Referat Fondatorul științei despre biosferă (Biosferologia)

7/22/2019 Referat Fondatorul tiinei despre biosfer (Biosferologia)

1/29

UNIVERSITATEA DE STUDII POLITICE I ECONOMICE EUROPENE "CONSTANTIN STERE"

REFERAT

Disciplina: Biosferologia

Tema: Fondatorul tiinei despre biosfer(Biosferologia). Conceptul despre biosfer

A elaborat:

Student Cursu II

Facultatea Ecologia i protecia mediulu

Izmachin Alexandr


2/29

Fondatorul tiinei despre biosfer (Biosferologia)

Cuprins

1.

Conceptul despre Biosfer2. Funciile biosferei.3. Circuitul biotic al materiei n biosfer Etapele principale ale evoluiei circuitului materiei Circuitul carbonului Circuitul azotului. Circuitul fosforului. Circuitul sulfului. Circuitul oxigenului. Circuitul apei.

4. Toposfera5. Noosferaetapa actual de dezvoltare abiosferei.6. Concluzii7. Bibliografia


3/29

Conceptul despre Biosfer

Viaa sub diverse forme de organizare poateexista n diferite mprejurri. Acea parte a globului

pmntesc (litosfera, hidrosfera i atmosfera) care este

populat de organisme vii (plante, animale,microorganisme) se numete biosfer (din gr. biosvia, sphairaglob).

Termenul biosfer n literatura tiinific aaprut n 1876 graie savantului austriac Eduard Suess. Elafirma: Un lucru pare strin pe acest copr imens, alctuitdin diferite sfere (geologice)... La suprafaa continentelorse poate distinge o biosfer de sine stttoare.

Fondatorul concepiei despre biosfer esteconsiderat savantul rus V.I. Vernadski, care n 1924 a

publicat lucrarea sa Biosfera. El a completat definiia

astfel:pe planeta noastr n biosfer nu exist via

independent de mediu i substana viu, adic totalitateaorganismelor legate n cel mai strns mod de mediulambiant. Dnsul a remarcat dou particulariti generale ale biosferei:

1. biosfera reprezint nveliul viu al pmntului;2. biosfera reprezint nveliul pmntului care transform radiaia cosmic n energie

(electric, chimic, mecanic, de cldur).Ultima definiie a biosferei este urmtoarea:

Biosferaeste un sistem eterogen de dimensiuni planetare care integreaz materia vie i

componentele anorganice ale scoarei terestre ntr-un tot unitar, conectat la cmpul energetic al

ecosistemului.

Dimensiunile spaiale ale biosferei. Exist mai multe puncte de vedere (concepii,metodologii) cu privire la graniele biosferei,punndu-se n primul rnd accentul pe compoziia eichimic. Principalele sunt trei:

1. Abordarea formal a problemei, conform creia, dup V. I. Vernadskii, grosimeabiosferei este limitat la civa kilometri, cuprinznd nu numai roca-mam, pe care este situatsolul, dar i un strat important de roci magmatice. Autorul opina c roca-mam i rocile magmaticede sub aceasta fac parte din structura biosferic, numindu-le fostele biosfere", dat fiind c n trecut

ele au fost metamorfozate i influenate geochimic de ctre lumea organic vie (substana vie) dinperioadele geologice precedente.2. Abordarea structural, conform creia biosfera cuprinde numai zonele n care

activitatea organismelor vii este maxim. Dup A. N. Tiuriukanov (2001), aceste zone activepoart denumirea de vitasfer (- sfera vieii). n literatura vest-european i american sefolosete termenul parabiosfer. n limitele abordrii structurale, n biosfer trebuie inclusezonele care cuprind toate cele trei componente ale structurii biosferei:

a) totalitatea organismelor vii.b)produsele activitii acestora(metaboliii mediului).c) substana complex bioinert, care, la rndul ei, reprezint rezultatul interaciunilor

funcionale (biogeochimice) ale substanei vii, materiei biogene i inerte; n urma acestor

interaciuni se formeaz sisteme care manifest proprieti emergente(cu totul noi). Un astfel deexemplu poate servi solul.3. Abordarea funcional, n cadrul creia se puneproblema msurii includerii n


4/29

componena biosferei a unei anumite pri a substanei inerte. Rspunsul la aceast ntrebare, parial,l-a dat V. I. Vernadskii, care afirma c n biosfer are loc un circuit (schimb) permanent al atomilordintre materia inert, lipsit de via, i organismele vii, circuit ce strbate ntreaga biosfer idetermin condiiile ei de existen. Aceast abordare biogeochimic reprezint un interesdeosebit, deoarece ea cuprinde nu numai cele trei componente menionate mai sus, dar isubstana inert.

n afar de fluxul (circuitul) biogen, V. I. Vernadskii a abordat i o alt caracteristicfundamental a biosferei, i anume pe cea privind caracterul plastic (dinamic) al procesului eievolutiv, caracteristic n special substanei vii. Pe parcursul mai multor milioane de ani aievoluiei

biologice, acest proces s-a transferat din natura vie n cea nevie i s-a reflecta n nsuirilecorpurilor bioinerte / biogene, care joac un rol deosebit n biosfer. V. I. Vernadii. a inclus aici:solurile, crbunii, isturile, bitumurile, calcarurile, rocile organogene etc.

Aadar, n cadrul abordrii funcionale, V. I. Vernadskii a determinat criteriul de baz albiosferei, implicit i al granielor ei - circuitul elementelor chimice, care poate servi ca reperuniversal pentru identificarea dimensiunilor biosferei.

Din punct de vedere strict spaial (dimensional), biosfera se extinde astfel:1. n hidrosfer (faza fizic lichid a materiei) cuprinznd-o n ntregime - pn la

adncimile ei maxime (de exemplu, Groapa (fosa) Marianelor din vestul Oceanului Pacific - peste 11km).

2. n atmosfer (faza fizic gazoas a materiei) limita superioar a biosferei estecondiionat de pragul critic al intensitii radiaiilor solare, dincolo de care viaa este imposibil.Aceast limit este stratul de ozon (30 - 35 km de la suprafaa Terrei) care, pentru viaa terestr

joac un rol extrem de important: absoarbe practic toate razele ultraviolete mortale pentruorganismele vii (la suprafaa planetei aceste raze constituie numai o sutime de procent din fluxul totalal radiaiei solare); de aceea adesea stratul de ozonmai este denumit i ecran de ozon", carerefracteaz cea mai mare parte a razelor ultraviolete. Trebuie s subliniem c, nsi ozon ulreprezint un gaz toxic pentru organismele vii, concentraia lui maxim admisibil inofensiv lasuprafaa pmntului fiind de circa 0,00005 %, dup volum; n chiar zona stratului de ozon, lanlimea de 15-26 km, concentraia lui este de 0,001 %.

3. n litosfer (faza fizic solid a materiei) biosfera ocup numai stratul (crusta)superficial. Aici grania inferioar a vieii este difuz, avnd un caracter mai puin stabil, din

punct de vedere spaial, dect n hidrosfer (fundul oceanului) i n atmosfer (stratul de ozon).Seobserv totui o anumit legitate: n litosfer, pe msura adncirii n straturile ei, densitatea

pedobionilor descrete considerabil. O rspndire mai mult sau mai puin compact se observnumai n limitele a ctorva zeci de metri. Excepie sunt bacteriile care se ntlnesc n apelezcmintelor petrolifere, la adncimea de pn la 2 - 3 km (foarte rar pn la 4,5 km). Poziiagraniei inferioare litosferice a biosferei se schimb esenial n funcie de:

1. structura geologic a stratului respectiv.2. condiiile hidrologice.3. gradientul termic.

Acesta din urm se caracterizeaz prin creterea temperaturii rocilor scoarei terestre lafiecare 100 m adncime. n diferite locuri, gradientul termic prezint diferite valori, de obiceivariind de la 0,51,0 pn la 20C la fiecare 100 m, constituind, n medie, 3C. Aadar, factorul

principal care limiteaz rspndirea vieii n litosfer este temperatura, ea avnd, de regul, pentrucele mai rezistente fiine vii de aici - bacteriile - limita maxim medie de circa 100C.

De aceea, n concluzie, vom meniona c grania inferioar a biosferei n litosfer este ceatermic, adic adncimea la care temperatura rocii atinge 100C. Desigur c n condiiile mediuluilitosferic temperatura nu este factorul exclusiv pentru rspndirea vieii. Trebuie luai n consideraiei ali factori: structura mecanic a solului (rocilor), regimul hidric, concentraia de substane

nutritive etc. Prin urmare, grania real a biosferei n litosfer nu poate fi stabilit cu toatexactitatea, aacum e cazul n celelalte dou geosfere (hidrosfer i atmosfer).


5/29

Funciile biosferei.

Materia vie de pe terr constituit din organismele vii se afl ntr-un schimb continuu cumateria abiotic, adic are loc activitatea goechimic a materiei vii (de exemplu, plantelembogesc atmosfera cu oxigen n timpul fotosintezei, animalele elimin prin respiraie bioxid de

carbon, pe care plantele l absorb i formeaz substana organic, microorganismeledescompunsubstana organic, astfel se petrece schimbul de substan). Deci, materia vie sau biomasa joacun rol primordial n procesele biosferei i ndeplinesc urmtoarele funcii:

1. Funcia gazoas sau producerea gazelor. Metabolismul organismelor, respiraia lor ischimbul de substan cu mediul nconjurtor cuprinde o parte ampl de funcii privind reaciilegazoase ce duc la inspiraia i expiraia oxigenului, bioxidului de carbon, a vaporilor de ap.

O parte component a funciei gazoase a substanei vii este i cea a oxigenului, carereprezint totalitatea reaciilor fotosintetizante, ce determin (ziua) eliminarea i acumulareaoxigenului n atmosfer. Din momentul cnd au aprut plantele verzi inferioare, funcia de oxigenasubstane vii se extinde necontenit.

n sol, n stratul aflat imediat de sub sol i n statul superficial al rocii de eroziune se

acumuleaz cantiti considerabile de diferite gaze biogene.Fiecare organism cu clorofil fotosintetizant este un purttor activ al funciei de oxigeni

bioxid de carbon. Aproape ntreg oxigenul liber n limitele geochorelor i hidrosferei este eliminat nrezultatul fotosintezei nveliului vegetal al planetei. Acest gaz este eliberat sub aciunea energieisolare utilizat n reaciile de disociere a bioxidului de carbon, ap i, probabil, a nitrailor. Prinacest proces carbonul, hidrogenul, azotul sunt utilizate ca materiale de construcie" n sintezasubstanelor organice (glucide, proteine lipide, hormoni etc), iar oxigenuleste eliminat n mediulambiant.

Toat lumea animal, inclusiv omul (omenirea), pentru care oxigenul este vital,indispensabil, depinde de organismele fotosintetizante, care, n ansamblul lor, reprezint substana vieautotrof.

mpreun cu azotul, oxigenul constituie ntreaga troposfer - una din geosferele de baz(mezologice) ale biosferei -, care apoi trece n stratosfer. n stratosfer i mai departe oxigenul estesupus schimbrilor fizico-chimice, din care rezult ozonul, oxidul de oxigen ioxigenulactiv carese difuzeaz n spaiul cosmic.

n timpul nopii oxigenul nu se elimin n atmosfer, fiindc are loc respiraia plantelor, nrezultatul creia n mediu se elimin bioxid de carbon,aa cum o fac permanent i animalele. itoi fungii i bacteriile respir, eliminnd bioxid de carbon. Rolul biogeochimic al bioxidului decarbon crete n special n zona troposferei subterane, unde lipsete oxigenul. Aici domintroposfera format exclusiv din azot,bioxid de carboni ap.

Un alt gaz de importan vital l reprezint azotul liber (N2),cantitatea majoritar a cruia

este concentrat n cele 3 zone: atmosferic, subteran i subacvatic. Aici rolul acestui gaz estepasiv, el dizolvnd oxigenul liber, fcnd-1 astfel benefic pentru respiraia organismelor.Masa principal a azotului liber din troposfer se formeaz n partea ei subteran

eliminndu-se prin jeturile care nesc din izvoarele subterane. n afar de aceste surse, azotulprovine, probabil, i din reaciile biogene din activitatea bacteriilor neustonice i planctonice, carese desfoar n straturile superioare ale Oceanului Planetar. De asemenea, o cantitateconsiderabil de azot este eliminat de asociaiile de sargase, precum i de bacteriiledescompuntoare de mortmas, deosebit de active n apele arctice i antarctice.

n straturile superioare ale troposferei, n stratosfer i mai sus azotultrece n azotactiv,care, apoi, se pierde n spaiul cosmic.

Aadar, ntreaga lume vie (substana vie) este legat de circuitul planetar al gazelor. n

componena materiei vii se gsesc numai acele gaze, care particip la schimbul de gaze alorganismelor vii.

2. Funcia de oxidare, sau de descompunere a mortmasei. Pe parcursul proceselor de


6/29

eroziune a rocii-mam, migraiei i sedimentrii substanelor, n procesul de formare a solului (genezasolului) un mare rol l-au jucat i continu s-1 joace reaciile de oxidare, sau funcia de oxidare asubstanei vii, care se datoreaz produciei de ctre plantele fotosintetizante a oxigenului molecularliber. Vegetaia terestr produce n prezent anual 2,61011 t, iar algele monocelulare din OceanulPlanetar produc 0,6-1011t/an de oxigen.

Apariia masiv (acum 400 mln. de ani) n structura biosferei a microorganismelor autotrofe

mpreun cu plantele verzi, a constituit un moment crucial, schimbnd radical condiiile terestre dereducere-oxidare; dominarea regimului planetar paleoecologic de reducere (determinat deconcentraia mare de bioxid de carbon i minimul de oxigen) a luat sfrit, elibernd loculregimului de oxidare, dominant pn n prezent. Acest regim ecologic teluric este determinat decreterea concentraiei de oxigen n atmosfer i de activitatea bacteriilor descompuntoare(saprofite), fr de care circuitul biotic al substanelor n biosfer este imposibil; sursa nutritivvital a acestor bacterii oxidante este mortmasa - partea component indispensabil a fiecrei

piramide a biomaselor i energiilor.Dup apariia bacteriilor, a algelor i, desigur n special, a plantelor superioare i a

animalelor, soarta unor astfel de elemente i combinaii chimice ca Fe, Mn,carbonaii, nitraii, sulfizii,istoria azotului, sulfului i a fosforuluis-a schimbat esenial.

Capacitatea bacteriilor i micromicetelor de a descompune materia organic a fostdescoperit n anul 1857 de L. Pasteur. Mult timp animalele nevertebrate (de exemplu,infuzoarele, rotiferele etc.) nu au fost luate n seam, dar travaliul lor n descompunerea materieiorganice moarte poate fi uneori mai nsemnat dect cel al bacteriilor.

Viteza de descompunere a mortmasei de ctre organismele aerobe este dependent decondiiile climatice; durata de descompunere poate fi de la 6 luni la tropice, mai ndelungat nEuropa Central i de foarte lung durat n America de Nord.

3.Funcia de reducere. Apariia n structura biosferei a microorganismelor autotrofeanaerobe a introdus o component biogeochimic extrem de important. Este vorba desprereaciile fizico-chimice de reducere a substanelor minerale, procese n care rolul principal l

joac fungii, bacteriile desulficatoare, denitrificatoare, cu apariia hidrogenului sulfurat, oxizilorde azot,metalelor sulfuroase. Formarea rocilor de sedimentare n condiii subacvatice, pedogenezan condiiile deficitului de oxigen(surplusul de umiditate) este, de obicei, nsoit (determinat) deactivitatea microorganismelor declanatoare a proceselor de reducere.

4.Funcia de mprtiere (dispersare) a elementelor chimice. Datorit manifestrilor vitalecotidiene, migratiei populaiilor etc, toate vieuitoarele rspndesc n mediu atomi ce diverseelemente chimice, modificnd astfel clarkurile.De exemplu: cadavrele i excrementele animalelorsunt surse de difuzare a azotului;lumbricidele aduc, prin excrementele lor, mari cantiti de atomin sol i formeaz astfel aici un micromediu specii numit drilosfer. Un rol deosebit de importantrevine organismelor saprofage (sapros. = putred, i phaghein = a mnca), deoarece acesteanglobeaz biomasa bacterian mpreun cu detritusul organic, care este sursa principal de

atomi, mai ales microelemente pentru animale.5.Funcia de acumulare a atomilor elementelor chimice. Toate organismele viiacumuleaz atomi din mediul nconjurtor. Aceast funcie a substanei vii se desfoar sub 2 forme:1. independent de mediu- organismele vii concentreaz cu precdere atomii elementelor chimice

care au clarkuri mai ridicate n straturi sedimentare i n ap. Astfel c compoziia chimicelementar a organismelor (ndeosebi a plantelor) reflect compoziia mineral a biotopului.

2. dependent de mediu- cnd materia vie (organismele) acumuieaz selectiv din mediu atomi aielementelor chimice cu clarkuri reduse.

Din cele expuse, putem face urmtoarea concluzie general: dezvoltarea vieii pe pmntfavorizeaz nentrerupt creterea acumulrii biogene a elementelor chimice n orizonturile de sol,n mluri, sapropeluri, roci sedimentare etc.

6. Funcia de metabolizare a calciului. Mediul nconjurtor se mbogete cumacroelementul Ca datorit activitii vitale a bacteriilor, algelor, plantelor superioare,animalelor nevertebrate (echinoderme, artropode, molute etc.) i vertebratelor.


7/29

Organismele vii acumuleaz i elimin n mediu Ca n form de sruri slab solubile:carbonai, fosfai, sruri organice (de exemplu, srurile acidului oxalic) etc. O cantitate mare de Caeste acumulat n form de calcare, cret, tufuri, etc.

n procesul evoluiei biosferei terestre, acumularea biogen a Ca s-a fortificat n moddeosebit dup apariia pe uscat (acum circa 400 - 450 mln. de ani) a plantelor superioare. n

perioadele timpurii ale istoriei geologice domin procesele chemogene (din gr. chemeia =

chimie, i genesis = origine, provenien) de acumulare a acestui element chimic, iar pe msuradezvoltrii vieii pe Terra a nceput s prevaleze procesele biogene de circulaie i acumulare a Ca,ndeosebi acumularea lui n rocile de sedimentare i soluri.

7. Funcia de chemosintez. Diferite bacterii chemoautotrofe,prin oxidarea compuilorminerali, se mbogesc n atomi de oxigen, fapt ce permite populaiilor acestora ssupravieuiasc n cele mai variate i extremale condiii (speciale) ale mediului nconjurtor, deexemplu n adncurile (n abisal i ultraabisal)oceanelor i mrilor, peteri, apele interstiiale etc.

Chemosinteza este forma de nutriie autotrof, ntlnit numai la cteva grupe debacteriichemosintetizante: bacteriile sulfuroase, larg rspndite n natur, care oxideaz hidrogenulsulfurat (H2S), ele aparinnd gen. Thiobacillus;bacteriile nitrificatoare, care transform amoniacul(NH3) n azotii i apoi n azotai (de exemplu, reprezentanii genurilor Nitrosomonas, Nitrosospira,

Nitrosococcus); bacteriile oxideaz fierul feros n fier feric (de exemplu genurile Ferrobacilus,Galionella, Chrenothrix);bacteriile care oxideaz carbonul (de exemplu, gen. Carboxidomonas).

Din analiza acestor exemple, rezult c procesul de chemosintez are i el o anumitimportan n circuitele biogeochimice; bineneles c, n comparaie cu fotosinteza, pondereachemosintezei n crearea biomasei biosferei este redus.

Biosfera conine o biomas de circa 80 x 109t.Productivitatea anual total a biosferei este de

102 x 109 t la nivel continental i de 42 x 109 t la

nivel oceanic, deci un total de 144 x 109

t materieorganic.Biosfera se caracterizeaz printr-o mare

diversitate a organismelor i o evaluare aprincipalelor categorii de organisme ce o alctuiesceste prezentat n tabelul de mai jos.

Se remarc numrul mare al angiospermelor nregnul vegetal i al artropodelor n regnul animal.Intre cele dou regnuri s-a stabilit o vast reea deinteraciuni i conexiuni avnd drept rezultat ocirculaie continu a materiei i a fluxului energetic

de-a lungul lanurilor i nivelurilor trofice

Prezena animalelor i a omului pe planeta noastr a fost posibil datorit plantelor verziautotrofe (fotosintetizante). Suprafaa Pmntului, aa cum este ea n prezent a fost supusunui proces nentrerupt de biologizare, proces n care toi atomii principalelor elementecare alctuiesc materia vie au trecut de mai multe ori prin corpul organismelor de-a lungulmultiplelor cicluri biogeochimice.


8/29

Categoriile

(ncrengturi)Numr

(aproximativ)

REGNUL VEGETAL- Talofite .

- Muc 29.000

- Pteridofite .- Gimnosperme .

- Angiosperme 150.000Total (plante) 300.000

REGNUL ANIMAL- Protozoare 160.000- Spongieri 5.000- Celenterate .

- V erm 15.000- Molute .

- Artropo e 1.000.000- Echinoderme 5.000- Cordate 70.000Total (animale) 1.385.000

Existena vieii nu este ns la fel de propice pe ntreg globul terestru. Se ntlnescteritorii cum sunt calotele polare, zonele montane de mare altitudine, craterele vulcaniloractivi, apele cu un coninut foarte ridicat n sruri (M. Moart) sau n hidrogen sulfurat (n

M. Neagr sub 200 m adncime) unde nici o plant sau un animal nu se dezvolt, cu excepiauno r spori de bacterii i de ciuperci. Astfel de zone marginale potrivnice vieii sauparabiosferice apar ns numai n mod izolat n cuprinsul ecosferei.


9/29

Circuitul biotic al materiei n biosfer

Pn la apariia biosferei, migraiile elementelor chimice pe Terra erau dependentenumai de proprietile fizice ale nveliurilor electronice ale atomilor i de condiiile fizico -

chimice ale mediului cosmo-teluric.Pentru prima oar, problema circuitului biogeochimic din biosfer a fost pus de

celebrul naturalist francez J.-B. Lamarck care, n lucrarea sa Hydrogeologie" (1802), a atrasatenia asupra rolului organismelor vii n circuitul substanelor chimice din scoara terestr. Aceastidee genial afost preluat peste 125 de ani de V. I. Vernadskii, elabornd, la nceputul anilor '20 aisec. XX, bazele unei noi tiine, pe care a denumit-o biogeochimie,tiin care de fapt a devenit

baza doctrinei autorului despre biosfer. Obiectul principal de studiu al acesteia a fost formulat nfelul urmtor: rolul organismelor vii (a substanei vii) n circuitul elementelor (atomilor) chimice nnatur, referindu-se, ca geolog i geochimist, n special la rolul lor geologic.

Baza funcionrii biosferei este determinat de circuitul substanelor organice, efectuat,fr excepie, de toate organismele vii. Fiecare specie biologic reprezint o anumit verig n

lanul (reeaua) circuitului biotic. Folosind n calitate de surs de existen corpurile vii,exometaboliii lor sau/i produsele descompunerii acestora, o specie restituie (elimin) n mediusubstane, care pot fi folosite de alte organisme. Un rol deosebit n aceste proces l joacmicroorganismele descompuntoare, care, mineraliznd mortmasa, creeaz valuta unic"srurile minerale i substanele organice primare, de exemplu stimulatorii biogeni, care suntfolosii din nou de plantele verzi n procesul de fotosintez i chemosintez a noilor substaneorganice.

Baza biogeochimic o constituie relaiile i interdeterminrile dintre biosfer i mediul eicosmo - teluric. Circuitele biogeochimice ale principalelor elemente chimice (C, N, O, P, S, Cl,K, Ca, V, Fe, Br, I, etc), componente indispensabile ale materiei vii, se desfoar la nivelulecosistemelor, adic la nivelul nveliului biogeocenotic (ecosistemic) alplanetei.

n cadrul nveliului biogeocenotic al biosferei se disting 2 tipuri de circuite biogeochimiceglobale:

1. circuitele gazoasesunt cvasinchise sau perfecte.2. circuitele sedimentare deschise sau imperfecte.

Substana vie se include n ciclurile geochimice descrise de V. I. Vernadskii (pentru primadat n 1926, 1965), acumulnd i dispersnd atomi ai elementelor chimice. Autorul a subliniat nrepetate rnduri c prin reunirea proceselor (circuitelor) geochimice i biochimice ntr-un tot unitarrezultprocesele i ciclurile biogeochimice.

Migraiile biogeochimice cuprind cele mai rspndite elemente chimice n natur: H, C, N,O, P, Cl, K, Ca, V, Mn, Fe, Br. Sunt antrenate n circuit, n mai mic msur, i alte elemente: Na,

Mg, Al, Si etc. De fapt, n scoara terestr practic nu exist atomi ai elementelor chimice strini cutotul de migraia biogeochimic. Nu fac excepie de la aceast regul nici gazele inerte,pmnturile rare (lantanidele), elementele radioactive, la fel i wolframul i cobaltul. Astfel, dupcum subliniaz i B. Stugren, ...biosfera funcioneaz ca o uzin chimic pus n micare desubstana vie".

Etapele principale ale evoluiei circuitului materiei

Circuitul substanelor prin corpul organismelor care alctuiesc biosfera se datoreaz aciuniiconjugate a trei categorii de factori importani: abiotici, biotici i antropici.

Aceste trei categorii de factori, care astzi coexist i acioneaz simultan i care sunt n

permanent interaciune, au aprut pe Pmnt n mod succesiv. De aceea, putem vorbi de operioad abiogen a existenei Pmntului, nainte de apariia vieii, perioad n care circuitulmateriei era un circuit geochimic, determinat numai de factori abiotici.


10/29

A urmat a doua etap - biogen - n care s-au format circuitele biogeochimice, i a treiaetap, cea antropogen, care ncepe odat cu apariia omului, care va aduce importanteschimbri n desfurarea circulaiei i evoluiei materiei pe Pmnt.

Circuitul materiei nu trebuie neles numai ca o simpl deplasare, n cerc, a substanelor, curevenire de fiecare dat la punctul iniial, ci ca un proces ce se produce ntr-o spiral foartestrns de transformare i evoluie a materiei.

Etapa abiogen a nceput odat cu evoluia geologic a Pmntului, adic acum 4,6 miliardede ani.Astzi, se admite c sistemul solar a luat natere dintr-un imens nor de materie interstelar

format din gaze i pulberi cosmice. Datorit micrii de rotaie, norul a cptat o formdiscoidal.

In alctuirea acestui nor intrau: hidrogen -peste 60% mas heliu - aproximativ 30% mas,carbon, azot, oxigen - circa 1-2% mas, o serie de elemente grele sub 1% mas i cantiti micide gaze nobile, NH3, CH4, S,Si, Mg, Fe, vapori de ap etc.

Deoarece temperatura i gravitaia scdeau de la Soare spre periferia norului, proporia irolul elementelor chimice i al compuilor erau diferite i deci fiecare planet, n funcie de

distana fa de Soare, a evoluat pe o cale proprie.Pmntul, ca i alte planete care s-au format n zona central a norului, conineau elementei compui cu punctul de fuzionare ridicat (S, Si, Mg, Fe etc.), n timp ce elementele uoare,gazoase se ndeprtau spre periferia norului.

In aceste condiii apare Pmntul cu cele trei zone principale: scoara, mantaua (magmatopit) i nucleul central din elemente foarte grele (Ni, Fe). In aceast etap trebuie subliniate dou momente eseniale: formarea atmosferei i a hidrosferei.

Se admite c atmosfera primitiv a Pmntului s-a format prin degazeificarea magmei nprocesul de rcire i cristalizare.

Atmosfera, astfel format se pare c avea compoziia foarte asemntoare cu a gazelorvulcanice actuale. In compoziia acestor gaze, vaporii de ap reprezentau 90%, iar restul de 10%

avea urmtoarea compoziie (% volum):

CO2 .......................... 66,7CO .......................... 2,0CH4.......................... 0,17H2 ........................... 9,3

SO2.......................... 7,8

H2S .......................... 3,8

HCl .......................... 7,5HF ........................... 0,9

N2 ........................... 1,8

Atmosfera primitiv nu a rmas mult vreme sub aceast form, unii componeni, mai alesgazele acide (SO2, HCl, HF, H2S) au ieit treptat dinatmosfer combinndu-se cu diferii compui minerali din scoara terestr. Astfel, n atmosfer,

pe lng vaporii de ap se acumuleaz i restul de gaze: CO, CO2, N2, NH3, care luau nateren urma descrcrilor electrice.

Formarea hidrosferei a devenit posibil atunci cnd temperatura Pmntului a sczut sub100C. Cantitatea de ap din oceane era foarte mic, avnd o puternic reacie acid. In acea

perioad se pare c nu exista oxigen liber. Mai multe argumente vin s sprijine aceast ipotez.Unul din acestea este faptul c n perioada prebiologic, n rocile sedimentare existau mineraleincomplet oxidate, ca oxizii de uraniu (UO2) care nu sunt stabili n prezena oxigenului liber.

Alt argument se refer la faptul c experienele cu privire la sinteza biogen nu reuesc nprezena oxigenului liber. Totodat, datorit lipsei ecranului de ozon din acea perioad, radiaiileultraviolete erau cele ce produceau fotoliza apei, n urma creia lua natere oxigenul liber.


11/29

Cercetrile au artat c prin fotoliz se poate forma o cantitate limitat de oxigen liberdeoarece vaporii de ap de la altitudinea de circa 10 km nghea i nu se ridic mai sus, n timpce oxigenul eliberat n procesul de fotoliz se ridic deasupra lor adsorbind razele ultraviolete. Infelul acesta oxigenul liber ecraneaz radiaiile ultraviolete ducnd la diminuarea i oprirea

procesului de fotosintez. Calculele au artat c pe aceast cale se putea forma circa 1/1000 dincantitatea actual a oxigenului din atmosfer.

Cele artate indic modul aproximativ de realizare a circuitului geochimic al materiei nstadiile primare de evoluie a vieii pe planeta noastr.Energiile prin care se punea n micare materia erau: energia solar, descrcrile electrice

din atmosfer, energia geotermic, energia mareic i fora gravitaional. Dintre aceste forme,energia solar a avut rolul decisiv n circulaia materiei.

Din cauza nclzirii difereniate ntre uscat i ap, a diferenei de presiune i a circulaieiatmosferice, mari caniti de ap se deplasau dintr - un loc n altul determinnd scurgerea iapoi formarea reelei hidrografice.Prin formarea rurilor i fluviilor, mari cantiti de substane de pe uscat erau erodate itransportate n mri i oceane.

Descrcrile electrice au contribuit la formarea amoniacului, ce a fost apoi antrenat n apele

marine.In etapa abiogen circuitul hidrologic s-a realizat n condiii speciale: lipsa solului i a

covorului ierbos fapt ce a condus la fenomene de eroziune accentuat. Acest circuit hidrologicaciona asupra substratului solid al continentelor prin dezagregarea rocilor eruptive i apoi prindizolvarea elementelor din rocile sedimentare.

Dezagregarea rocilor eruptive a condus la frmiarea i antrenarea lor n reeauahidrologic, unde alturi de particule de nisip se gseau i numeroase elemente componente(Mg, K, Ca, Al, P). Prin dizolvarea rocilor sedimentare erau antrenate n apele oceanelor i alteelemente i compui minerali ce conin clor, brom, iod, sulf, sodiu etc. La aceste elementetrebuie adugate numeroase microelemente care puteau juca rol de catalizatori ai diverselorreacii chimice (As, Cu,Zn etc.).

Salinitatea oceanului primar s-a transformat treptat dar continuu, nct aciditatea iniial afost neutralizat de apele cu predominan alcalin ale reelei hidrografice continentale. Astfel,n apele oceanice, substanele anorganice au avut ocontribuie favorabil la apariia materiei vii.Aceast etap abiogen a circuitului materiei a durat aproximaiv un miliard de ani.

Etapa biogen a nceput odat cu apariia vieii, acum circa 3,5 miliarde de ani.O prim caracteristic a vieii o reprezint metabolismul caracterizat prin schimbul

permanent de substan i energie dintre organisme i mediu, marcnd astfel apariia ciclurilorbiogeochimice ale materiei. Apariia etapei biogene nu o anihileaz pe cea abiogen, ci sesuprapune peste aceasta intercondiionndu-se reciproc.

Pn la aceast etap, energia solar era n mare msur (circa 50%) cheltuit pentrudeplasarea i dislocarea materialelor i numai o mic parte pentru evoluia materiei.

Apariia vieii a dus treptat la stocarea energiei, mai ales dup apariia organismelorfotosintetizante.

Organismele absorb substanele n mod selectiv i n proporiile de care au nevoie pentrucreterea i dezvoltarea lor. Datorit acestei caracteristici, n etapa biogen, s -a schimbat rata decirculaie la diverse substante abiogene.

Primele organisme aveau un mod de via heterotrof, hrnindu-se cu substane organiceaprute pe cale abiogen.

Substanele nutritive nu puteau fi reciclate din cauza absenei descompuntorilor. Deci,existena acestuimod de hran avea un caracter limitat: consumul era mare, deeurile nu eraureciclate etc.

Momentul esenial al ieirii din acest impas a fost marcat de apariia organismelorfotosintetizante acum 3,35 miliarde de ani. Acumularea oxigenului liber (rezultat din procesul defotosintez) n hidrosfer i n atmosfer a nceput abia dup nc un miliard de ani.


12/29

Apariia organismelor fotosintetizante, att n mediul marin ct i n cel terestru areprezentat utilizarea unei surse exogene de energie (energie solar) pentru sinteza compuilororganici necesari vieii, pornind de la CO2, ap isruri minerale. Aceste organisme fotosintetizante au putut realiza transformarea energieiluminoase n energie biochimic.

Prin procesul de fotosintez, atmosfera s-a mbogit continuu n oxigen, iar prin aciunea

conjugat a plantelor vasculare cu factorii abiotici s-a putut transforma crusta terestr i s-aformat solul. Trebuie subliniat c alturi de aceti factori, la procesele de pedogenez aucontribuit i multe specii animale.

Aceast aciune a organismelor asupra substratului mineral s-a manifestat prin dizolvarea,punerea n circulaie i absorbia unui mare numr de elemente chimice rspndite n aer, ap ilitosfer.

Toate aceste transformri de natur biogeochimic continu i n prezent. Datorit acestorprocese, cantiti considerabile de substane organice au fost elaborate de organismele autotrofen cursul erelor geologice. O parte din aceste substane nu au mai fost reciclate, ceea ce a dus ladepozitarea lor n sedimente marine i continentale. Aa au aprut combustibilii fosili (huila,lignitul, petrolul etc.), depozitele de calcare biogene etc.

Intre cei trei factori - abiogeni, biogeni i umani - care influeneaz circuitele materiale dinecosfer exist o strns interdependen; circuitele geochimice, determinate de factoriiabiogeni, se completeaz cu circuitele biogeochimice, n care particip i factorii biologici.

Circuitele elementelor chimice i a compuilor necesari vieuitoarelor au un caracter ciclicn ecosfer. Trecerea substanelor anorganice cum sunt elementele minerale, apa i CO2, dinmediul abiotic n organisme i apoi dinnou n mediu, poart numele de ciclu biogeochimic

Existena unor astfel de cicluri, confer ecosferei o putere considerabil de autoreglare, careasigur perenitatea sa i se manifest printr-o rat constant de circulaie a fiecrui element

prezent n mediu.Intr-un ciclu biogeochimic se deosebesc un fo nd disponibil cu circulaie rapid (de pild,

azotul din sol) i un fond relativ nedisponibil cu deplasri mai lente (de pild, azotul atmosferic).In raport cu capacitatea substanei de a se rentoarce n cantitate mai mare sau mai mic n

circuit, deosebim dou categorii de cicluri biogeochimice globale: cicluri relativ perfecte icicluri relativ imperfecte.

Ciclurile relativ perfecte sau gazoase le ntlnim la azot, oxigen, carbon etc., n carerezervorul principal l reprezint atmosfera.Ciclurile relativ imperfecte sau sedimentare se ntlnesc la fosfor, calciu, fier, sulf etc., n carerezervorul principal al elementelor l reprezint litosfera.

Circuitul carbonului.Carbonul (C) reprezint un element chimic fundamental (material de construcie), ale

cruiproprieti fizico-chimice constituie baza formrii tuturor moleculelor organice, a proceselorbiochimice i a formelor vitale, determinnd n mare parte ntreaga diversitate a substanelororganice. Coninutul C din substana vie constituie circa 45 % (dup biomasa uscat). Carbonulacioneaz cu alte elemente chimice prin cedarea i acceptarea de electroni, avnd astfel un rolenergetic esenial.

Carbonul joac i un rol ecologic global deosebit de important: CO2formeaz n atmosferun ecran" care oprete radiaia infraroie (termic) emis de suprafa Pmntului, genernd ast felefectul de ser", fenomen extrem de periculos pentru ntreaga biosfer, inclusiv pentru omenire.

n mediul acvatic CO2 asigur constituirea acidului carbonic care, combinndu-se cuCa, formeaz carbonatul i bicarbonatul de calciu. Reversibilitatea acestor procese reprezintmecanismul fizico-chimic principal de tamponare a variaiilorpH-ului.


13/29

Prin biosfer, C este difuzat cu ajutorul fotosintezei clorofiliene, respiraiei plantelor i

animalelor. n procesul fotosintezei CO2(captat din atmosfer i ap) se transform (mpreun cu


14/29

alte substane minerale) n compui organici (glucide, proteine i lipide), care servesc ca hranpentru animale.

Procesele de asimilaie ale carbonului i de restituire a mediului abiotic (al atmosfere i /sau apei) sunt echilibrate, pentru c respiraia, fermentaiile i combustiile restituie fr ncetareCO2. n ultimii ani ns cantitatea acestui gaz, provenit din arderile de combustibil, crete

ngrijortor (anual cu 10%, sau 1 mlrd. t C), astfel accentund efectul de ser (nclzirea global).Fotosinteza i respiraia sunt dou procese biochimice total complementare. ntreagacantitate de CO2, asimilat n procesul fotosintezei (ne referim numai la C, oxigenul fiind eliminatn atmosfer), este inclus n glucide; n procesul de respiraie toat cantitatea de C, coninut nsubstanele organice sintetizate, se transform n CO2.

Plantele asimileaz anual circa 10510l5t C, din care, prin respiraie, 321015t se ntorc nrezervoarele de CO2. Restul de 7310

15t asigur respiraia i producia animal, bacterian i de fungi.Anual, prin substana vie circul 0,25 - 0,3 % de C, ce se conine n atmosfer i oceane subform de CO2i H2CO3.De aici rezult c ntreaga cantitate (fondul) organic activ trece princircuitul planetar timp de 300 - 400 ani.

Circuitul azotului .

Azotul (N)ca i carbonul, este un element chimic biogen foarte important, fiind indispensabilbiosintezei substanelor proteice. Face parte din compoziia aminoacizilor, care sunt elementecomponente ale substanelor proteice; intr obligatoriu n structura acizilor nucleici, a alcaloiziloretc.

Exist 3 surse planetare principale ale acestui element:

1.

azotul atmosferic (79 % din volum)2. humusul (conine 20 % de N) i sedimentele de origine organic saumineral

3. organismele vii.Din multe puncte de vedere, circuitul Nprin ecosistem se deosebete de cel al C, de

exemplu:a. Majoritatea organismelor vii nu au proprietatea de a fixa Natmosferic;

b. Nnu particip nemijlocit la degajarea energiei chimice n procesul de respiraie; rolulacestui element constnd n calitatea lui de material de construcie" a proteinelor iacizilor nucleici;

c. Descompunerea biologic a substanelor organice ce coninNtrece prin mai multe faze,

unele dintre care sunt realizate numai de bacterii strict specializate;d. Majoritatea transformrilor biochimice ale substanelor organice ce coninNau loc nsol, unde accesibilitatea acestui gaz pentru plante este favorizat de solubilitateasrurilor anorganice.

ConinutulN nesuturile vii principale constituie circa 3%din fondul activ al ecosistemului.Cealalt parte (majoritatea) a N este dispersat ntre detritusul i nitraii din sol i ocean; ocantitate mic de N se gsete sub form de amoniac, n diferite etape de descompunere a

proteinelor.Plantele asimileaz 861014t/an de N,adic circa 1 % din fondul lui activ. De aceea, un

ciclu planetar al acestui element cuprinde aproximativ 100 de ani.Fixarea azotului este realizat de unele microorganisme libere sau simbionte, care

folosesc energia provenit din respiraie pentru utilizarea direct a N i sinteza proteinelor.Fixatoarele de Npot fi aerobe (bacteriile din gen. Azotobacter), sau anaerobe (Clostridium).Mortmasa acestora, n rezultatul mineralizrii, mbogesc solul cu N;pe aceast cale n sol se


15/29

acumuleaz 15 kg N/ha an. Ciupercile i cteva specii de alge cianoficee transform azotul n N nitrici nitros. n procesul de fixare a Nparticip i unele metale (de tranziie"), de exemplu Fe i Mo.

Nu poate fi ignorat rolul N nici n procesul de nitrificare care const n reducerea acidului azotic nacid azotos, amoniac (NH3) iNmolecular.

Cel mai eficient lucru nsol l fac bacteriile (Rhisobium

phaseoli, R. leguminosarum,Azotobacter etc), care triesc nsimbioz cu plantele boboase, nnodozitile de pe rdcinilescestora (micoriza). Rezerveleanuale acumulate astfel n organelevegetale supraterestre i subterane(de exemplu, lucerna, trifoiul,fasolea, mazrea, salcmul)constituie de la 150 pn la 400kg/ha.

n mediul acvatic ipalustra, fixarea N este efectuatde unele specii de alge cianoficee,care joac un rol foarte important,de exemplu, pentru plantaiile de orez.

Din toate aceste surse (n funcie de mediu i sortimentul vegetal i bacterian), Nptrunde ctre rdcinile plantelor n form de nitrai care, fiind absorbii de ctre rdcini itransmii n frunze, este utilizat la biosinteza proteinelor. Aceste proteine sunt utilizate ca baznutritiv a animalelor fitofage, precum i a bacteriilor parazite.

Cadavrele organismelor reprezint, mpreun cu excrementele (metaboliii mediului),baza material a unui ntreg lan trofic al organismelor descompuntoare de substan organiccare transform N din forma organic n cea mineral. Fiecare grup de bioproductori estespecializat n cadrul unui anumit segment al procesului de nutriie, lanul cruia se ncheie cuactivitatea bacteriilor fixatoare de amoniu, n final formndu-se NH3 care ulterior poate s seinclud n ciclul de nitrificare: Nitrosomonas l oxideaz n nitrit, iar Nitrosococcusoxidezeaznitriii n nitrai. Astfel ciclul poate continua.

Pe de alt parte, bacteriile denitrificatoare elimin permanent N n atmosfer,descompunnd nitraii nNcare se volatilizeaz.

Npoate s prseasc ciclul biogeochimic dac, ajungnd n ocean, se acumuleaz nsedimentele profunde. Trebuie ns s menionm c, pn acest N va ajunge n sedimenteleabisale, o parte din acestea va fi captat de organismele componente ale planctonului oceanic,care, ca i fosforul, va intra n lanul de nutriie a animalelor carnivore, terminndu-se cu petii,care, la rndul lor, servesc ca hran pentru psri. Aceast parte deN este depozitat n form deexcremente ale mamiferelor i psrilor, numite guano(din l. spaniol = gunoi, excremente).Pierderile de N ce trece n sedimentele abisale se compenseaz de ctre Nprovenit din gazelevulcanice. n afar de aceasta, n funcie de necesitate, n agricultur se ntrebuineazngrminte azotoase. n anumite condiii, fertilizanii, fiind preluai de apele de suprafa ce sescurg n lacuri, iazuri, ruri, contribuie la eutrofizarea (nflorirea") acestora.

Circuitul fosforului.

Fosforul (P)este un macroelement esenial pentru plante i animale, fiind omniprezent


16/29

n materia vie i n mediul nconjurtor. Acest element chimic biogen indispensabil pentru nutriiaplantelor intr n structura fosfoproteinelor, fosfolipidelor, unor coenzime, aminoacizi (de exemplu,cisteina, cistina etc). n materia vie, P exist sub form de compui organici i anorganici.Datorit ATP i ADP,fosforul reprezint un puternic acumulator de energie. n corpul plantelorajut la sinteza clorofilei, favorizeaz fructificarea, grbete maturizarea plantelor, asigurrezistena la secet i ger. n scoara terestr, se gsete n proporie de 0,08 - 0,12%.

Principalele depozite de P n natur sunt apatitul i guanoul. Din rocile sedimentare ivulcanice acest element este eliberat prin dezagregare chimic. Fiind splat de ap de precipitaie,este transportat prin fluvii i ruri n mri i oceane ntre 3,5-20 t/an, unde se depune n sedimente

pe platforma continental sau chiar la mare adncime.

Rentoarcerea fosforului n circuitul biogeochimic se produce doar parial. n ecosisteme, Prezultat din dezagregarea rocilor este introdus n circuitul materiei vii de ctre plante. Panorganicdizolvat intr n circuitul biologic. Din sol plantele l iau prin absorbie radicular sub form de fosfai.n mediul edafic, Pse acumuleaz i datorit proceselor de descompunere a organismelor moarte, na cror compoziie intr. n mediul acvatic, integrarea acestui element n substana vie se face de ctremacrofitele acvatice i submerse, fitoplancton i microfitobentos. Prin consumul plantelor, Ptrece ncorpul animalelor. Descompunerea mortmasei, precum i mineralizarea excrementelor, esteefectuat de ctre unele bacterii specializate; astfel cantiti apreciabile de fosfai devin asimilabilede ctre plante; este o cale sigur pentru reintrarea parial a Pn circuitul biologic; alt parte a Pformeaz compui insolubili.

Pe parcursul circuitului biologic al fosforului au loc anumite pierderi (ieiri din circuit),ele fiind reprezentate de compui anorganici i organici solubili, la care se adaug pierderile sub

form de detritus care conin compui ai P.Ciclul natural al P poate fi modificat artificial, cnd apare necesitatea, prin ntrebuinareangrmintelor fosfatice, care, fiind preluate ca i cele azotoase, de apele de suprafa, se scurg n


17/29

ruri i lacuri, contribuind la eutrofizarea (nflorirea") lor.

Circuitul sulfului.

Sulful (S) reprezint un component chimic important, uneori limitant, al mediuluinconjurtor, fiind indispensabil nutriiei plantelor; intr i n structura unor aminoacizi (cistein,cistin) dar i a altor substane organice, n structura proteinelor care circul prin lanurile troficeale ecosistemului.

n natur, depozitele de Ssunt reprezentate de piatr (sulfura de fier), calcopirit (sulfurdubl de fier i cupru), ghips (sulfat de calciu), crbune, petrol, care conin cantiti considerabile de S.n atmosfera terestr, Sse afl n form de H2S - ca rezultat al erupiilor vulcanice, al arderilorcombustiilor, prin minerit, industria chimic, prin activitatea de descompunere bacterian asubstanelor organice etc.

Circuitul biogeochimic al Sse efectueaz prin diverse mecanisme hidrologice; la bazaacestora stau procesele fizico-chimice corelate cu mecanismele biologice. De exemplu, H2S dinatmosfer se transform, prin oxidare n SO2,care n prezena lui H2Odin atmosfer se transformn H2SO4.Acest acid este antrenat de precipitaii pe suprafaa solului, unde, n prezena cationilor, setransform n sulfai solubili, care sunt absorbii de plante, fiind integrai n aminoacizi sau altesubstane organice, apoi, prin lanurile trofice, ajunge n corpurile animalelor. Mortmasa i metaboliiianimalelor (dejeciile, excreiile) sunt descompuse pe cale bacterian i de ctre ciupercile

microscopice, pn la H2S sau S,care apoi sunt transformai n sulfai utilizai de plante direct saureiau calea hidrologic menionat mai sus.

Depozitele mari de resturi vegetale, n condiii de anaerobioz,sunt transformate de bacterii


18/29

n H2S i pirit. Ajuns n atmosfer, H2Sncepe circuitul obinuit. Pirita aflat la suprafaa solului setransform, prin oxidare, n sulfat de fier i acid sulfuric.

n hidrosfer, H2Seste uor oxidat n prezena oxigenului i transformat n sulfat.La circuitul Sn biosfer particip toate organismele vii, deoarece atomii acestui element

intr, fr excepie, n compoziia lor chimic.Excesul de Sdin atmosfera terestr, ce condiioneaz, n ultima instan, formarea acidului sulfuric,

declaneaz, mpreun cu oxizii de C iN,un fenomen ecologic global foarte periculos, numit ploileacide", caracteristice procesului de industrializare mondial.

Circuitul oxigenului .

Rolul oxigenului liber n dezvoltarea i funcionarea biosferei este nu numai universal,dar i contradictoriu. Apariia vieii pe Terra i evoluia ei ulterioar ar fi fost imposibil frdezvoltarea sistemelor de protecie fa de oxigenul obinuit molecular (O2), ozon (O3) i cel atomar

(O).n acelai timp, necesitile energetice ale formelor superioare ale vieii pot fi satisfcute numaiprin metabolismul de oxidare. De exemplu, n urma oxidrii unei molecule-gram de glucoza sedegaj 386 kcal, iar la fermentare numai 50.

Oxigenul liberasigur viaa i tot acestelement reprezint produsulactivitii vitale. Se

presupune c, aproximativ(poate chiar tot) oxigenulatmosferei terestre este deorigine biologic. O serie deautori consider c pn laapariia biosferei atmosferaTerrei era lipsit totalmentede oxigen. Prin apariiafenomenului de fotosintez(acum 3,5 mlrd. de ani),realizat de primele organisme(alge verzi-albastre,cianobacterii) n atmosfer au nceput s se degaje cantiti importante de O.

Odat format, O a nceput s fie utilizat n oxidarea derivailor organici produi prin

fotosintez. Astfel, acest gaz a intrat n diferite combinaii chimice, dintre care pentruorganismele vii mai importante sunt apa (H2O) i dioxidul de carbon (CO2). O alt parteimportant din oxigenul aprut n rezultatul fotosintezei s-a transformat n ozon (O3), care

protejeaz suprafaa Pmntului de ptrunderea razelor cosmice nocive. Oxigenulare proprietateade a se combina cu o mare parte din elementele chimice din scoara terestr. Rezultatul acestor ia multor altor procese l reprezint interaciunile evolutive ale nveliului viu, atmosferei,hidrosferei i litosferei.

Rolul dinamic al oxigenului molecular const n faptul c, n procesul de oxidare biologicel servete n calitate de acceptor de electroni, mai exact, de hidrogen. Acest fenomen are loc n

procesul de respiraie aerob, cnd Oreacioneaz cu H, formndu-se H2O.Reacia chimic a oxidrii este invers celei de fotosintez.

n final, oxigenul din molecula organic trece n molecula de CO2,iar oxigenul molecularacioneaz ca acceptor al atomilor de hidrogen.


19/29

Oxigenul (molecular) intr automat n reacie cu substanele organice i cu alte substane reduse. Prinaceasta se explic influena toxic a concentrailor neobinuit de nalte de oxigen. L. Pasteur adescoperit intolerana total fa de oxigen a organismelor anaerobe obligate,care nu suport O ntr-o concentraie mai ridicat de 1% din volumul atmosferei actuale. Relativ recent, n celulelefiinelor superioare au fost descoperite nite organe speciale, numiteperoxisome, care au ca funcie

protecia celulei de O2;se presupune c peroxisomele sunt sisteme de fermeni foarte vechi n sensul

c acestea au aprut atunci cnd, la nceputurile evoluiei biosferei, exista necesitatea protejriicelulelor vii de oxigenul care pentru prima dat, datorit fotosintezei, a aprut n atmosferaterestr.

Circuitul apei.

Apa este mediuln care a aprut biosfera

terestr. Tot n ap viaa aparcurs o parte nsemnat(fr a iei pe uscat timpde 3,5-4,0 mlrd. de ani)a evoluiei ei.

Numeroase ncrengturide plante i animaletriesc i azi exclusiv nape, chiar dac nu ntotalitatea taxonilor dincare se constituie.

Din punct devedere fiziologic,mediul intern al fiecreifiine este apos; celuleleorganismelor triesc iele n acest mediu, ilustrul fiziolog i medic francez Cl. Bernard (1813 - 1878) a numit acest mediuapos mediu interior (plasma interstiial), n care se produc majoritatea schimburilor celulare;totalitatea reaciilor biochimice ale metabolismului au loc exclusiv n plasma celular, adic tot nmediu apos. Deci, fr ap nu poateexista nici un fel de manifestare a vieii.

Apa este cea mai rspndit, mai omniprezent substan din biosfer. n acelai timp, ea

este poate cea mai neobinuit combinaie anorganic, cel puin din punct de vedere termic. Nereferim la proprietatea termic (anomal) atunci cnd densitatea i masa maxim constituie nu nfaza ei solid, cum s-ar putea crede, ci n stare lichid, la temperatura de 4 C.

nveliul de ap n form lichid i solid care exist pe/i sub pmnt poart denumireade hidrosfer. Organismele vii ce populeaz mediul acvatic, numite hidrobioni, sunt prezente ntoat grosimea hidrosferei, pn la circa 11 000 m adncime.

Compoziia chimic a apelor din natur este complex. Cei mai importani compui dinapele continentale sunt carbonaii i bicarbonaii, care formeaz combinaii cu metalele alcaline ialcalino-feroase, dar i cu fierul (mai ales n mluri).

Dintre halogeni, n apele continentale cei mai obinuii sunt Cl, Br i I (n nmoluri).Clorurile i au originea n zcmintele sedimentare; fiind solubile, ele sunt antrenate spre apele

marine, unde constituie principalii anioni (55 % din totalitatea ionilor prezeni). n apele continentaleclorurile reprezint mai puin de 0,5 % din totalitatea anionilor. Br i I se ntlnesc mai frecvent napele marine i oceanice.


20/29

Bioelementele principale prezente n apele naturale sunt srurile deN i P,indispensabile

pentru producia primar a organismelor fotosintetizante.n funcie de repartizarea cldurii la suprafaa Pmntului, apa se poate afla n trei stri

(faze) fizice: lichid (dihidrol), gazoas (monohidrol) i solid (trihidrol).De fapt, n natur apaeste un amestec, n proporii diferite, de monohidrol, dihidrol i trihidrol, cu predominan de

trihidrol la polii planetei i de dihidrol i monohidrol spre ecuator. Rezervele globale de ap, aflate n aceste trei stri, constituie circa 1350 mln. km 3. Deregul, aceste rezerve sunt exprimate prin nlimea medie a coloanei de ap raportat la o unitatede suprafa. Oceanele i mrile (apa lichid srat) includ 97 % din toat apa planetei, ceea cecorespunde nlimii coloanei de ap, egal cu 2700 - 2800 m. Cea mai mare parte a acestei apeeste situat n emisfera sudic. Celelalte 3%,cuprind apa n stare solid, situai n calotele glaciarei ghearii permaneni, cu nlimea medie a colonei de ap 50 m. Un alt rezervor de ap (dulce)important l reprezintapele freatice (15 m) i cele de suprafa (0,5-1 m). Coninutul de aburiapoi din atmosfer constituie n medie 0,03 m; sigur c aceast cantitate de ap este extrem demic, ns importana ei climateric este enorm.

La nivel planetar, apa (hidrosfera) reprezint una din geosferele Pmntului, care practic

este ocupat n totalitate de fiinele vii. Ea cuprinde circa 71 % din suprafaa Terrei (egal cu 510mln. km2).

Exist 3 ci planetare de micare (circulaie) a apei:1. circulaia globalpropriu-zis.2. curenii maritimi.3. scurgerea rurilor.

Circulaia global cuprinde: evaporarea apei de pe suprafaa uscatului i a OceanuluiPlanetar i precipitaiile atmosferice. Pentru a evalua balana evaporrii i precipitaiilor estenecesar s cunoatem 3 iruri de cifre: a) pentru ntreaga planet; b) pentru oceane i c) pentruuscat. La nivel planetar, evaporarea apei i precipitaiile se niveleaz reciproc, ele fiind, de regul,egale (520 000 km3/an). De aici i constanta ciclului hidrologic global prin care s-a calculat cevaporarea constituie 100 cm/an, iar precipitaiile sunt exprimate aproximativ prin aceeai cifr.Cantitatea de precipitaii czute deasupra Oceanului Planetar constituie 107-114 cm/an, evaporareaatingnd cifrele de 116-124 cm/an. Balana este asigurat de curgerea (aportul) rurilor i fluviilor,care anual constituie n medie 10 cm. Pe suprafaa uscatului anual cad aproximativ (media) 71 cm,n timp ce evaporarea de pe aceeai suprafa constituie 42 cm/an. Fluviile aduc n Oc ean circa 27cm/an. Deci balana este aproape perfect.

Celelalte 2 ci - curenii marini i scurgerile fluviilor - au i ele, ca i circulaia global, omare importan pentru biosfer.

Curenii marini transport apa cald i apa rece la mari distane, realiznd metabolismulenergetic planetar. E bine cunoscut faptul c anume datorit influenei curenilor oceanici se

produce contrastul dintre litoralul de Est i cel de Vest al Oceanului Atlantic, de la 50 pn la 55L. N. Fr Golfstrim,doar cu curentul Labrador partea de nord-vest a Europei ar fi avut o cu totulalt clim, mult mai dur.

Curenii oceanici determin n mare msur structura dinamic spaial a hidrobiosferei.Cu ajutorul metodelor de teledetecie (aparatele de zbor, inclusiv navele cosmice), sunt stabilite exactdireciile de deplasare n spaiu a petilor, balenelor, planctonului etc.

Curgerea fluviilor i a rurilor asigur transportarea, la distane mari, nu numai a apeidar i a materiei suspendate i, desigur, a celei dizolvate n ap. Apa este un factor (agent)

provocator de eroziuni deosebit de puternic. Splarea, transportul i precipitarea materiei(substanelor organice i anorganice, inclusiv a substanei vii) constituie procese geologiceimportante, legate nemijlocit de curenii acvatici.

Datorit acestor procese, pe parcursul istoriei geologice, s-au format, de exemplu,solurile i pmnturile agricole, precum i sedimentele (depunerile) de ml.Analiznd particularitile marelui ciclu (planetar) al apei,vom constata c substana vie


21/29

joac un rol secundar. n context landaftic (biogeocenotic) ns, vegetaia terestr joac un roldeosebit de important, contribuind esenial la anumite faze ale circuitului hidrologic.

Precipitaiile ce cad pe suprafaa uscatului, acoperit cu vegetaie, parial sunt captate desuprafaa foliar, ca apoi s se evaporeze n atmosfer. Apa ce ptrunde la suprafaa solului sau ader lascurgerea de suprafa, sau este absorbit de sol. n funcie de proprietile fizice i coninutul dehumus, funcioneaz capacitatea cmpului (cantitatea maxim de ap indisolubil legat de particulele

de sol). Atunci cnd coninutul de ap ntrece aceast capacitate (se mai numete i capacitatea deabsorbie), surplusul se va infiltra mai adnc n sol, spre apele freatice. Infiltraia precipitaiilor napele freatice depinde de starea fizico-chimic a solului, de structura rocii-mam i de

particularitile nveliului vegetal.De obicei, atunci cnd cantitatea de precipitaii atmosferice este mai mare dect capacitatea

cmpului, se produce fenomenul numit scurgerea de suprafa, viteza creia depinde de stareasolului, de unghiul pantei, de durata precipitaiilor i de structura nveliului vegetal, nveli care

poate proteja de eroziune stratul fertil al solului.Apa care se acumuleaz n sol parial se evapor, iar restul este absorbit de rdcinile

plantelor i transferat n frunze de pe care apoi se evapor n atmosfer.n funcie de starea fizico-chimic a stratului edafic, densitatea nveliului vegetal i

diversitatea specific a acestuia, raportul dintre cantitatea de ap transpirat (de nveliul foliar)i cantitatea de ap evaporat de pe suprafaa solului poate varia considerabil.

Transpiraia (eliminarea apei) joac un rol deosebit n viaa plantelor. Intensitateaacestui proces fiziologic complex depinde de mai muli factori mezologici: de temperatura iumiditatea atmosferei i a solului, de puterea vntului, de anumii factori biotici (structuri

biocenotic, specia dat, starea ei fiziologic) etc. Bunoar, cnd umiditatea atmosferic este maretranspiraia este mai mic, iar plantele absorb umezeala din aer.S-a estimat c ntreg nveliul verde al Terrei transpir (restituie atmosferei) circa 30 000 la ap/an,ceea ce constituie 27-30% din volumul de precipitaii ce cad pe suprafaa uscatului.


22/29

Toposfera

Toposfera cuprinde ntreaga hidrosfer, stratul superior al litosferei i stratul inferior al atmosferei(troposfera).

Hidrosfera este format din nveliul de ap lichid, solid sau gazoas care exist pe glob.Volumul total de ap existent n ecosfer, n afar de apa coninut n

substanele solide, se ridic la aproximativ 1370 x 106

km3

, repartizat astfel:

Intre apa mrilor, oceanelor, rurilor i lacurilor, precum i apele subterane i vaporii de ap din

atmosfer exist o strns legtur, apa trecnd de la o stare la alta ntr-un circuit continuu, condiionat deenergia solar i de forele gravitaionale.

Adncimile predominante n oceane sunt cuprinse, pe o ntindere de circa 75% din suprafaa lor total,ntre 3000 i 6000 m. Adncimea medie se situeaz n jur de 3794 m, iar adncimea maxim, n groapaMarianelor (oceanul Pacific), este de 11034 m.

Viaa este prezent n toat hidrosfera, aceasta fiind sediul apariiei primelor fiine. Organismele carepopuleaz hidrosfera produc o mare cantitate de oxigen atmosferic (fitoplanctonul oceanic produce anualciorca 363 milioane tone de oxigen). In acelai timp, hidrosfera este cel mai important mediu absorbant iemitor de cldur.

Litosfera formeaz nveliul solid de la exteriorul Pmntului cuprins ntre 0 i 30 km adncime pe

continente i ntre 0 i 10 km sub fundul oceanelor.Din punct de vedere morfologic, partea de la suprafaa apelor ce face parte din litosfer (uscatul) este

fragmentat ntr-o serie de blocuri care formeaz continentele i insulele, caracterizate n ansamblu printr-oaltitudine medie de +875 m fa de nivelul mrilor.

Viaa n litosfer este localizat n partea de la suprafaa Pmntului, respectiv n sol pn la civa metri.In bazinele acvatice subterane, animalele pot supravieui la adncimi i mai mari. De exemplu, n Sahara,forarea unor fntni a dus la descoperirea la adncimea de 10 0m a unor ape subterane populate cu peti. Aufost, de asemenea, evideniate la 2000-3000 m adncime bacterii vii n zcmintele petroliere.

Atmosfera terestr este o ptur gazoas continu care nconjoar globul pe o grosime de aproximativ3000 km. Aerul se afl concentrat n straturile inferioare ale atmosferei terestre, fiind absolut indispensabil

organismelor aerobe.Masa total a atmosferei este de 5,2 x 10 19 t, din care 9/10 se afl ntre 0 -16 km nlime, deci n

troposfer, pe cnd n stratosfer, la peste 48 km altitudine, se gsete numai o cantitate infim din aceast

- oceane 1330 x 106km3 (97,15%)

- ap dulce 38 x 106km3 (2,85%)

Apa dulce este coninut n:- ghiaa polar i de

altitudine 29.336.000 km3 77,420%

- ruri (valoare static) 1.200km3 0,003%

- lacuri, din care:- cu ap dulce 125.000 km3 0,328%

- cu ap srat 105.000 km3

0,274%- atmosfer (vapori) 13.000 km3 0,034%

- umiditatea solului 67.000 km3 0,175%

- ape subterane:

-pn la 800 m adncime 4.175.000 km3 10 ,88l%

- ntre 800-4000 m 4.176.000 km3 10,882%

TOTAL: 38.000.000 km3 10 0,00 0%


23/29

mas.Aerul uscat conine, alturi de azot i oxigen i alte componente chimice, prezentate n tabelul de mai jos.In afar de aceste substane, aerul atmosferic mai conine sub form de urme, la nivel de pri pe milion i

ali compui ca: hidrogen, peroxid de azot, ozon, SO2, CO, amoniac, xenon etc.

Atmosfera actual este rezultatul aciunii continue a organismelor dea lungul erelor geologice. Inprezent exist un echilibru dinamic al compuilor si dat de aciunea antagonist a fiinelor autotrofe iheterotrofe precum i de diverse fenomene geochimice. Atmosfera pur, omogen, nu exist, pentru c este unpermanent schimb de substane ntre organisme, hidrosfer, straturile profunde ale litosferei (vulcanism) iatmosfer.

Compusul chimic Compoziia, %volum

Compoziia, %

greutate

Azot 70,01 75,53Oxigen 20,95 23,19

Argon 0,93 1,28

CO2 0,032 0,046

Neon 1, 8x 10 -3 1,25 x 10-3

Heliu 5,24 x 10-4 7,24 x 10-5

Metan 1,4 x 10-4 7,75 x 10-5

Kripton 1,14 x 10-4 3,3 x 10-5

Protoxid de azot 5 x 10-5 7,6 x 10-5


24/29

Noosferaetapa actual de dezvoltare a biosferei.

Antropogeneza reprezint un proces biosferic, poate cosmic, ce se desfoar continuudeja timp de peste 2 mln. de ani, de cnd a aprut genul Homo. Evoluia biologic, succedndu-se

prin linia ascendent Homo habilis - H. erectus - H. Sapiens i evoluia psiho-social (psiho-cultural), s-a ncununat cu trecerea biosferei ntr-o nou faz, cnd acest proces biosferic este dirijat

sau depinde n mare msur de raiunea uman. Acest faz (stare) din evoluia biosferei a fostnumit noogenez (din gr. noos = raiune, minte, i genesis = natere, genez), ceea ce nseamnc biosfera treptat se transform n noosfer, care reprezint veriga final din evoluia vieii.

Noiunea de noosfer (din gr. noos = raiune, minte i sfer), adic sfera raiunii, a fostintrodus n 1927 de matematicianul, filozoful i teologul francez E. Le Roy n prelegerile saleinute la Colegiul Francez din Paris i publicate n lucrarea L'exigence idealistet et la faitd'evolution" (Exigena idealist i fapta evoluiei", Paris, 1927). Autorul trateaz aceast noiune cao stare recent, pe care o retriete geologic biosfera, subliniind c el a elaborat concepia datmpreun cu un alt mare savant francez - geologul, paleontologul, antropologul i teologul P.Teilhard de Chardin (1881 - 1955), cruia de fapt i aparine ntreaga doctrin (filozofie),argumentat logic, despre fenomenul noosferei.

Teilhard de Chardin a descoperit n evoluie Noogeneza, pe care a considerat-o ca unfenomem cosmic, cu semnificaie major, poate unic. Nu ne putem imagina cosmogeneza fr aajunge la via i viaa fr a ajunge la Spirit, deci nu ne putem imagina sgeata evoluiei fr aajunge la noogenez. P. Teilhard de Chardin se ntreba: ...cum s ne imaginm o Cosmogenezextins la Spirit, fr s te afli, n acelai timp, n faza unei Noogeneze? Dup autor, noogenezancepe din momentul n care a aprut reflecia, gndirea. Deoarece gndirea nu poate fi asemuitdect cu naterea Vieii.

Deci, evoluia biologic, inclusiv cea a omului, nu se poate opri. Misiunea de-a dreptulsacr a omului este de a conduce (canaliza) mai departe noogenez, deoarece noi inem evoluian minile noastre: suntem responsabili de trecut n faa viitorului ei".

Teilhard de Chardin ajunge la concluzia c prin om evoluia a cucerit noi dimensiuni.Urmeaz ascensiunea i expansiunea de contiin. Evul mediu i chiar Renaterea au tratat omul cacentru al Universului. Iat c Pierre Teilhard de Chardin descoper o dimensiune a omului, cumult mai real: Omul, sgeata ascensional a marii sinteze biologice". Omul constituind, pentruel nsui, ultimul nscut", cel mai complicat i cel mai nuanat dintre rosturile succesive aleVieii. Ar fi absurd ca lumea, dup ce a ajuns la om, s se opreasc. Trebuie s existe o deschiderectre nainte. Viaa trebuie s urce mai sus". Probabil ctre supravia.

Punnd problema sacr a finalitii evoluiei, Teilhard de Chardin crede c Evoluia trebuies culmineze ntr-o contiin suprem. Dar aceast Contiin, tocmai pentru a fi suprem, nutrebuie s poarte n sine maxima perfeciune a contiinei noastre, proiecia iluminatorie a fiineiasupra ei nsi. A prelungi spre o stare difuz curba Umanizrii constituie o eroare evident!

Numai n direcia unei Hyper-reflecii, adic n direcia unei Hyper-personalizri putem extrapolaGndirea. Altfel, cum ar putea ea s nmagazineze cuceririle noastre care se fac toate n Reflexiv"(citat dup Gh. Musta i M. Musta, 2002). inta ctre care tinde Viaa n Evoluie este un anumitPunct, aa-numitul Punct Omega, n care se adun, n deplinitatea i integritatea sa, constituia decontiin degajat ncetul cu ncetul de Noosfer pe Pmnt". Nu putem s nu fim de acord cu soiiMusta, care nu consider c prin Evoluia Vieii se ajunge la apariia lui Dumnezeu, ci c prinevoluie spiritul creat tinde ctre Spiritul Necreat, ctre Dumnezeu.

Pentru a mpca spiritele n sens de discuii, pentru a invita la gndire i la pace, Teilhardde Chardin consemneaz: n aparen, Pmntul Modern este nscut dintr-o micareantireligioas. Omul ajungndu-se siei. Raiunea substituindu-se Credinei. Generaia noastr i ncdou generaii nainte n-au auzit vorbindu-se dect de conflictul ntre Credin i tiin. n aa fel

nct, la un moment dat, se prea c cea din urm trebuia s nlocuiasc, fr drept de apel, pe ceadinti. Or, pe msur ce tensiunea se prelungete, devine mai vizibil c, pn a urm conflictulse va rezolva sub o form absolut diferit de echilibru, nu prin eliminare au prin dualitate, ci prin


25/29

sintez. Dup aproape dou secole de lupte ptimae, nici tiina, nici Credina, nu au reuit s sediminueze una pe alta, dimpotriv, devine evident c una fr alta nu se vor putea dezvoltanormal, i aceasta din simplul motiv c aceeai via le anim pe amndou. Nici n elanul, nici nconstruciile ei, tiina nu poate ajunge pn la captul ei nsi, fr s se coloreze de Mistic i sse ncarce de Credin".

ncercri de a micora hiatusul dintre religie i tiin o fac i ali savani i teologi. O

atenie deosebit n acest sens merit cartea lui Alexandros Kalomiros Sfinii Prini despreoriginile i destinele Omului i Cosmosului, n care autorul insist asupra ideii c Dumnezeu acreat Lumea n timp, pornind de la simplu la complex, de la inferior la superior, astfel avnd loc oadevrat evoluie a Creaiei divine: ..Dumnezeu a declanat o evoluie n timp... El n -a creatlumea n chip instantaneu, ci n ase ere consecutive, desfurnd-o astfel succesiv, creaturilecele mai desvrite fiind create n ultima zi". Al. Kalomiros consider creatura uman - pe IsusHristos - ca fiind cea mai desvrit dintre toate vieuitoarele.

Al. Kalomiros ncearc s probeze c lumea i omul au fost fcute de Dumnezeu. nsDumnezeu a creat lumea n aa fel nct s evolueze i s se poat desvri. Crearea omului este ocreaie cu totul i cu totul aparte...

O contribuie deosebit la dezvoltarea concepiei despre Noosfer a avut-o n primul rnd

ilustrul naturalist enciclopedist rus (poate ultimul naturalist de talie mondial din sec. XX)Vladimir Ivanovici Vernadskii (1863 - 1945), fondatorul doctrinei moderne despre biosfer,notst n ultima sa lucrare tiinifico-filozofic. Acest articol este intitulat ct se poate de modest:Nescoliko slov o noosfere" (Cteva cuvinte despre noosfer").

Referindu-se la rdcinile ideii despre noosfer, Vernadskii constata c ele pornesc camprin sec. XVII. De exemplu, Vernadskii arat c Buffon (1707 - 1873), n geniala sa lucrareIstoria Natural (1748), vorbea despre mpria Omului, n care el triete i activeaz,menionnd, totodat, importana lui geologic. Buffon a fost primul savant i scriitor (poet), ascris cele mai radicale pagini ntru susinerea i afirmarea ideii de progres uman, fcnd apologiaomului ca stpn al Universului, i ca strlucit centru al lui, ca fiin raional i activ caremodific natura impunndu-i legi umane.

Ca geolog i geochimist, savantul rus V. I. Veraadskii, i-a imprimat teoriei desprenoosfer (dnsul s-a inspirat din concepia lui Le Roy i Teilhard de Chardin) un suflu

biogeochimic, subliniind c ...n faa ochilor notri omul devineo imens for geologic, tot maiputernic... n sec. XX omul a cunoscut i a cuprins pentru prima dat ntreaga biosfer" (aiciVernadskii a anticipat cu mult nu numai ideea despre fora creatoare, dar i distructiv a omului,care se manifest n zilele noastre).

Totui V. I. Vernadskii scrie cu mare entuziasm i optimism despre noosfer: Acum noitrecem printr-o nou schimbare geologic evolutiv. Pim n noosfer... Este important cidealurile noastre democratice pesc n unison cu procesul geologic spontan, cu legile naturii, elerspunznd noosferei. De aceea putem privi cu ncredere n viitor. El este deja n prezent. i nu-1vom scpa din mini". Evident c acest optimism al lui Vernadskii (alimentat parial i de victoriaraiunii" asupra fascismului de la sfritul celui de-al doilea rzboi mondial) esa realist, este unoptimism la care nu putem s nu aderm.

Dar suntem ndreptii s (ne) punem i ntrebarea perfect logic (cel puin): cum vaevolua n continuare Homo sapiens sapiens? Se afl aceast specie n veriga final a evoluieispiei hominienilor sau este doar un stadiu evolutiv, o faz ce va conduce spre alte fiineraionale, mai desvrite (cel puin) din punct de vedere biologic i psiho-cultural? S aibdreptate Gh. Musta i M. Musta care se ntreab: ce urmeaz - stagnare sau evoluie? Desigurc este necesar s punem n discuie sensul evolutiv pe care l are de urmat specia uman de acumnainte. Aceast problem ncepe s-i frmnte din ce n ce mai mult nu numai pe specialiti, cii pe toi interesaii de cunoaterea viitorului omenirii.

Dup cum menioneaz i autorii citai, aa-numiii pesimiti" consider c H. sapiens seafl n pericol de degradare din cauza progresului, civilizaiei i a medicinii. Ei consider c prinncetarea aciunii seleciei naturale s-ar ajunge la acumularea de gene rele" care ar produce tot mai


26/29

frecvente fenomene patologice. Strduindu-ne s fim obiectivi, vom meniona c n favoareapesimitilor exist multiple argumente, care ar alimenta cu prisosin cele mai fantasmagoricescenarii negativiste. ns, nu trebuie s ignorm axioma, conform creia: evoluia lumii organice,din care face indubitabil i omul, ntreaga omenire, este un proces continuu ascendent i ireversibil.O impun chiar mecanismele evoluiei. De aici urmeaz c evoluia omului ca specie biologic dar i

psiho-socio-cultural va continua, atingnd noi culmi de perfeciune iar perfeciunea nu are limite

ct timp va continua nsi evoluia Universului, nceput odat cu producerea "Marii Explozii aPunctulului Singular.Optimismul lui Vernadskii, dar i al multora dintre noi, coincide cu acelai optimism a

lui Teilhard de Chardin care vedea viitorul evoluiei n contopirea oamenilor, n consolidarea lorintelectual i spiritual. Aceast stare a lumii el a numit-o Punctul Omega - starea i timpulvictoriei Raiunii, a Raiunii Cosmice, a Supraraiunii, care se va contopi poate cu nsi noiunea deDumnezeu.

Dar, nu toi oamenii de tiin sunt optimiti. Bunoar, cunoscutul astrofizician russ(sovietic) V. klovskii consider c pn n prezent n Univers au mai existat civilizaii, dar numai

pn la un timp. De fiecare dat dispreau tocmai datorit Raiunii; asigurnd omului o mare puterea Raiunii, la un moment dat civilizaia respectiv disprea, fiindc nu putea face fa dificultilor

care apreau, dificulti generale, de fapt, tot de om. Dar, ca orice manifestare a capacitii deadaptare, Raiunea i servea benefic pe purttorii ei. ...ns, negreit, raiunea i servete benefic

purttorii numai pn la un timp... Este o argumentare cu destule elemente de credibilitate, de aceeanu avem nici un motiv s-o ignorm. nclinm s aderm la filozofia optimist a lui Teilhard deChardin-Vernadskii, spernd sincer c raiunea va scoate omenirea dintr-un eventual impas. Credemn posibilitatea coevoluiei benefice a Omului cuNatura.

Au dreptate Gh. Mustaa i M. Musta, care, fr a fi pesimiti sau optimiti speculativi,ne cheam s nelegem c jocul reciproc, combinat, al seleciei i al adaptrii, al persistenei i almodificrii, desfurarea reaciilor dintre genotipi mediul ambiant mping specia uman nainte,spre noi etape ale evoluiei socio-umane.

Dar s revenim la concepia Noosferei. Majoritatea ne punem aceeai ntrebare: oare ntr-adevr biosfera a fcut i continu s fac pai siguri pe calea unde n relaiile omului cu Naturadomin Raiunea? Cutnd rspunsul obiectiv (sau cel puin plauzibil!), vom nota c n -ar trebui sfim dominai nici de spaima armaghedonului ecologic" (iminena cataclismului global ecologic),dar nici de optimismului nesbuit.

Tot ce se produce n jurul nostru numai din vina noastr - explozia demografic, poluareacatastrofal a atmosferei, apelor, solului, pierderea capacitii de tampon a biosferei, reducerea

biodiversitii, epuizarea resurselor naturale, etc. - dovedete c teoria despre noosfer formulatatt de elegant, logic i optimist de ctre fondatorii ei (Le Roy, Teilhard de Chardin i Vernadskii)rmne nc o teorie de perspectiv, un fel de vis frumos. Astzi mai degrabputem vorbi despretehnosfer, n cel mai bun caz despre antroposfer, i nicidecum despre o epoc a noosferei, cu attmai mult a logosferei. Cci noosfer, ca etap logic a evoluiei biosferei, face abia primii pai,foarte nesiguri. S sperm totui caceti pai sunt ntr-adevr raionali, bine gndii, deci siguri spreo viitoare maturitate... n acest sens dispunem de suficiente argumente obiective ca s fim optimiti.ansele sunt alimentate inclusiv de revoluiile tehnico-stiinifice, rolul crora le sesizm deja de lanceputul anilor '50 ai secolului trecut, datorit excepionalelor descoperiri n domeniile tiinelorfundamentale: n fizic (energia atomic, termonuclear etc), chimie (reaciile chimice n lan,marea industrie a maselor plastice, ngrmintele minerale, pesticidele, farmaceutica etc), nmatematic (computerizarea, informatizarea, implementarea metodologiilor matematice n toatetiinele reale i chiar umanistice etc), biologie (descoperirea structurii ADN-ului i ARN-ului,

biotehnologiile, ingineria genic etc. i transgenic, ingineria mediului), medicin (combatereamaladiilor epidemice, primii pai, cu mari sperane, n prevenirea i combaterea cancerului, HIV-

SIDA, bolilor cardio-vasculare, alergice, ereditare, interferonul, sinteza multor medicamente demaxim eficacitate etc).Evident c pe baza acestor descoperiri tiinifice se vor dezvolta noi tehnologii, noi industrii


27/29

performante, dar i noi mentaliti, demne de calitatea noastr de Om.Alt pas important i decisiv n direcia consolidrii noosferei l-a constituit prima revoluie n

mentalitatea omenirii de la sfritul sec. XX - nceputul Mileniului III, care deja se produce. Nereferim, n primul rnd, la concepia (noua filozofie global) dezvoltrii durabile, consfinit ndocumentele Conferinei ONU cu genericul Mediu i Dezvoltare, de la Rio de Janeiro, Brazilia(4-11 iunie 1992), conferin care la sigur va rmne n istoria omenirii.

Ce nseamn, de fapt, Dezvoltarea durabil (sinonime: dezvoltare susinut, dezvoltaresustenabil, ecodezvoltare etc.)? Dezvoltarea durabil reprezint, n ultim instan capacitateasocietii umane de a-i satisface cerinele curente (ale generaiei prezente), fr a compromiteansele de dezvoltare (la fel de reale, de durabile) i ale generaiilor viitoare. Astfel sefundamenteaz conceptele privind dezvoltarea care poate conduce la prosperitate, dac: 1) seregenereaz resursele naturale; 2) se protejeaz mediul; 3) se respect normele, morale (aleecoeticii).

Paradigma dezvoltrii durabile, problem esenial pentru ntreaga omenire, se bazeaz peextinderea continu a opiunilor individuale, principale fiind cele pentru o via sntoas i lung,educaie corespunztoare i un standard de trai decent. Pe lng aceasta, societatea trebuie s ofereoportuniti de participare i afirmare n viaa politic i de realizare a drepturilor omului, a libertilor

individuale.Conceptul dezvoltrii durabile prevede asigurarea unui echilibru dinamic dintre

componentele Capitalului Natural (CN) care reprezint sistemele ecologice naturale iseminaturale, pe de o parte, i Capitalul Sistemelor Socio-Economice (CSSE), reprezentat deaezrile umane, capitalul social, componentele subsistemului economic, pe de alt para Evidentc CN constituie temelia CSSE. Aceast axiom integreaz dimensiunea uman a mediului i seconcentreaz asupra relaiilor dintre componentele CN i CSSE. Documentul de baz aleConferinei de la Rio de Janeiro - Planul de aciuni la nivel mondial pentru mileniul III",cunoscut sub denumirea Agenda 21, cuprinde obligaiile politice i morale ale statelor ndomeniul dezvoltrii, al colaborrii economice pe termen lung. Acest document dezvolt ideilelansate n 1972, apoi n 1987 de ctre Comisia Mondial a ONU pentru Mediu i Dezvoltare nRaportul Viitorul nostru comun (Our common future), cunoscut i sub denumirea RaportulBrundtland.Adoptarea i promovarea principiilor Agendei 21 este o datorie a tuturor statelor-membre aleONU, majoritatea crora au elaborat i deja implementeaz strategiile naionale respective (n2000 Republica Moldova a elaborat Strategia Naional pentru Dezvoltarea Durabil: MoldovaXXI, aprobat prin decret prezidenial i hotrre de Guvern). Aceste strategii reprezintdocumente oficiale complexe, o abordare care se identific, se msoar i se descrie n parametriide dezvoltare a sistemelor socio-economice, inndu-se cont de potenialul CN i de proteciamediului nconjurtor. Pentru statele cu economie n tranziie, strategia dezvoltrii durabilereprezint opiunea fundamental care le ofer o ans unic, dar real pentru rezolvarea diferitelor

probleme economice i, de asemenea, n asigurarea funcionrii reale, durabile a Noosferei.


28/29

Concluzii

In concluzie, prin aciunea continu, timp de peste 3 miliarde de ani, organismele au schimbat puin ctepuin condiiile fizico-chimice care existau pe suprafaa globului n stadiul primar de formare a Pmntului.

Ecosfera, aa cum este n prezent a fost supus continuu unui proces de "biologizare" din care speciauman reprezint ultimul stadiu al evoluiei.

Etapa antropogen ncepe odat cu apariia omului, adic cu circa 2-3 milioane de ani n urm. Lanceput, primele populaii umane nu se deosebeau prea mult de alte mamifere, omul era culegtor sau vntori era bine integrat n mediu.

Dar, odat cu stpnirea focului i trecerea la agricultur, omul a nceput s modifice mediul natural. Mainti a nceput s incendieze pdurile pentru a face loc terenurilor agricole. Apoi, prin domesticireaanimalelor, a dus o lupt continu cu marile mamifere erbivore i carnivore ce concurau sau se hrneau cu celedomestice. Treptat, societatea uman a evoluat, iar poziia omului n ecosfer s-a schimbat n mod radical fade celelalte specii.

In acest moment, datorit gndirii i tehnologiilor folosite, omul poate s modifice toate proceseleeseniale ce au loc n ecosfer.

Folosirea de substane greu biodegradabile ca materialele plastice, unele metale grele, pesticide i

detergeni de sintez au condus la schimbarea a numeroase cicluri biogeochimice ale unor elemente i lamodificarea structurii descompuntorilor din sol i ap .

Circuitul normal al elementelor biogene este puternic perturbat i prin faptul c produsele alimentareobinute ntr-o anumit zon a globului pot fi transportate i consumate n alte zone foarte ndeprtate, astfelc elementele nu se mai pot ntoarce acolo de unde au fost sustrase. Astfel, ele pot fi rspndite i dispersate nntreaga ecosfer.

O caracteristic a influenei activitii umane asupra circuitelor biogeochimice const n liniarizareaacestora. In timp ce ntr-un ecosistem natural produsele i deeurile unor organisme sunt surs de hran pentrualte specii, n activitatea uman, att agricol, dar, mai ales industrial, deeurile conduc la acumularea lor necosfer devenind surse de intoxicare a populaiilor vegetale, animale i umane.

Folosirea n activitatea uman de energii nepoluante (solar, eolian, geotermic etc.), ct i a unor

tehnologii eficiente de reciclare a deeurilor, constituie n prezent o procuparea de baz a forurilor de decizie,a celor economice i stiinifice.


29/29

Biliografia

ELEMENTE DE ECOLOGIEEditor: Prof.univ.dr.ing. Lucian Oprea

Berca M., Ecologie generala si protectia mediului, Ed. Ceres, Bucuresti 2000.

Brown L., Probleme globale ale omenirii, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1995.

Florea L., Protectia mediului, Ed. Fundatiei Universitare Dunarea de Jos,Galati,2002.

Godeanu S., Tehnologii ecologice si ingineria mediului, vol. 1 Ed. BucuraMond,

Bucuresti, 1998.Negrea V., Combaterea poluarii mediului n transporturile rutiere,Ed. Tehnica,Bucuresti, 2000.

Nikonorow M., Pesticidele n lumina toxicologiei mediului,Ed. Ceres, Bucuresti,1981.

Pascu D., Atmosfera si poluarea, Ed. Stiintifica si encicl., Bucuresti, 1988. PrvuC., Ecologie generala, Ed. Tehnica, Bucuresti, 2001.

Puscasu V., Protectia mediului nconjurator,

Ed. Evrika, Braila, 1998. Rauta C.,

Prevenirea si combaterea poluarii solului, Ed. Ceres,Bucuresti, 1983.

Schiopu D., Ecologie si protectia mediului, Ed. Didactica si pedagogica,Bucuresti,1988

Date post:	10-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	alexandr-izmaschin
View:	262 times
Download:	0 times

Referat Fondatorul științei despre biosferă (Biosferologia)

Documents