Текст выступления:

Биосфера
1. Биосфераға жалпы шолу және негізгі тақырыптар

Биосфера – бұл Жер планетасындағы барлық тіршілік үдерістерінің жүйелі мекені, оның құрамына жануарлар, өсімдіктер, микроағзалар және олардың өмір сүретін табиғи ортасы кіреді. Бұл ұғым тірі организмдердің өзара және табиғаттың физикалық элементтерімен тығыз байланысын білдіреді. Осы презентация барысында биосфераның негізгі сипаттамалары, құрылымдық элементтері мен экологиялық маңыздылығы қарастырылады.

2. Биосфера ұғымының тарихи қалыптасуы және маңызы

1875 жылы венгр ғалымы Эдуард Зюсс «биосфера» терминін алғаш рет қолданды. Сол жылдан кейін Ресей ғалымы Владимир Вернадский бұл ұғымды ғылыми тұрғыдан дамытып, тіршіліктің литосфера, атмосфера және гидросфера арасындағы өрістерде болуы жайлы теорияны ұсынды. Оның еңбектері биосфераны кешенді зерттеудің бастауы болды, өйткені тіршілік әрқашан географиялық кеңістік пен физикалық факторлармен түсіндірілген.

3. Биосфераның басты сипаттамалары

Биосфералық жүйеде Күн энергиясы тірі ағзалардың химиялық энергияға айналуына қызмет етеді, бұл олардың өсуі мен өмір сүруіне негіз болады. Су, ауа және топырақ сияқты элементтер тірі организмдермен тығыз байланыста болып, бір-бірімен әсерлеседі. Осы жүйе тұрақтылыққа ие болғанымен, экожүйелердің нәзік құрылымын сақтап қалу үшін сыртқы факторларды басқару маңызды, себебі биосфера экологиялық тепе-теңдікке сезімтал.

4. Биосфера құрылымының негізгі элементтері

Биосфераны құрайтын элементтерге литосфера, гидросфера, атмосфера және биота жатады. Литосфера – Жер қыртысы мен топырақ қабаты, гидросфера – судың барлық түрлері, атмосфера – ауа қабаты, ал биота тірі организмдер жиынтығы болып табылады. Бұл элементтер бір-бірімен өзара әрекеттесіп, биосфераның өмір сүруін қамтамасыз етеді. Мысалы, өсімдіктер тыныс алу үшін ауадағы көмірқышқыл газын пайдаланады, ал топырақ микроағзалары органикалық заттарды ыдыратады.

5. Жердегі тірі организмдердің таралуы

Жер бетіндегі тірі организмдер әртүрлі экожүйелерде таралған: ормандарда тұратын жануарлар мен өсімдіктер, судағы балықтар мен микроағзалар, сонымен қатар шөлейт және таулы аймақтардағы арнайы бейімделген түрлер. Бұл таралу олардың өмір сүруге арналған ерекше жағдайларға және климаттық факторларға тәуелді. Мысалы, тропикалық ормандар биоәртүрлілікке бай, ал Арктикада тіршілік аз сатыдағы әрі арнайы бейімделген организмдерден тұрады.

6. Экожүйелер мен экоқабаттардың әртүрлілігі

Биосфера ішінде орман, далалық, сулы және шөлейт экожүйелер сияқты әртүрлі табиғи орта түрлері бар. Әр экожүйеге тән өсімдіктер мен жануарлар түрлерінің жиынтығы оның климаттық және географиялық жағдайларына сай бейімделеді. Бұл әртүрлілік табиғаттың көпқабатты құрылымының сақталуына және тіріліктің түрлі аспектілерінің үйлесімділігіне қызмет етеді. Мұхиттар экоқабаты да ерекше маңызды, өйткені олар биосфераның 70%-ын қамтиды.

7. Биосферадағы тірі заттардың негізгі топтары

Биосферада өсімдіктер, жануарлар және микроағзалар басты тіршілік топтарын құрайды. Өсімдіктер - бұл фотосинтез арқылы энергия өндіретін организмдер, жануарлар - тіршілік әрекеттері арқылы энергия тізбегін толықтырады, ал микроағзалар тіршіліктің көптеген биохимиялық процестеріне қатыса отырып экожүйелердің негізгі қызметін қамтамасыз етеді. Әр топ экожүйелердің тұрақтылығы мен энергия айналымының үйлесімділігін қолдап, тіршіліктің үздіксіздігін қамтамасыз етеді.

8. Фотосинтез – биосфераның маңызды процесі

Фотосинтез – жасыл өсімдіктердің күн сәулесінің энергиясын химиялық энергияға айналдыру процесі. Оның арқасында тропосфера оттегімен байытылады, бұл барлық аэробты организмдердің өмір сүруіне қажетті элемент болып табылады. Ғылыми зерттеулер бойынша жыл сайын 170 миллиард тонна органикалық заттар жасыл өсімдіктерде өндіріледі, бұл бүкіл тіршіліктің энергетикалық негізін құрайды.

9. Көмірқышқыл газының биосферадағы айналымы

Көмірқышқыл газы атмосфера мен өсімдіктер арасында үздіксіз айналады: өсімдіктер оны сіңіріп, фотосинтез арқылы оттегіні бөліп шығарады, ал жануарлар мен микроағзалар тыныс алу кезінде көмірқышқыл газын қайта шығарады. Соңғы дәуірде атмосферадағы CO2 деңгейінің жоғарылауы байқалды, ол ғаламдық климаттың өзгеруіне және биосфераның экологиялық тұрақтылығына айтарлықтай қауіп төндіреді. NASA-ның зерттеулері бұл үрдісті нақтылап, климаттық өзгерістердің биосфераға әсерін көрсетеді.

10. Тіршілікті қолдайтын негізгі экологиялық факторлар

Температура тірі организмдердің метаболизмін және өмір сүру аймағын анықтайды, әрі оның тепе-теңдігі маңызды. Жарық мөлшері фотосинтездің қарқындылығын басқарып, өсімдіктердің өсуін қамтамасыз етеді. Тіршіліктің басқа да маңызды қажеті – су, оның жеткіліксіздігі тіршілік процестерінің тоқтауына әкеледі. Ауа құрамындағы газдар, әсіресе оттек пен көмірқышқыл газы, тыныс алу және фотосинтез процестерінде басты рөл атқарады.

11. Биогеохимиялық айналымдардың маңызы

Биогеохимиялық циклдар арқылы химиялық элементтер, мысалы, сутек, көміртек, азот және фосфор тіршілік ортада үздіксіз айналады. Бұл процесс организмдерге қажет заттардың қайта бөлінуі мен жаңа құрамдар түзілуін қамтамасыз етеді. Оның арқасында экожүйелердің тепе-теңдігі сақталып, тіршілік ұзақ мерзімге тұрақты болады. Мысал ретінде көміртек циклі климаттың реттелуіне де ықпал етеді.

12. Биосферадағы негізгі биогеохимиялық циклдар

Биосферада төрт негізгі биогеохимиялық цикл бар: көміртек, азот, фосфор және сутек циклдары. Әрбір цикл химиялық элементтердің әртүрлі кезеңдерден өтуін қамтиды және тірі организмдермен тығыз байланысты. Мысалы, азот циклі өсімдіктердің өсуі үшін қажетті азот қосылыстарын түзеді, ал көміртек циклі ғаламдық температураны реттеуге қатысады. Осы циклдардың үйлесімділігі экожүйелердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

13. Адам әрекетінің биосфераға әсері

Ауыл шаруашылығының кеңеюі топырақтың табиғи қабатын бұзып, оның құнарлылығын төмендетіп, биоәртүрліліктің азаюына әкеледі. Өнеркәсіп өндірісі ауа мен суды ластап, экожүйелердің химиялық балансын бұзады. Қалалардың өсуі мен инфрақұрылымдардың дамуы табиғи ормандарды алмастырып, жануарлар мен өсімдіктердің табиғи тіршілік ортасын тылсым түрде тарылтады, бұл экологиялық апатты тудырады.

14. Биоәртүрліліктің жылдар бойынша төмендеуі

Соңғы онжылдықтарда омыртқалы жануарлардың саны айтарлықтай азайды, бұл табиғи мекендердің жойылуы мен адамның белсенді әрекеттерінен туындаған экологиялық қысымның салдары. WWF-дің 2020 жылғы зерттеуіне сүйенсек, биоәртүрлілікті сақтап қалу үшін жылдам және тиімді шаралар қабылдау қажет. Бұл тренд экоқалалардың қауіпсіздігін қамтамасыз етудің маңыздылығын тағы да дәлелдейді.

15. Қазақстандағы маңызды биосфералық резерваттар

Қазақстанда табиғатты қорғау мақсатында бірнеше маңызды биосфералық резерваттар құрылған. Мысалы, Алтай тауларының қорғау аймағы өлке флорасы мен фаунасын сақтауда ерекше рөл атқарады. Сарыарқа биосфералық қорығы – дала және орман экожүйелерінің тіршілігін күзетеді. Бұл резерваттар биоәртүрлілікті сақтау мен экожүйелердің тұрақтылығын қамтамасыз етуге үлес қосады.

16. Табиғатты қорғауда маңызды кезеңдер

Табиғатты қорғау тарихын қарастырғанда, оның дамуы бірнеше елеулі кезеңдерден өткенін көреміз. Бұл жол ұзақ әрі күрделі болды. XIX ғасырдың соңында табиғатты қорғау алғашқы рет қоғамдық деңгейде маңызды мәселеге айналды. 1900-шы жылдардың басында ұлттық парктер мен қорықтар жүйесі құрылды, оның ішінде әлемге әйгілі Йеллоустоун ұлттық паркі мысал болады. 1970-80-жылдары экология және табиғатты сақтау идеялары кеңінен таралып, халықаралық ынтымақтастық күшейе бастады. Бұл кезеңде көптеген халықаралық конвенциялар мен ұйымдардың құрылуы табиғатты қорғау ісін межеледі. Соңғы онжылдықтарда климаттың өзгеруі мен биоәртүрліліктің азаюы секілді жаһандық қауіптердің артуы мақсатына жету үшін күрделі стратегиялық шешімдердің қабылдануын талап етуде. Осылайша, табиғатты сақтау әлемдік деңгейде жауапкершілік пен ынтымақтастықтың маңызды сатысына көтерілді.

17. Әлем бойынша биосфералық резерваттардың таралуы

ЮНЕСКО-ның биосфералық резерваттар бағдарламасы табиғи экожүйелер мен олардың биоәртүрлілігін сақтау бойынша маңызды халықаралық бастама болып табылады. Әлемнің әртүрлі аймақтарында биосфералық резерваттар санының айырмашылығы экожүйелердің жағдайы мен табиғатты қорғау күштерінің бағытталуын көрсетеді. Мысалы, Азия мен Еуропада резерваттар саны салыстырмалы түрде көп, бұл аймақтарда экологиялық тұрақтылық пен биоәртүрлілікті сақтау маңызды деп есептеледі. Оның үстіне, АҚШ пен Орталық Америкада да маңызы үлкен қорықтар желісі бар. Бұл деректердің өзі табиғатты қорғаудағы ғаламдық жоба мен ынтымақтастықтың маңызды екенін айқындайды. Көптеген резерваттардың болуы табиғаттың тұрақтылығын қамтамасыз етудің теңдессіз факторы ретінде бағаланады, себебі олар экожүйелердің қызметін үздіксіз қамтамасыз етіп, адам үшін жақын табиғи ортаны сақтауға мүмкіндік береді.

18. Биосферадағы зат және энергия қозғалысы

Биосферадағы заттар мен энергияның үздіксіз қозғалысы – табиғаттың тіршілігін қамтамасыз ететін ең негізгі үдеріс. Күн сәулесінен басталған энергия өсімдіктердің фотосинтез процесінде химиялық энергияға айналады, бұл энергия азық-түлік тізбегінде көпшілік организмдерге өтеді. Организмдер арасында энергия берілуі және заттардың айналымы арқылы экожүйелер тұрақтылықты сақтайды. Мысалы, өсімдіктер көмірқышқыл газын сіңіріп, оттегін береді, ал жануарлар ауаны оттегімен қамтамасыз етеді. Органикалық заттар ыдырап, топыраққа минералды заттар мен қоректік элементтерді қайтарады, олар қайтадан өсімдіктердің өсуіне қызмет етеді. Осы әрекеттер табиғаттың тұрақты дамуын қамтамасыз етіп, тіршілік циклінің үздіксіздігін қамтамасыз етеді. Әр кезеңнің алынуы мен берілуі табиғи баланс пен жүйенің күрделі өзара байланысын күшейтеді.

19. Биосфераны сақтау бойынша болашақ бағыттар

Биосфераны сақтау болашақ ұрпақтың өмір сапасын қамтамасыз ету үшін аса маңызды. Қазіргі таңда ғалымдар мен экология мамандары биоәртүрлілікті сақтаудың жаңа әдістерін, экожүйелерді қалпына келтіру және климаттық өзгерістермен күрес бағыттарын зерттеуде. Мысалы, жасанды ормандар құру, табиғи резервуарларды кеңейту және тұрақты даму мақсаттарын енгізу кеңінен таралуда. Сонымен қатар, технологиялар мен инновациялар табиғи ресурстарды тиімді пайдалануға мүмкіндік беріп, экосистемалардың тұрақтылығын арттыруда. Қоғам мен мемлекеттер тиімді саясattar мен экологиялық тәрбиеге ерекше көңіл бөліп, табиғат пен адам арасындағы тепе-теңдікті сақтау жолындағы ынтымақтастықты қолдау маңызды. Осы бағыттар биосфераның болашақта да өміршең әрі тұрақты болуын қамтамасыз ететін негізгі негіздер болып табылады.

20. Биосфераны қорғау — баршамыздың міндетіміз

Биосфераның тұрақтылығы — біздің ортақ болашағымыздың іргетасы. Табиғатты құрметтеу және оны қорғау әр адамның жеке жауапкершілігіне айналуы тиіс. Бұл ғана емес, ұрпақ алдындағы біздің борышымыз. Қорғаныс шараларын күшейту, қоршаған ортаны ластамау және ресурстарды ұтымды пайдалану арқылы біз табиғат пен адамзаттың үйлесімді өмір сүруін қамтамасыз етеміз. Табиғатты сақтау, қоршаған ортаны қорғау — қоғамның тұрақты дамуы мен адамзаттың денсаулығы үшін аса маңызды. Әркімнің осы жолдағы үлесі – бізге келер ұрпаққа таза және бай табиғатты қалдыруға мүмкіндік береді.

Дереккөздер

Вернадский В.И. Биосфера. М., 1926.

NASA Climate Research, 2021.

WWF Living Planet Report, 2020.

ЮНЕП. Экологиялық деректер жинағы, 2019.

Қазақстан Республикасының Экология министрлігінің ресми деректері, 2022.

Мәскеу мемлекеттік университеті. Экология негіздері. – М.: Высшая школа, 2015.

ЮНЕСКО. Биосфералық резервтер: халықаралық тәжірибе және Қазақстан. – Алматы, 2018.

Иванов А.П. Табиғатты қорғау тарихы. – Санкт-Петербург: Наука, 2010.

Биосфера және энергия айналымы // Экология журналы. №4, 2021.

Петрова Е.В. Қазіргі экологиялық қауіптер және олардың шешімдері. – Нұр-Сұлтан: Қазақ университеті, 2022.