Естествознание. Базовый уровень. 11 класс - Сергей Титов

Рис. 263. Парниковый эффект

С увеличением парникового эффекта связывают глобальное потепление. В течение последнего времени средняя температура на Земле постоянно поднимается. Так, с середины XVIII в., т. е. с началом промышленной революции, она увеличилась на 0,7 °C. По некоторым прогнозам, в XXI в. температура может подняться ещё на величину от 1 до 6 °C. Это может привести к катастрофическим последствиям. В результате таяния ледников повысится уровень Мирового океана, что приведёт к затоплению огромных прибрежных территорий, на которых расположены большие города и целые государства. Могут участиться природные катаклизмы – наводнения, засухи, ураганы и пр. Потепление приведёт к переселению многих животных в полярные зоны и вымиранию многих обитателей прибрежных зон и островов. Другие исследователи не считают глобальное потепление результатом антропогенного воздействия, а полагают, что оно является естественной фазой колебаний температуры, характерной для данной эпохи. По их мнению, в XIV–XIX вв. имел место «малый ледниковый период», в течение которого температура на Земле понизилась по сравнению с X–XIII вв. Сейчас происходит очередная волна естественного колебания климата, которая приведёт Землю к температуре, существовавшей до начала этого периода.

На нашей планете периодически происходят так называемые экологические катастрофы, которые, хотя и не грозят гибелью всем обитателям Земли, тем не менее наносят им серьёзный и часто непоправимый ущерб. Катастрофы могут быть природными (землетрясения, ураганы, большие извержения вулканов) и техногенными, связанными с человеческим фактором (пренебрежение мерами безопасности, халатность персонала, стремление к экономии средств и др.).

Рис. 264. Тушение пожара на нефтяной платформе в Мексиканском заливе (2010)

В последнее время на Земле очень часто происходят техногенные катастрофы, имеющие различные масштабы – от местных до глобальных. Крупной катастрофой стала авария на Чернобыльской АЭС (1986), вызвавшая радиоактивное заражение некоторых территорий Украины, Белоруссии и России. 18 тыс. человек погибли и пострадали в результате взрыва на химическом заводе в 1984 г. в индийском городе Бхопал. Взрыв нефтяной платформы в Мексиканском заливе (2010) повлёк за собой крупнейший в истории США разлив нефти, что превратило эту аварию в одну из серьёзнейших техногенных катастроф (рис. 264).

1. С чем связано резкое изменение динамики роста численности населения Земли, которое произошло в XVIII в.?

2. Сравните экстенсивный и интенсивный способы развития производства. В чём их разница?

3. Какую опасность для биосферы представляет уничтожение лесов?

4. Что такое инсектициды, гербициды и фунгициды? Какую опасность они представляют для окружающей среды?

5. Что может быть причиной глобального потепления?

6. Как вы считаете, может ли природная катастрофа стать причиной техногенной катастрофы? Докажите своё мнение.

1. Предложите возможные пути решения основных экологических проблем вашего региона.

2. Существуют ли в вашем регионе природоохранные организации, деятельность которых направлена на сохранение природных экосистем, поддержание и восстановление численности исчезающих видов? Что вам известно об их работе? Обсудите в классе, какую помощь вы можете им оказать. Что лично вы можете сделать для сохранения нашего общего дома – планеты Земля?

3. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, подготовьте сообщение или презентацию о серьёзных экологических катастрофах современности и о мерах по их ликвидации.

4. Объясните, почему нельзя употреблять выражение «плохая экология». В чём некорректность данного выражения?

5. Проанализируйте текст параграфа и составьте список основных экологических проблем современности. Какие вы можете предложить классификации этих проблем?

6. Выявите скопления бытовых отходов и свалок мусора на территории вашего района. Организуйте и проведите мероприятия по очистке территории. Напишите краткую заметку в местную газету о проведённом мероприятии.

1. Что вы знаете о профессиях, связанных с техническими достижениями человечества? Есть ли среди ваших знакомых или родственников люди, работающие в сфере транспорта, авиации или космической промышленности? Попросите их прийти в класс и рассказать об особенностях своей профессии.

2. Согласны ли вы с тем, что программист – универсальная профессия? Объясните свою точку зрения.

3. Сделайте фотоколлаж на тему «Профессии моей семьи», в котором кратко расскажите о работе ваших родителей, бабушек, дедушек, старших братьев или сестёр. Организуйте вместе с одноклассниками общую выставку «Профессионалы в своих профессиях», пригласив на неё своих родных и близких.

4. Докажите, что для решения экологических проблем современности необходима интеграция знаний и достижений всех наук и людей всех специальностей.

Заключение: Перспективы развития ноосферы

Познавая, наш разум не наблюдает, он формирует действительность по правилам самого человека… Для познания истины нужны не только умственные способности, но все чувства, мораль, нравственная ответственность.

Мы заканчиваем изучение основных вопросов, связанных с современными науками о природе, т. е. с естествознанием. Последняя глава была посвящена ноосфере – сфере разума, области, на которую распространяется человеческая мысль. На сегодняшний день этой областью является вся Земля, во всяком случае, её поверхностные слои. Ноосфера, по мысли В. И. Вернадского, создаётся научным знанием, которое всё более и более проявляется на нашей планете как природная сила. Фактически весь этот учебник был посвящён ноосфере. Конечно, человек не может управлять движением звёзд и планет, но эти движения влияли на развитие сельского хозяйства, отражались в мифологии и религии, которые определяли культуру человека, а значит, и обусловленные этой культурой происходившие на Земле преобразования. Конечно, человеческая мысль не может изменить законов физики, но знание этих законов определило развитие промышленности, изменившей «лик Земли». Расщепление атомного ядра и освобождение ядерной энергии потенциально поставили под угрозу само существование человечества.

Возникновение ноосферы является естественным следствием эволюции биосферы. Мы знаем, что с появлением жизни на нашей планете стали происходить такие изменения, которые нельзя сказать что противоречили, но и не вытекали из законов физики. Эти изменения коренным образом изменили происходящие на планете процессы. Ещё до выхода трудов Ч. Дарвина американский геолог и биолог Д. Д. Дана выдвинул представление о том, что эволюция живой природы идёт в определённом направлении, которое он назвал цефализацией. Суть этой гипотезы заключается в том, что в процессе развития живой природы появился головной мозг, сложность и эффективность работы которого постоянно увеличивалась, пока он не эволюционировал в мозг человека. С этого момента можно отсчитывать начало существования ноосферы.

С общефизической точки зрения ноосфера кажется очень странным явлением. Давайте займёмся небольшими подсчётами. Мозг взрослого человека весит 1400–1500 г. Число живущих на Земле людей только что достигло 7 млрд, так что общая масса вещества, составляющего мозг всего человечества, около 10 млрд (109) килограммов. Масса же земного шара равна 6 1024 кг. Таким образом, весь совокупный мозг человечества составляет ничтожнейшую часть Земли. Представьте себе, что наша планета представляла бы собой шар массой 6 тыс. т. Тогда совокупная масса мозга человечества составляла бы 1 мкг, т. е. одну миллионную грамма. Это сопоставимо с пылинкой, которую можно рассмотреть только в микроскоп. Тем не менее эта «пылинка» за несколько тысяч лет произвела на Земле изменения, сравнимые с теми, которые происходили на ней до появления человека в течение многих миллионов лет. Достаточно сказать, что «пылинка» накопила такие запасы ядерной энергии, что может при желании просто уничтожить планету. Вернее это сделала даже не «пылинка», а лишь незначительная её часть, имеющая отношение к ядерной энергетике. Получается, что информационное воздействие, которое система оказывает на окружающий мир, никак не связано с её размерами и массой.

Однако глобальная ядерная война кажется в наше время крайне маловероятной, поэтому лучше рассмотреть другие сценарии развития человечества, а вместе с ним и всей ноосферы. По-видимому, главной проблемой остаётся давление ноосферы на биосферу, на формы существования в ней жизни в целом, а следовательно, и жизни человечества. Мнение по этому вопросу самого В. И. Вернадского было весьма оптимистичным. Он писал: