тушканчики, песчанки, лисицы-фенеки, шакалы, гиены. Множество змей (эфа, гюрза, кобра) и ящериц, беспозвоночных. Для пустынь юга характерно большее количество эндемиков, большое разнообразие черепах.

Файл:Wuestenspringmaus-painting.jpg 150px

Влажные экваториальные вечнозеленые леса характерны для экваториальной зоны и прибрежных районов субэкваториальных зон. Животный мир наземного яруса сравнительно небогат (из копытных — окапи, карликовый бегемот, гориллы), в кронах — масса птиц (турако, птицы-носороги, нектарницы), обезьян (мартышки, колобусы, шимпанзе). Всюду — беспозвоночные, лягушки, змеи (питоны, мамбы), в реках — крокодилы.

В заповедниках тропической Африки, привлекающих много туристов, обилие слонов, носорогов, бегемотов, зебр, антилоп, и др.; распространены львы, гепарды, леопарды и другие крупные хищники. Многочисленны обезьяны, мелкие хищники, грызуны. Множество птиц, в т. ч. страусы, ибисы, фламинго.

Область исследования

  • 1) Глобальные геосферные жизнеобеспечивающие циклы — изучение роли геосферных оболочек Земли в глобальных циклах переноса углерода, азота и воды.
  • 2) Глобальная геодинамика и её влияние на состав, состояние и эволюцию биосферы. Экологические кризисы в истории Земли. Исторические реконструкции и прогноз современных изменений природы и климата.
  • 3) Влияние геосферных оболочек на изменение климата и экологическое состояние, дегазацию, геофизические и геохимические поля, геоактивные зоны Земли.
  • 4) Глобальный и региональные экологические кризисы.
  • 5) Междисциплинарные аспекты стратегии выживания человечества и разработка научных основ регулирования качеством состояния окружающей среды.
  • 6) Природная среда и её изменения под влиянием урбанизации и хозяйственной, в том числе горнодобывающей, деятельности человека: химическое и радиоактивное загрязнение почв, пород, поверхностных и подземных вод, возникновение и развитие опасных техноприродных процессов, наведенные физические поля, деградация криолитозоны, сокращение ресурсов подземных вод.
  • 7) Характеристика, оценка состояния и управление современными ландшафтами.
  • 8) Разработка научных основ рационального использования и охраны водных, воздушных, земельных, рекреационных, минеральных и энергетических ресурсов Земли, санация и рекультивация земель, ресурсосбережение и утилизация отходов.
  • 9) Геоэкологические аспекты биоразнообразия.
  • 10) Геоэкологические аспекты природно-технических систем. Геоэкологический мониторинг и обеспечение экологической безопасности.
  • 11) Динамика, механизм, факторы и закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов, прогноз их развития, оценка опасности и риска, управление риском, превентивные мероприятия по снижению последствий катастрофических процессов, инженерная защита территорий, зданий и сооружений.
  • 12) Геоэкологическое обоснование безопасного размещения, хранения и захоронения токсичных, радиоактивных и других отходов.
  • 13) Геоэкологические аспекты устойчивого развития регионов.
  • 14) Геоэкологическая оценка территорий: современные методы и методики геоэкологического картирования, моделирования, геоинформационные системы и технологии, базы данных; разработка научных основ государственной экологической экспертизы и контроля.
  • 15) Теория, методы, технологии и технические (в том числе строительные) средства оценки состояния, защиты, восстановления и управления природно-техническими системами, включая агросистемы.
  • 16) Специальные экологически и технически безопасные конструкции, сооружения, технологии строительства и режимы эксплуатации объектов и систем в области природопользования и охраны окружающей среды; экологически безопасное градостроительство.
  • 17) Технические средства, технологии и сооружения для прогноза изменений окружающей среды и её защиты, для локализации и ликвидации негативных природных и техногенных воздействий на окружающую среду.
  • 18) Технические средства контроля и мониторинга состояния окружающей среды.
  • 19) Технические методы и средства безопасной утилизации, хранения и захоронения промышленных, токсичных и радиоактивных отходов.
  • 20) Теория и методы оценки экологической безопасности существующих и создаваемых технологий, конструкций и сооружений, используемых в процессе природопользования.
  • 21) Методы и технические средства оперативного обнаружения, анализа причин и прогноза последствий чрезвычайных ситуаций, угрожающих экологической безопасности.
  • 22) Разработка и совершенствование государственного нормирования и стандартов в природопользовании, в оценке состояния окружающей среды.
  • 23) Разработка научно-методических основ и принципов экологического образования.

Исследовательские принципы

У исследований геоэкологов есть несколько ключевых принципов. Первый из них – региональный. Он учитывает локальные геоэкологические условия. Исторический принцип основывается на анализе причин формирования системы и обстоятельств ее развития. При изучении специалисты также учитывают ее структуру, динамику и процессы функционирования. Одной из основ таких исследований является ландшафтная карта.

Геоэкология, экология и пограничные с ними науки не могут не учитывать ресурсного фактора

Ученые уделяют значительное внимание временным и пространственным закономерностям развития ландшафта и всей природы в целом. Важную роль играет так называемый бассейновый принцип

Согласно ему, важен анализ состояния гидрогеологии, потока энергии, веществ и информации.

Методика исследования

Проведенное геоэкологическое исследование базируется на анализе публикаций с целью выявления «геоэкологической идеологии» — системы взглядов, идей, убеждений. Приведенные в хронологическом порядке определения геоэкологии (табл. 1) свидетельствуют о многообразии понимания ее как науки. Они не исчерпывают спектр воззрений на ее содержание и структуру, однако позволяют в определенной мере осознать, выделить ориентиры в разработке проблемы геоэкологоведения (научно-образовательной дисциплины о познании, постижении геоэкологии).
Определение понятия «геоэкология» в учебных и научных изданиях:Геоэкология — это ландшафтная экология, изучающая основные комплексы, обусловленные взаимоотношениями между живыми сообществами и их средой в данной части ландшафта Тролль К. Геоэкология — научная дисциплина, изучающая территориальные экологические системы Алаев Э. Б. Геоэкология — раздел экологии (по другим воззрениям — географии), исследующий экосистемы (геосистемы) высоких иерархических уровней-до биосферы включительно Реймерс Н. Ф. Геоэкология — наука, изучающая законы взаимодействия литосферы и биосферы, с учетом специфики человека и его деятельности Клубов С. В., Прозоров Л. Л. Геоэкология — междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер Осипов В. И. Геоэкология — наука об организованности биосферы, вмещающей ее супергеосферы и околоземного пространства, об их антропогенном изменении, способах управления для целей выживания и устойчивого развития цивилизации Горшков С. П. Геоэкология — наука о пространственно-временных закономерностях взаимодействия сообществ с окружающей природной средой Кочуров Б. И. Геоэкология — наука, исследующая геотопологические и экологически значимые свойства субъектов и объектов антропогенного воздействия и населения, а также особенности их экологических отношений, проявляющихся в рамках геоэкологического пространства Жиров А. И. Геоэкология — междисциплинарная наука о взаимосвязи жизнеобусловливающих факторов геосфер и общественно-социальных отношений на глобальном уровне Давиденко Н. М. Геоэкология — наука о взаимодействии географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем Петров К. М. Геоэкология — междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее взаимодействия с обществом Голубев Г.Н. Геоэкология — наука об окружающей среде, решающая вопросы ее сохранения для приемлемой жизнедеятельности человека Розанов Л. Л. Геоэкология — раздел географии, исследующий взаимодействие человека и ландшафтов на разных иерархических уровнях, вплоть до биосферы Котляков В. М., Комарова А. И. Геоэкология — ландшафтная наука, изучающая природные, природно-антропогенные или антропогенные территориальные комплексы Земли на глобальном, региональном и локальном уровнях в качестве среды обитания организмов, человека прежде всего, с одной стороны, и среды социально-экономической деятельности — с другой Тимашев И. Е. Геоэкология — междисциплинарная наука, изучающая экологические функции абиотических сфер Земли, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты, и прежде всего человека Трофимов В. Т.
Обобщение толкований геоэкологии позволяет согласиться с мнением о «неразработанности теоретических основ геоэкологии, отсутствии четкой формулировки ее понятийной базы» . Согласно исследованию , в геоэкологии выделены следующие направления: глобальное экосферное, биосферное, современных ландшафтов и ландшафтно-гео-экологических систем, ландшафтно-экологическое, геоэкосоциосистемное, геологическое, эколого-инженерное. При этом отмечено, что «практически ни одно из данных направлений нельзя назвать полностью самостоятельным с позиций используемой методологии» . Существенен вывод представителя философской науки, работавшего на стыке с географией и биологией, о том, что «сложность структуры геоэкологических исследований обусловлена не только многокачественным характером взаимодействующих компонентов, но и их размерностью, масштабом» . Таким образом, ядром современного геоэкологоведения следует считать методологическую установку в форме специфического понятийно-категориального аппарата.

Методология экологии

Методологический подход к экологии как к науке позволяет выделить предмет, задачи и методы исследований.

Объекты исследования экологии — в основном, системы выше уровня отдельных организмов: популяции, биоценозы, экосистемы, а также вся биосфера. Предмет изучения — организация и функционирование таких систем.

Главная задача прикладной экологии — разработка принципов рационального использования природных ресурсов на основе сформулированных общих закономерностей организации жизни.

Методы исследований в экологии подразделяются на полевые, экспериментальные и методы моделирования.

Полевые методы представляют собой наблюдения за функционированием организмов в их естественной среде обитания.

Экспериментальные методы включают в себя варьирование различных факторов, влияющих на организмы, по выработанной программе в стационарных лабораторных условиях.

Методы моделирования позволяют прогнозировать развитие различных процессов взаимодействия живых систем между собой и с окружающей их средой.

Предпосылки появления науки

Отдельные взгляды, характерные для геоэкологии, высказывались еще до ее появления. Так, великий английский экономист XVIII века Адам Смит подробно исследовал природные ресурсы как источник народного богатства. Его соотечественник Томас Мальтус в 1798 году едва ли не впервые попытался теоретически осмыслить опасность экологического кризиса, причиной которого мог стать дефицит продовольствия

Как уже отмечалось выше, для рассматриваемой науки очень важно явление круговорота веществ. Первым его исследовал живший в XIX веке Юстах Либих, таким образом обосновавший теорию о минеральном питании растений

На становление геоэкологии повлиял фундаментальный труд Чарльза Дарвина «Происхождение видов» (1859), а также книга американского географа Джорджа Перкинса Марша «Человек и природа» (1864). Именно этот исследователь одним из первых заявил о необходимости ограничения хозяйственной деятельности, вредившей окружающей среде.

Русский ученый Александр Воейков в 1891 году описал способы борьбы с неблагоприятными природными явлениями (суховеями, заморозками, засухами и т. д.). В качестве мер противодействия он предлагал водную мелиорацию и лесоразведение. Профессор Санкт-Петербургского университета Василий Докучаев в 1903 году закончил разработку учения о почве, в котором она рассматривалась как естественно-историческое тело. Все эти работы позднее сыграли свою роль в становлении геоэкологии.

Глобальные и универсальные проблемы

Изучение географии и геоэкологии выявляет два типа проблем. Их можно разделить на глобальные и универсальные. К первым относятся проблемы, затрагивающие всю экосферу (пример – парниковый эффект). К универсальному типу относятся негативные повторяющиеся в разных модификациях тенденции. К ним можно отнести сокращение разнообразия жизни на Земле и разрушение озонового слоя планеты.

Особенное внимание факультет географии и геоэкологии уделяет проблемам деградации почв. Ухудшение ее качества приводит к снижению плодородия

Как правило, деградация вызывается хозяйственной деятельностью людей. Тем не менее ее причиной может послужить и некий природный фактор (оползни, ураганы, извержения вулканов и т. д.).

Примечания

  1. Глинка К. Д. В. В. Докучаев как почвовед // Памяти проф. В. В. Докучаева. СПб.: Тип. И. Н. Скороходова, 1904. С. 6—19.
  2. Геккель (1866). Общая морфология организмов. нем. Generalle Morphologie der Organismen
  3. Это определение Э. Геккеля написано во времена, когда экология была ещё исключительно биологической наукой. Нынешнее понимание экологии шире.
  4. Биостатика // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  5. Биодинамика // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  6. Ч. Элтон. Экология животных. — М. СПб.: Биомедгиз, 1934. — 82 с.
  7. Ахатов А. Г. / Akhatov A.G. Экология. Энциклопедический словарь / Ecology. Encyclopaedic Dictionary. — Казань=Kazan, ТКИ, Экополи, 1995. — С. 286—287. — 5000 экз. — ISBN 5-298-00600-0.
  8. Мелокумов Е. В.//Социальные аспекты экологии и экологическая соборность. — Статья. — НИУ ИТМО. — УДК 378.147

Устрашающие

  • Ежечасно на 9100 человек увеличивается население земли, что требует значительных сырьевых ресурсов.
  • Интенсивное развитие сельского хозяйства привело к вырубке 80% площадей тропических лесов всей планеты.
  • Более 43% поверхности Земли, свободной ото льда, преобразовалось вследствие антропогенной деятельности (строительство, промышленность, сельское хозяйство и др.).
  • Межправительственный комитет, изучающий климатические изменения, прогнозирует, что к 2030 году более 3,9 миллиарда жителей планеты будет испытывать острый недостаток в воде, а к наступлению 2050 года их количество превысит 2/3 населения Земли.
  • За сорок последних лет численность популяций позвоночных животных снизилась почти на треть. Такие пугающие цифры стали результатом изучения численности чуть более 9000 популяций 2688 видов птиц, рыб, млекопитающих, рептилий, амфибий.
  • Водные ресурсы во всем мире активно используются человеком. А из 177 рек, протяженность которых более 1000 километров, только одна треть не испорчена гидротехническими сооружениями.
  • Сотрудники организации Экономического Сотрудничества в своем докладе отметили, что к 2050 году большую часть энергии (85%) человечество будет получать из ископаемых видов топлива, а выбросы парниковых газов по объемам вырастут на 50%.
  • Россия в мировом рейтинге по сжиганию попутного газа и нерационального использования ресурсов природы обогнала даже Нигерию. Доля России составляет треть ежегодного сжигания попутного природного газа. Это около 15 миллиардов кубических метров, на 20 миллиардов долларов США.
  • С 1970 года площадь, которая покрыта арктическими льдами, каждое десятилетие снижалась на 13%.
  • Потсдамский институт опубликовал данные, что ежегодное поднятие уровня Мирового океана, согласно исследованиям, составляет 3,2 миллиметра.

Геосфера[править]

Геосфе́ры (от греч. гео — Земля, сфера — шар) — географические концентрические оболочки (сплошные или прерывистые), из которых состоит планета Земля.

Выделяются следующие геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера, земная кора, мантия и ядро Земли. Ядро Земли делится на внешнее ядро (жидкое) и центральное — субъядро (твёрдое).

Геосферы условно делятся на базовые или главные (литосфера, атмосфера и гидросфера и другие), а также относительно автономно развивающиеся вторичные геосферы: педосфера, антропосфера (Родоман Б. Б., 1979), социосфера (Ефремов Ю. К., 1961) и ноосфера (Вернадский В. И.). Область обитания организмов, включающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры, называется биосферой. Криосфера характеризуется отрицательной или нулевой температурой, при которых вода, содержащаяся в парообразном, свободном или химически и физически связанном с другими компонентами виде, может существовать в твёрдой фазе (лёд, снег, иней и другие).

Атмосфера-это газовая оболочка, окружающая Землю и вращающаяся вместе с ней как единое целое. Атмосфера Земли защищает все живое от губительных воздействий космоса. Атмосфера Земли состоит из тропосферы, стратосферы и ионосферы.

Гидросфера— прерывистая водная оболочка Земли, одна из геосфер , располагающаяся между атмосферой и литосферой ; совокупность океанов, морей, континентальных водоемов и ледяных покровов.

2* Структура, цели и задачи, основные объекты исследований в геоэкологии

В структуре
геоэкологии правомерно выделение трех
разделов естественной (эволюционной),
антропогенной и прикладной (оптимизационной)
геоэкологии. Естественная
(эволюционная) геоэкология – синтез
знаний об эколюционных (эталонных
долговременно-стабильных) экопараметрах
структуры, динамических характеристиках
эволюционно сложившихся экосистем,
ландшафтов, состоящих из компонентов
и элементов, балансов и круговоротов
вещества и энергии, обеспечивающих
долговременную их стабильность,
саморегуляцию и саморазвитие (равновесие),
качество и комфортность для биоты и
человека зонально региональных экосфер
и глобальной геоэкосфере. Антропогенная
геоэкология – синтез знаний о глубине,
масштабах антропогенного изменения
эталонных экопараметров, структурного
состава, нарушения динамических
характеристик, балансов и круговоротов
вещества и энергии в отдельных
компонентах, экосистемах, ландшафтах,
стабильности качества и комфортности
геоэкосферы и зонально-региональных
экосфер. Прикладная
(оптимизационная) геоэкология – синтез
знаний (направлений исследования) о
стратегии и тактике максимально
возможного сохранения эволюционных
экопараметров геоэкосферы и
зонально-региональных экосфер,
предотвращения кризисных, критических
и катастрофических нарушений
экопараметров. В задачи
прикладной
геоэкологии
также входит разработка и внедрение
различных вариантов моделей
антропогенизированных сред с оптимальными
экопараметрами. Даже краткий перечень
основных направлений исследования
геоэкологии позволяет сделать вывод
о том, что ни одна из современных наук
в одиночку не способна решить все
поставленные вопросы и свидетельствует
о ее широко междисциплинарном характере.
Объектом
исследования

геоэкологии являются окружающая среда
и антропогенно нарушаемые системы
высокого уровня организации (ассоциации
организмов и биоценозы), а предметом
исследований — закономерности их
функционирования и развития. Основные
решаемые задачи

— изучение и прогнозирование изменений
экосистем и их функций под влиянием
природных и природно-техногенных
процессов, разработка теории их
устойчивости и функционирования. В
последнее двадцатилетие произошло
существенное обновление геоэкологической
парадигмы — геоэкология понимается как
наука о взаимодействии человеческого
общества и природы, а главным ориентиром
становится исследование геосистем как
жизненной среды человечества. Геоэкология
стала научной основой рационального
природопользования.

Пограничная дисциплина

То, что изучает геоэкология, отличается системным характером (таковыми являются, к примеру, взаимодействия абиотической среды и живых организмов). Специально для данной науки ученые ввели новый термин. Это геоэкосистема, которая является результатом взаимодействия гидросферы, биосферы, атмосферы и литосферы. Также ее рассматривают как порождение столкновения общества и природы. Последствием их взаимодействия является появление открытых и закрытых геоэкологических систем.

Как и любая другая пограничная дисциплина, эта наука пользуется исследовательскими методами самого разного характера. Геоэкология – это система, которую нельзя описать только одним показателем, а значит, в данном случае требуется интеграция геологии, географии, экологии и некоторых других областей человеческих знаний.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий