1. Биосфера – экология ғылымының зерттеу саласы болып саналатын жер шарындағы тірі организмдер орналасқан экологиялық жүйе. Биосфераның құрамына литосфераның жоғары қабаты, гидросфера түгелімен, сол сияқты атмосфера қабаты кіреді. Биосфера тірі организмдердің тіршілік етуіне қолайлы орта. Оларға көлемі кішігірім ін, құс ұясы, қүмырсқа илеуі, ірі тау, дала, биоценоз бен экожүйелер жатады.
Биосфераның даму эволюциясы және оның болашағы тек Жер қыртысының дамуымен байланысты.
Академик В.И.Вернадский (1863-1945) биосфераны ғылыми тұрғыда толық зерттеп, оның теориялық негізін салған.Оның биосфера туралы ілімі – жаратылыстану ғылымдары бойынша осы күнге дейін маңызын жоймаған теориялық еңбек. В.И.Вернадскийдің биосфера туралы негізгі идеялары өзінің «Биосфера» атты еңбегінде 1926 жылы жарық көрген. Аталған еңбекте академик биосферадағы тіршіліктің дамуын, қалыптасуын, оның шекарасы мен болашағын зерттей келіп, «биосферадағы тіршіліктің негізгі қозғаушы күші – Күн энергиясы мен химиялық элементтердің тірі және өлі заттар арасындағы миграциясы жүзеге асатын зат алмасу процесі, яғни организмдердің көбеюі мен дамуы» деп тұжырым жасайды. Шын мәнінде, биосферадағы жалпы тіршіліктің пайда болуы бейорганикалық элементтер негізінде органикалық заттардың пайда болуы тұрғысынан қарастырылады.
Биосфера өзін құрайтын 3 құрамдас бөлігімен сипатталады. Олар – литосфера, гидросфера және атмосфера.
Академик В.И.Вернадский биосферадағы тіршілік процестерін зерттей келе химиялық элементтердің бір тобын «тірі заттар» деп атады. Олар биофильді заттарға жататын сутек, көміртек, оттек, азот, фосфор және күкірт элементтері еді. Биофильді элементтердің атомы тірі организмдердің денесінде күрделі органикалық қосылыстар түзе отырып, көмірсуларды, липидтерді, нәруыздар мен нуклеин қышқылдарын құрайды. Ал бұл органикалық заттар тіршілік тірегі екені мәлім.
В.И.Вернадский биосфераның қалыптысу және даму эволюциясындағы «тірі заттардың» рөлін өте жоғары бағалады. Тірі организмдердің, әсірісе адам баласының іс-әрекетін биосфера шегіндегі биогеохимиялық фактор деп бағалай келіп, биосфера өзін-өзі реттеп отыратын табиғи жүйе екендігін дәлелдеді. Яғни, ғаламшардағы ең жоғары сатыдағы дамыған тіршіліктің өзі тірі организммен байланысты екендігін баса айтты. Шын мәнінде, тірі организмдер ғарыштық энергияны жердегі химиялық энергияға айналдыра отырып, ғаламшардағы тіршіліктің көптүрлілігінің дамуына мүмкіндік береді. Осының бәрі биосферадағы химиялық элементтердің миграциясы болып табылады. (4-сызбанұсқа). Бұл процестер табиғаттағы зат және энергия айналымдарымен шектеліп, биосфера шегіндегі ғаламдық зат алмасулардың үздіксіз қозғаушы күшіне айналады.
5.1-сызбанұсқа
биосферадағы лас заттар (қалдықтар) миграциясы
Ең басты мәселе – биосферадағы айналымдардың қалдықсыз жүруі. Соның нәтижесінде, биосфера деп аталатын «үйімізде» ешбір басы артық зиянды қосылыстар түзілмейді, бәрі де қайтадан айналымға түсіп, табиғаттың өзін-өзі тазартуы жүріп жатады. Ол процестердің ең басты қозғаушы күші – Күн сәулесі екенін естен шығармауымыз керек.
В.И. Вернадский табиғаттағы зат айналымдарының тұрақты даму процесіндегі адамның рөліне ерекше мән берді. Тіптен, оның дәлелдеуінше, адам баласы теңдесі жоқ биосферадағы ең қуатты геологиялық күш ретінде бағаланды. Яғни, болашақтағы биосфераның тағдыры адамзаттың ақыл-ойының сапасына немесе деңгейіне байланысты екендігін болжай келе өзінің өте маңызды теорияларының бірін тұжырымдады. Ол биосфераның жаңа тұрғыдағы сипаты, Жердің сапалы қабықшасы – ноосфера туралы болжамдар еді. Ал «ноосфера» деген ұғымды ғылымға француз математигі Э.Леруа енгізген болатын.
Академик В.И.Вернадский өзінің 1944 жылы жазған еңбегінде: «…болашақ ғаламшардың түр-сипаты мен тыныс-тіршілігі адам баласының ақыл-ойы мен парасатына байланысты дамиды және оған тәуелді болады. Ең бастысы, адамзаттың санасы мен ақыл-ойының нәтижесіне байланысты биосфера тағдыры шешіледі» деген тамаша болжамын айтқан болатын. Шын мәнінде, қазіргі биосфераның тұрақтылығы тек адам баласының қолында екендігін әрбір көзі ашық, көңілі сергек адам түсінеді.
Ноосфера - ақыл-ой сферасы екенін дәлелдеп, одан әрі күрделі зерттеулер жүргізген В.И.Вернадский, Э.Леруа, Т.Шарден сынды ғалымдар: «…адамның ақыл-ойы, мемлекеттер саясаты, ғылым жетістігі, т.б. адамзаттың биік адами деңгейі табиғат пен қоғамның үйлесімді дамуын жүзеге асыратын – ноосфера» деген қорытындыға келген. Бірақ ғаламшалар тұрғындары ноосфера идеясын айтушы ғұлама ақыл иелерінің болжай айтқан шындығын бағалай білмеді. Жұмыр Жер бұрын-соңды болмаған небір үлкен өзгерістерге ұшырады. Ғылыми-техникалық процесс қазіргі биосфераның «тағдырын» басқаша шешті. Не бары соңғы 70-100 жыл ішінде адам баласының іс-әрекеті табиғаттың ұзақ геологиялық жылдар бойы қалыптасқан байырғы түр-сипатын өзгертті. Жер шарында тіршілікке жарамсыз жерлер, құмдар мен шөлдердің көлемі көбейіп, тақырлар пайда болды. Климаты өзгеріп, табиғат ресурстары сарқыла бастады. Адам баласы табиғат ресурстарын меңгеру былай тұрсын, оған байлық көзі ретінде қарап, талантаражға салып, барынша ластап, қажеті жоқ заттар мен қоқыстарды шығара бастады. Соның салдарынан жаппай қырып жоятын атом қарулары, улы химиялық препараттар, канцерогенді, т.б. тіршілікке зиянды заттар табиғаттың тепе-теңдік заңдылықтарын бұзып, ғаламшардың өзіне қауіп төндіре бастады. Мәселен, ХХ ғасырдың соңында көмірқышқыл газының атмосферадағы салмағы шектеулі рауалы мөлшерден (оттекпен салыстырғанда) 0,03%-дан 0,034%-ға көбейген. Яғни, бұрынғы қалпынан 25%-ға өскен. Ғалымдардың есептеуі бойынша, бұл көрсеткіш ХХI ғасырдың басында 25-35%-ға көбейіп, жалпы жер шарының орташа температурасы 1 0С –қа артуы мүмкін. Мұндай жағдайда биосфера шегінде климаттық ауытқулар байқалып, ғаламдық экологиялық апаттар (су тасқыны, топан су, ауа райының кұрт өзгеруі, жер сілкіну, өрт, құрғақшылық, жұт пен ашаршылық, т.б.) болуы әбден мүмкін екендігі дәлелденіп отыр.
