BİOSFER

Transkript

1 BİOSFER Yer kürəsinin səthi canlılar və cansızlar arasında bölünmüşdür. Yerin cansız aləminin yaşı 5 mlrd. il, canlı aləminin yaşı isə 3 mlrd. il olaraq qəbul edilmişdir. Məhz bu səbəbdən bəzi alimlərin fikrincə, yerin cansız aləmi canlı aləminin yaranması üçün başlanğıc rolunu oynamışdır. Yer kürəsinin,əsasən, həyatın mövcud olduğu məkanlar mühit adlanır. Mühit anlayışı özü də iki cür olur: daxili və xarici mühit. Hər bir mühit ekoloji sistemlərdən təşkil olunmuşdur. Ekosistem və ya ekoloji sistem konkret mənada cansız və canlı komponentlərin qarşılıqlı əlaqəsi nəticəsində fəaliyyət göstərən sistemdir. Həmçini ekosistemlər təbii cə antropogen olaraq fərqləndirilir Təbii ekosistem təbiətin təkamülü nəticəsində yaranmış olan ekoloji sistemlərə deyilir. Antropogen ekosistem isə insane fəaliyyəti nəticəsində yaranmış ekoloji sistemlərdir. Ekologiya fənninin əsasını da məhz təbii ekosistemlər təşkil edir. Yer səthində ekoloji vəziyyət heç də həmişə eyni cür olmur. Müəyyən dövrlərdə yerdəki vəziyyət böhran həddinə gəlib-çatır. Bu böhranlar ekoloji böhran adlanır. Müasir təbiətdə baş verən böhranların bir nömrəli səbəbi insak faktoru, yəni antropogen təsirdir. Yer səthində ayrı-ayrı dövlətlərin iqtisadiyyatlarının və sənayelərinin inkişafı təbiətə bərpaolmaz zərərlər vurur ki, bunun da nəticəsində ekoloji böhranlar qlobal xarakter alır və ekosistemdə ekoloji partlayış təhlükəsi artıt. Biosfer anlayışını elmə ilk dəfə avstriyalı alim Eduard Zyuss daxil etmişdir. Yunancadan tərcümədə bios - həyat, spheria - kürə mənasını verir. Biosfer haqqında təlimi böyük rus alimi, akademik Vladimir İvanoviç Vernadski ( ) yaratmışdır. Onun fikrincə biosfer Yerin həyat yayılan xarici qabığıdır. Bura bütün canlı orqanizmlər və onların məskunlaşdığı mühit daxildir. V.İ. Vernadski təsdiq edirdi ki, Yerin canlı orqanizmləri biosferin ən güclü qüvvəsi olub onun funksiyasını maddi və enerji cəhətdən təyin edir. Məlum olduğu kimi Biosferə ozon səthinə kimi atmosferin bir hissəsi (20-25 km), litosferin üst hissəsi, əsasən aşınma gedən qabıq (orta hesabla 2-3 km) və bütün hidrosfer (okeanın dibindən 1-2 km aşağı) daxildir. Biosferin ümumi qalınlığı 40 km-ə çata bilər. Vernadskinin fikrincə, biosferin maddəsi mütəlif olub geoloji cəhətdən qarşılıqlı əlaqədə olan 7 hissədən (canlı maddə, biogen maddə, radioaktiv maddə, kosmik mənşəli maddə, seyrək yayılmış atomlar, atil (kosniy), biratil (biokos) ibarətdir. Canlı maddələrə bitkilər, heyvanlar və mikroorqanizmlər daxildir.

2 Biogen maddələrə geoloji tarix boyu canlı orqanizmlər tərəfindən yaradılan üzvi və üzvi-mineral maddələr (daş kömür, torf, neft, əhəng, gil, mərmər, qranit və b.) daxildir. Atil (kosniy) maddələrə qeyri üzvi mənşəli dağ süxurları, su canlı orqanizmlərin yaşaması üçün substrat və ya mühit sayılır. Biokos maddələr canlı və cansız (atil) maddələrin sintezindən yaranır. Vernadskinin fikrincə, bu maddələr biosferdə canlı orqanizmlərlə və atil proseslərlə eyni vaxtda yaranıb bir-birinin dinamik tarazlıq sistemini təşkil edir. Orqanizmlər biokos maddələrdə mühüm rol oynayır. Planetin biokos maddələrinə çöküntü süxurları, aşınma qabığı, bütün təbii sular, torpaq, sualtı torpaq (lil) və s. daxildir. Canlı və cansız maddələrin biokosda nisbəti tərəddüd edir. Məs. torpağın tərkibi orta hesabla 93% mineral (atil) və 7% üzvi (canlı və biogen) maddələrdən ibarətdir. Biosfer açıq sistemdir. Yəni o, həm daxildən, həm də xaricdən, yəni kosmosdan təsirlərə məruz qalır. Xarici təsirin əsasını günəş aktivliyi təşkil edir. Həmçinin günəş aktivliyi yerdəki maddələr dövranı üçün lazımi zəmini yaradır. Planetdəki bütün orqanizmlərin məcmusunu Vernadski canlı maddə adlandırır. Biosferə adi görünüş verən enerji kosmik mənşə daşıyır. O, Günəşdən şüa enerjisi formasında çıxır. Lakin məhz canlı orqanizmlər, həyatın məcmusu bu kosmik şüasının enerjisini Yerin kimyəvi enerjisinə çevirir və həyatımızın sonsuz müxtəlifliyini yaradır. Bu canlı maddələr özünün tənəffüsü, qidalanması, metobolizmi, ölümü (məhv olması) və özünün parçalanması, daim öz maddəsindən istifadə etməsi, başlıcası isə yüz milyon illərlə fasiləsiz olaraq nəsillərini dəyişməsi, özünün doğulması, çoxalması, biosferdən başqa digər yerdə mövcud olmayan müdhiş planetar hadisələrdən birini törədir. Yer sətinə daxil olan enerjinin 99%-dən çoxunu Günəş şüalanması təşkil edir. Bu enerji hidrosfer, atmosfer və litosferdə əksər fiziki və kimyəvi proseslərə hava və su kütlələrinin qarışmasına, buxarlanmaya, maddələrin yenidən paylanmasına, qazların udulmasına, ayrılmasına və s. sərf olunur. Təbiətdə əsas iki maddələr dövranı mövcuddur: böyük (geoloji) və kiçik (biogeokimyəvi) dövran. Böyük və ya geoloji dövranı belə baş verir. Maqmatik suxurların aşınması hesabına əmələ gələn çökmə suxurlar yer qabığının hərəkətdə olan zonasında yenidən yüksək temperatur və təzyiq zonasına daxil olurlar. Bu suxurlar orada əriyərək maqmatik suxurlar üçün yeni mənbə rolunu oynayırlar. Bu suxurlar təkrarən yerin səthinə çıxdıqda aşınma proseslərinin təsiriylə onlar təzədən çöküntü suxurlara transformasiya olunurlar. Bu halda, maddələr mübadiləsinin simvolu dairə deyil, spiralvaridir. Təbiətdə, həmçinin suyun quru və okean arasındakı atmosfer vasitəsilə reallaşan böyük dövranı da mövcuddur.

3 Kiçik və ya biogeokimyəvi dövran böyük dövrandan fərqli olaraq yalnız biosfer daxilində baş verir və tamamlanır. Biogeokimyəvi dövranın biosferdə həyatın mövcudluğu üçün əsas faktorlardan hesab olunur. Canlı maddələrin yaranması, müəyyən inkişaf yolu keçməsi və nəhayətində məhv olması nəticəsində biosferdə həyatın varlığı öz davamlılını qoruyub-saxlayır.bu halda da dövranın əsas hərəkətverici qüvvəsi günəş enerjisi hesab olunur. Oksigenin dövran. Oksigenin dövranı - biokimyəvi tsikli planetar proses olub, atmosferi və hidrosferi Yer qabığı ilə əlaqələndirir.oksigenin dövranının əsas həlqələri bunlardır: yaşıl bitkilərdə fotosintez zamanı sərbəst oksigenin əmələ gəlməsi, bütün canlı orqanizmlərin tənəffüsü üçün oksigendən istifadə edilməsi, üzvi qalıqların və qeyri-üzvi maddələrin (məs. yanacağın yandırılması) oksidləşməsinin reaksiyası üçün və digər kimyəvi dəyişikliklər, bunlar karbon qazı, su kimi oksidləşmiş birləşmələrin əmələ gəlməsinə və onların fotosintetik çevrilmələrin yeni tsiklinə cəlb edilməsinə səbəb olur. İl ərzində sintez olunan üzvi maddələrin kütləsinə əsaslanaraq (15% tənəffüs prosesinə sərf edilməsini nəzərə alaraq) bu nəticəyə gəlmək olar ki, planetin yaşıl bitki örtüyünün illik oksigen məhsulunun miqdarı 300x109 ton təşkil edir. Onun az miqdarı, yəni 25%-dən bir qədər artığı quruda yerləşən bitki örtüyü tərəfindən, qalanı isə Dünya okeanının fotosintez edən orqanizmləri tərəfindən ayrılır, sərbəst oksigen yalnız atmosferdə deyil, həmçinin təbii sularda həll olunmuş vəziyyətdə mövcuddur. Karbonun dövranı. Karbon biosferin ən mühüm kimyəvi elementlərindən biri sayılır. Bu aşağıdakılarla bağlıdır: 1. Həyatın demək olar ki, bütün formaları karbon birləşmələrindən ibarətdir; 2. Biosferdə karbon birləşmələrinin oksidləşməsi və reduksiyası reaksiyaları yalnız karbonun deyil, həmçinin oksigenin və bir çox digər elementlərin qlobal yayılmasına və balansına səbəb olur; 3. Karbon atomlarının zəncir və həlqə yaratma qabiliyyəti üzvi birləşmələrin müxtəlifliyini təmin edir; 4. tərkibində karbon olan qazlar karbon qazı və metan antropogen istixana effektində müəyyən rol oynayır. Karbonun əsas ekosfer ehtiyatları hidrosfer, litosfer və atmosferdə yerləşir. Onlar arasında intensivliyi ildə on milyard tonlarla aktiv karbon mübadiləsi gedir. Bu mübadilədə okean karbonun əsas uducusu hesab olunur, bu qurudan çay axınları ilə üzvi maddələrin destruksiyası, həm də atmosferdən bütün canlı orqanizm kompleksinin (biotanın) tənəffüsü nəticəsində daxil olur. Biosferdə mühüm proseslər qeyri-üzvi maddələrdən günəş enerjisinin iştirakı ilə (fotosintez) üzvi maddələrin formalaşması, biotanın (biosenozun) aerob və anaerob

4 proseslərin fəaliyyəti və üzvi maddələrin destruksiyasından üzvi maddələrin sərf olunması prosesləri gedir. Biokimyəvi tsikldə aktiv iştirak edən karbonun əsas ehtiyatı Dünya okeanında yerləşir, burada o, müxtəlif formalarda olur. Son nəticədə karbonun əksər hissəsi okeanın dibində toplanır, sonra daha cavan çöküntülərdə örtülür və beləliklə, ekosferdən kənara çıxır, bu zaman litosfer maddələrinin böyük tsiklində qalır. Karbonun qlobal tsiklində əsas antropogen axın enerji istehsalı prosesində yanacaqların yandırılması nəticəsində əmələ gəlir. Azotun dövranı.azot həyatın hakim (açar) inqrediyenti sayılır, çünki bu element bütün zülal birləşmələrin vacib komponentidir. Azot birləşmələrinin böyük ehtiyatı litosferdə yerləşir. Qalan ehtiyatı isə kimyəvi cəhətdən az aktiv qaz şəklində atmosferin 79% -ni təşkil edir. Azotun ehtiyatının biosfer və hidrosferdə nisbətən az olmasına baxmayaraq, bu aktiv element geosferlər arasında tez mübadilə edir. Azot tsiklinin kimyəvi şəkli olduqca mürəkkəb və müxtəlifdir, çünki azot hava, su və torpağa müxtəlif kimyəvi formalarda daxil olur və həm də şəklini dəyişir. Azot birləşmələrinin dövranında azot toplayan, nitrifikatorlar, denitrifikatorlar mikroorqanizmləri olduqca böyük rol oynayır. Yerdə qalan orqanizmlər isə azotun dövranına öz hüceyrələrinin tərkibinə azotu assimilyasiya etdikdən sonra təsir göstərir. Fır-fır və yaşıl fotosintez bakteriyaları, müxtəlif torpaq bakteriyaları da azot toplayır. Azotun yüksək intensiv toplanması göy-yaşıl yosunlar çox olan çirklənmiş göllərdə baş verir. Atmosferdə və biosferin çöküntü qabığında olan külli miqdarda azot ehtiyatının dövranında yalnız quru və okeanın canlı orqanizmləri tərəfindən mənimsənilərək toplanan (fiksasiya olunan) azot iştirak edir. Azotun mübadilə fondu kateqoriyasına aşağıdakılar daxildir: biokütlənin azotu, bakteriya və canlı orqanizmlərin bioloji azot fiksasiyası, yuvenil (vulkanogen) azot, atmosfer (şimşək zamanı toplanan) azotu və texnogen azot. Kükürdün dövranı.kükürd zülalların vacib komponenti olduğu üçün bioloji proseslərdə mühüm rol oynayır. Torpaqda və çöküntülərdə kükürdün ehtiyatı geniş, atmosferdə isə azdır. Kükürd mübadilə fondunda əsas rolu xüsusi mikroorqanizmlər oynayır, onların hər bir növü oksidləşmə və reduksiyanın nəticəsində suyun dərinliyində yerləşən çöküntülərdən səthə hidrogen-sulfid qarışır. Kükürdün tsiklinin (dövranının) antropogen pozulması ekosistemin asidifikasiyası, stratosfer və troposferdə ozonun vəziyyəti, iqlimin dəyişməsi kimi qlobal ekoloji prosesləri təyin edir və ya onlara ciddi təsir göstərir. Fosforun dövranı. Fosfor bioloji və biokimyəvi proseslərdə böyük rol oynadığı üçün ən mühüm kimyəvi elementlərdən biri sayılır. Fosforun əsas

5 rezervuarları (ehtiyatları) quru ekosistemləri, okeanlar və su hövzələrində gətirmələrin çöküntüləridir. Fosforun qazşəkilli formaları praktiki olaraq mövcud deyil, odur ki, ona atmosferdə rast gəlinmir. Litosferdə fosforun əksər hissəsi kristal süxurlar olub apatitlərin tərkibində olur (95%). Fosfor çaylarla göl, su anbarları və dənizlərə axını baş verərək orada toplanır. Əks istiqamətdə fosforun axını olmur, bu isə quru ekosistemlərinin (o cümlədən aqroekosistemlərin) fosforla kasadlaşmasına və bununla əlaqədar onların bioloji məhsuldarlığının aşağı düşməsinə səbəb olur. Antrorogen fəaliyyət nəticəsində eroziya prosesinin güclənməsi,fosfor gübrələrinin yuyulub aparılması, çirkab sularının axıdılması dünyada fosfor axınlarının intensivliyini artırır. Bu isə su hövzələrinin evtrofikasiyasının güclənməsinə səbəb olur. Fosforun hidrosferə ümumdünya illik axını 20 mln. tona yaxındır. Yer qabığında fosforun miqdarı 0,093% təşkil edir. Fosforun dövranı «Quru-Dünya okeanı» sistemində gedir. Ozon qatı yer kürəsinin mövcudluğunda də əvəzolunmaz rol oynayır. Ozon sözü yunancadan tərcümədə kəskin iy mənasını verir. Bu sözü ilk dəfə 1839-cu ildə K.F.Şonbeyn tərəfindən işlədilmişdir ci ildən sonra ozon qatının atmosferin tərkib hissəsi olduğu sübut olundu və 1881-ci ildən başlıyaraq, ozon təbəqəsi troposferdən və strotosferdən ayrı tətqiq olunmağa başlandı. Ozon təbəqəsi yer kürəsini əsasən günəşin yüksək temperaturundan və ultrabənövşəyi şüalarından qoruyur. Biosferdə maddələrin dövretməsi və ekoloji təhlükəsizlik Bildiyimiz kimi, təbiət materiyanin bir hissəsidir və üç halda: qaz, maye və bərk halda olur. Yerin təbiəti canlı və cansızlardan ibarətdir. Canlı və cansızların fərqi tənəffüsdə, qidalanmada, nəsil artırmada özünü göstərir. Materiyanın həyat olan məkanına mühit deyilir. Mühit iki hissəyə ayrılır: daxili və xarici mühit. Biologiya, təbabət kimi elmlərin öyrəndiyi daxili mühit orqanizmə onun içərisindən olan təsirlərin cəmidir. Xarici mühit isə orqanizmə kənardan edilən təsirlərin cəmidir. Ekologiyanın müəyyənedici anlayışlarından biri olan ekosistem termini elmə 1935-ci ildə ingilis alimi A.Tensli tərəfindən gətirilmişdir. Ekosistem konkret məkanda cansız və canlı komponentlərin qarşılıqlı əlaqəsi

6 nəticəsində fəaliyyət göstərən sistemdir. Ekosistemin təbii və antropogen növləri var. Təbii ekosistem təbiətin təkamülü prosesində, antropogen ekosistem isə insan fəaliyyəti nəticəsində yaranıb. Məsəl üçün, dəniz, çay, göl və s. təbii, su anbarı, kanal, çarhovuz və s. isə antropogen ekosistemlərdir. Müasir dövrdə antropogen ekosistemlər intensiv olaraq təbii ekosistemləri intensiv sıradan çıxartdığı üçün ekologiya daha çox təbii ekosistemlər ilə maraqlanır. Biosfer yunan (bios həyat, spheria kürə) sözü olub Yer kürəsində canlı həyatın yayıldığı sahədir. Böyük rus alimi V.İ.Vernadski biosfer haqqında təlimin yaradıcısı sayılır. Belə ki, Vernadski canlı orqanizmlərin yaşadığı və keçmişdə yaşamış olduqları mühiti biosfer adlandırmışdır və bununla da yeni analoji ekologiya elmini yaratmışdır. Biosferə bütün canlı orqanizmlər,onların yayıldığı mühit aiddir. Digər geosferlərdən fərqli olaraq biosferdə ən yüksək kimyəvi çevrilmələr gedir. Ümumi qalınlığı 36 km-ə çata bilən biosfer müxtəlif təbəqələrə təsir edir. Biosfer ozon səthinə kimi atmosferin bir hissəsi litosferin üst hissəsi, əsasən aşınma gedən qabığı və bütün hidrosfer daxildir. Biosfer atmosferin alt 2 km-lik, litosferin üst 3-4 km-lik və bütün hidrosfer (11 km) qatını əhatə edir. Biosferin hidrosferə təsiri yosunlar sudan karbon qazını udaraq sudakı canlıların tənəffüsü üçün vacib olan oksigeni buraxmasındadır. Canlıların hidrosferə ən böyük təsiri isə onların okeanda duzluluğu sabit saxlamasıdır. Biosferin atmosferə təsiri bitkilər oksigeni, heyvanlar karbonu, mikroorqanizmlər azotu yaratmasındadır. Bitkilər fotosintez prosesi nəticəsində qeyri-üzvi maddələri üzvi maddələrə çevirir, havanı oksigenlə zənginləşdirirlər. Litosferə biosferin təsiri isə canlıların məhv olduqda çürüyərək torpağa qarışmasında və çökmə süxurlara çevrilməsindədir. Bitki kökləri süxurları parçalayaraq üzvü aşınmada iştirak edirlər. Vladimir Vernadski biosfer maddəsinin yeddi hissədən - canlı orqanizmlər, biogen, radioaktiv maddələr, seyrək yayılmış atomlar, kosmik mənşəli maddələr, biokos və atıl maddədən ibarət olmasını və onların birbiri ilə qarşılıqlı əlaqədə olmasını qeyd edirdi. Bu maddələr biosferdə canlı orqanizmlərlə və atil proseslər ilə eyni vaxtda yaranıb bir-birinin dinamik tarazlıq sistemini təşkil edir. V. Vernadski canlı orqanizmlərin geoloji rolu təliminin də yaradıcısıdır. O hesab edir ki, Yer qabığının dəyişməsində əsas amil canlıların fəaliyyətidir. Biosfer bir neçə xüsusiyyətlərə malikdir. Onun əsas xüsusiyyətlərindən biri açıq sistem olmasıdır. Belə ki, ona kənardan enerji daxil olur və bisofer kosmik təsirə məruz qalır. Bunun da əsasını günəş aktivliyi təşkil edir. Günəş aktivliyi bir çox katastrof və kataklizmin yaranmasına səbəb ola bilər. Biosferin digər mühüm xüsusiyyəti isə homeostazm dır. Bu biosferin özünü tənzimləmə sisteminin olmasıdır. Özünü tənzimləmə sistemi hər hansı hadisə və ya həyəcan baş verdikdə müəyyən mexanizmdən istifadə

7 edərək onun qarşısını alır və yaranmış dəyişiklikləri keçmiş vəziyyətinə qaytarır. Təbiətdə maddələrin böyük və kiçik dövranı mövcuddur. Böyük dövranı Günəş enerjisi ilə Yerin dərinlik enerjisinin qarşılıqlı təsiri ilə baş verir və bisoferdə Yerin daha dərin qatlarında maddələrin paylanması ilə yerinə yetirilir. Burada maddələr mübadiləsinin simvolu spiraldır. Kiçik dövran isə yalnız biosfer daxilində tamamlanır və burada maddələr mübadiləsinin enerjisinin əsas mənbəyi günəş radiasiyası sayılır. Çünki günəş fotosintez yaradır.ayrı-ayrı maddələrin dövranı biogeokimyəvi tsikllər adlanır və bu tsikllər dövranlarla canlı orqanizmlərin mühüm funksiyaları təmin olunur. Beş belə funksiya mövcuddur: qaz, biokimyəvi, biogeokimyəvi, konsentrasiya və oksidləşmə-reduksiya. Son illərdə ekoloji böhranlar dünyəvi xarakter alıb və ekoloji partlayış qorxusu çoxalıb. Bu da insanların təbii ətraf mühitə təsirinin intensivləşməsi ilə əlaqədardır. Böyük ekoloji böhranlar arasında Çernobıl qəzasını, Aral dənizinin qurudulmasını, böyük miqdarda sənaye tullantılarının və s-ni gostərmək olar. Bunlarla yanaşı potensial ekoloji təhlükə daha çoxdur. Bura ehtiyatların tükənməsi, ozon qatının dəyişməsi və s. aiddir. Mühitin kimyalaşdırılması da ekoloji təhlükəni artıran amillər arasındadır. Bildiyimiz kimi, ozon təbəqəsi qalınlığı 2-3 mm olan atmosferin bir hissəsidir. Ozon yunan sözü olub kəskin iy deməkdir. O, ilk dəfə 1839-cu ildə K.F. Şonbeyn tərəfindən kəşf olunmuşdur. Troposfer və stratosfer ozonu olmaqla iki qrupa bölünən ozonun qorunub saxlanılması en vacib ekoloji problemlərdəndir. Azərbaycan ozon təbəqəsinin qorunması üzrə dünya ictimaiyyətinin bütün səylərini dəstəkləyir və beynəlxalq razılaşma əsasında qəbul etdiyi öhdəlikləri ardıcıl yerinə yetirməyə çalışır. Azərbaycan bir sıra ozondağıdıcı maddələrin istifadədən çıxarılması və həmin maddələrin atmosferə atılmasının qarşısının alınması üzrə dünya birliyinin həyata keçirdiyi tədbirlərdə fəal iştirak edir. Azərbaycan mühüm ekoloji problem olan ozon təbəqəsinin mühafizəsi haqqında Vyana Konvensiyasının (1985-ci il), Monreal Protokolunun (1987), London (1990), Kopenhagen (1992) və Monreal (1997) düzəlişlərinin ratifikasiya edilməsi haqqında qanun qəbul edib. Ratifikasiyadan sonra BMT-nin Ətraf Mühit və İnkişaf Proqramlarının himayəsi ilə «Çinar» soyuducuları, Sumqayıt kompressorlar zavodları və yanğınsöndürmə idarələrində istifadə olunan ODM-nin istifadədən çıxarılması, sənayenin müxtəlif sahələri və məişətdə istifadə edilən və ODM olan soyuducu agentlərin bərpa və yenidən istifadəsi, təlimatçı və texniklərin öyrədilməsi üzrə layihələr həyata keçirib, Azərbaycan Ozon Mərkəzi yaradılıb. Azərbaycan hökumətinin ozon qatının dağılmasına qarşı mübarizə strategiyası hazırlanıb və görülən işlər qəbul olunmuş strategiya əsasında həyata keçirilir.ozon təbəqəsinin vacibliyini göstərmək üçün BMT-nin Baş Assambleyası tərəfindən sentyabrın 16-sı Beynəlxalq Ozon Təbəqəsinin Mühafizəsi Günü elan edib.