2. Понятие живого компонента биосферы и его биогеохимических функции.
Живой компонент - все живые организмы, представленные как масса, энергия и вещества. Биогеохимические функции живого компонента:
- Формирование газового состава Земной атмосферы: только из-за живого компонента свободный кислород высвобождается в атмосферу и количество углекислого газа снижается.
- Концентрация: организмы могут аккумулировать некоторые химические элементы в своих телах (осадочные породы, отложения карбонатов).
- Окислительно-восстановительные реакции: окисление органических соединений до CO2 и H2O и их восстановление до органических соединений.
- Биогеохимическая деятельность людей: люди влияют на биосферу по-разному (антропогенный фактор, главным образом индустриальный).
Поставки продовольствия все еще зависят от производительности экосистем. В теории, полная ежегодная продуктивность биосферы (сухая масса) равна 14×1010 тонн, продуктивность всех полей и пастбищ до 2,8×1010 тонн. Все люди в настоящее время потребляют прямо и косвенно около 2×109 тонн зерна ежегодно (влажная масса).
В настоящее время, все сельскохозяйственные площади человечества занимают 37% всей поверхности земли, в том числе поля и пастбища - 28%. Эта площадь составляет 4,1×109 гектаров. Леса составляют не более 31% всей площади земли, и остающаяся земля (приблизительно 32%) имеет главным образом низкую продуктивность. Принимая это во внимание, предупреждения экологов относительно продолжающегося разрушения лесов становятся ясными. Однако, народонаселение должно удвоиться за последующие 50 лет. Возможно ли будет снабдить всех людей пищей? Этот вопрос не тривиален, если Вы полагаете, что в настоящее время, по крайней мере, 1 миллиард людей постоянно недоедает. Можно ожидать, что все большее количество бедных стран будет иметь возможность модернизировать их сельское хозяйство и приблизиться к продуктивности земельных площадей в развитых странах. Однако эти оптимистические ожидания не решат проблему поставок продовольствия для населения больше чем 10 миллиардов. Таким образом, разрыв в потреблении пищи между богатыми и бедными странами будет также сохранен и в будущем. Пища, полученная в изобилии в богатых странах, частично будет экспортироваться в другие регионы, - это пожертвования маленькой части в качестве гуманитарной помощи, и иногда, только уничтожаться, как это случается в Европе из-за эпидемий крупного рогатого скота. Бедные страны в состоянии накормить своих людей главным образом растительной пищей - рисом, кукурузой, картофелем.
3. Энергия и природные ресурсы: Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы.
Природные ресурсы - являются сырьем - биотическое и абиотическое, которое поддерживают жизнь на Земле.
Возобновляемые ресурсы - это те материалы, которые могут быть выращены или пополнены.
Невозобновляемые ресурсы - это те, которые не могут быть заменены или пополнены сами по себе или людьми. В результате они требуют специального управления и внимания.
Возобновляемые ресурсы: Дикая природа лесов (растения и животные), почва.
Возобновляемая энергия Солнечная, Ветровая, Водная, Геотермальная, Биомассы.
Невозобновляемые ресурсы: Пресная вода, Ископаемое топливо (уголь, нефть и газ), полезные ископаемые.
Невозобновляемая энергия: Уголь, нефть, природный газ, ядерная энергия
Вторичные источники энергии: Водород
Ископаемое топливо произошло из органического материала, произведенного из биомассы, полученной в процессе фотосинтеза много миллионов лет назад. Этот органический материал, созданный в виде геологических залежей за длительный период времени, является сегодня первичным источником энергии для общества, составляя приблизительно 87% всей коммерческой энергии в мире.
Из трех главных видов ископаемого топлива (нефть, уголь и газ), нефть - самый важный источник энергии. Нефть составляет до 37% мирового производства энергии, уголь - 26%, газ - 24%, ядерное топливо - 6 %. Другие возобновляемые источника -солнце и ветер составляют ~1% общего количества.