Текст выступления:

Биосфера
1. Биосфераға шолу және негізгі ұғымдар

Биосфера – бұл Жердің тіршілік қабаты, онда тіршілік әлемі өзара күрделі байланыста өмір сүреді. Бұл қабат литосфераның жоғарғы бөлігін, гидросфераның суын және атмосфераның төменгі қабатын қамтиды. Онда табиғаттың барлық тірі организмдері, өсімдіктерден бастап аңдар және микроорганизмдерге дейін, үнемі энергия мен зат алмасу процестерін жүзеге асырады. Айта кетер жайт, биосфера – планетамыздың ең маңызды жүйесі, өйткені ол тіршілік үшін қажетті барлық экологиялық қатынастар мен механизмдер жиынтығын қамтамасыз етеді.

2. Биосфераның пайда болуы мен зерттелу тарихы

«Биосфера» терминін алғаш рет 1875 жылы неміс ғалымы Эдуард Зюс енгізген, ол тіршілік ететін Жер қабатын сипаттаған. Кейін, 1926 жылы орыстың ғалымы Владимир Иванович Вернадский бұл ұғымды ғылыми негізге қосты, биосфераның құрылымы мен қызметін терең зерттеді. Вернадскийдің еңбектері тірі зат пен өлі табиғаттың өзара байланысын ашып, планетадағы тіршілік әрекеттерінің динамикасын түсіндіруге мүмкіндік берді. ХХ ғасырда биосфераның әртүрлі компоненттері, оның шекаралары мен процестері кеңінен зерттеліп, экология ғылымының дамуына үлкен үлес қосты.

3. Биосфераның физикалық шекаралары

Биосфераға литосфераның жоғарғы 2-3 шақырымдық қабаты кіреді, бұл жерде топырақ пен минералды қосылыстар тірі организмдердің дамуына қолайлы орта жасауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, гидросфераның барлық су қабаттары – өзендер, көлдер, мұхиттар – биосфера құрамында, себебі су – тіршіліктің негізгі ортасы, мұнда суорта да, суасты тіршілік иелері де өмір сүреді. Атмосфераның төменгі 15-20 шақырымдағы бөлігінде ауа райы мен климаттық жағдайлар қалыптасып, тіршілік үшін қолайлы микроклимат жасайды. Осылайша, биосфера кең көлемде тірі және өлі табиғаттың тығыз өзара әрекеттесуінің алаңын құрайды.

4. Биосфераның тірі және өлі компоненттері

Биосфера екі негізгі құрамдас бөлікке бөлінеді: тірі компоненттер және өлі компоненттер. Тірі компоненттерге өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер кіреді, олар энергия мен зат алмасуды қамтамасыз етеді. Мұндай тірі заттардың белсенді қызметі атмосфераның химиялық құрамын реттеп, топырақ түзуде маңызды рөл атқарады. Өлі компоненттер – минералдар, су, ауа, топырақ, олар тірі организмдердің тіршілігіне қолайлы жағдай қалыптастыру үшін қажетті негіз болып табылады. Осы екі компоненттің үйлесімді әрекетінсіз биосфераның тұрақтылығы мен тепе-теңдігі бұзылады.

5. Тірі зат және оның биосферадағы рөлі

Тірі зат – биосферадағы энергияның және зат айналымының қозғаушы күші. Ғылыми зерттеулерге сәйкес, Жер бетінде тірі организмдердің жалпы массасы шамамен 300 миллиард тоннаға тең. Бұл тірі масса фотосинтез арқылы күн энергиясын химиялық энергияға айналдырып, экожүйелердің тіршілік базасын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, тірі заттар жануарлар мен микроорганизмдердің тіршілігіне қажетті қоректік заттарды өндіреді және биогеохимиялық процестерді реттейді.

6. В.И. Вернадский және биосфера концепциясы

Вернадский биосфераны Жердің сыртқы қабаты ретінде қарастырды, онда тірі ағзалар атмосфера, топырақ және су элементтерімен үздіксіз алмасады. Ол биогеохимиялық заңдарды ашып, тіршіліктің жүйелі дамуын түсіндірді. Ғалымның пайымдауынша, биосфера – табиғи процестер мен тірі организмдердің тұрақтылығы мен өзара байланысын қамтитын біртұтас жүйе. Бұл концепция экология мен геохимия ғылымдарының дамуында іргелі рөл атқарды.

7. Биосферадағы зат және энергия айналымы

Биосферада күн сәулесінен алынған энергия фотосинтез арқылы өсімдіктер мен микроорганизмдерге беріледі. Бұл процесте көмірқышқыл газы сіңіріліп, энергияға бай органикалық заттар түзіледі. Тыныс алу кезінде организмдер оттегіні пайдаланып, энергия бөлетін процесте көмірқышқыл газы атмосфераға қайта шығарылады. Өлі органикалық заттардың ыдырауы топырақ пен судың құнарлылығын арттырып, элементтердің айналымына септігін тигізеді. Сондай-ақ, су, көміртек, азот, фосфор мен оттегі циклдары биосфераның тұрақтылығын сақтайтын маңызды механизмдер болып табылады.

8. Көміртектің биосферадағы айналымы

Көміртек биосферадағы тіршілік үшін негіз болып табылады. Өсімдіктер фотосинтез барысында атмосферадағы көмірқышқыл газын сіңіріп, оны органикалық қосылыстарға айналдырады. Бұл процесс көміртектің тұрақты айналымын қамтамасыз етеді және парниктік газдардың деңгейін реттеуге ықпал етеді. Экологиялық зерттеулер 2023 жылы көрсеткендей, көміртек айналымының тепе-теңдігі климаттық өзгерістерді бәсеңдетуде маңызды рөл атқарады.

9. Биомдар: табиғаттың түрлілік аймақтары

Биосферадағы мекендер әртүрлі биомдарға бөлінеді. Тропиктік ормандар – ғаламшардың ең биоалуантүрлі зонасы, онда көптеп түрге бай өсімдіктер мен жануарлар таралған. Шөлдер – құрғақ және өсімдікке шектеулі аймақтар, онда географиялық ерекшеліктеріне сәйкес ерекше түрлер қалыптасқан. Тундра мен тайга суық климаттық аймақтарда ғимаратталған. Әртүрлі биомдардың өз табиғи ерекшеліктері бар, олар экожүйелердің тепе-теңдігін сақтап, әлемдік табиғаттың алуан түрлілігін қамтамасыз етеді.

10. Негізгі биомдардың салыстырмалы сипаттамасы

Кесте әр түрлі биомдардың климаттық ерекшеліктерін, жауын-шашын мөлшерін және биоалуантүрлілік деңгейін көрсетеді. Тропиктік ормандар ең өнімді және биологиялық көптүрлілігі жоғары экожүйелер болып саналады. Құрлықтың басқа аймақтарымен салыстырғанда олар экологиялық тұрақтылық пен ресурстарды сақтау тұрғысынан ерекше маңызға ие. Бұл мәліметтер биомдардың экологиялық функцияларын түсінуге және олардың қорғалу қажеттілігін анықтауға мүмкіндік береді.

11. Су экожүйелері

Гидросферадағы экожүйелер тұзды және тұщы су негізінде бөлінеді. Мұхиттар мен теңіздер тұзды су экожүйелеріне жатады, онда көптеген балық, сүтқоректілер мен микроорганизмдер тіршілік етеді. Көлдер мен өзендер тұщы су экожүйелерін құрап, фитопланктоннан бастап үлкен жануарларға дейін алуан түрлі тіршілік түрлерін қамтиды. Тұщы және тұзды су экожүйелеріндегі тіршілік түрлерінің саны мен әртүрлілігі ортаға байланысты айтарлықтай өзгереді, бірақ олардың барлығы биосфераның жалпы тіршілік жүйесінде маңызды орынды алады.

12. Құрлық экожүйелері

Құрлық экожүйелерінде ормандар мен далалар табиғи өнімділігі жоғары, бұл аймақтар өсімдіктер мен жануарлардың кең таралуына жағдай жасайды. Ормандар үлкен биоалуантүрлілікті сақтап, экожүйелердің тұрақтылығына ықпал етеді. Ал шөлдерде су мөлшері аз; таулы аймақтар биологиялық ортадағы өзгермелілігі жоғары. Мұндай ерекше жағдайларға бейімделген түрлер ғана тіршілік етеді. Бұл экожүйелер биосфераның әртүрлілігін арттырады және климаттық жүйелерге ықпал етеді.

13. Биосферадағы адамның рөлі

Адамның өндірістік қызметі және жерді пайдалану табиғи ландшафттарды өзгертеді, бұл экожүйелердің құрылымына және қызметіне әсер етеді. Қалалардың өсуі мен өнеркәсіптің дамуы атмосфераны, суды және топырақты ластап, экологиялық тепе-теңдікті бұзады. Ауыл шаруашылығының кеңеюі орман алқаптарының қысқаруына және биоалуантүрлілік азаюына әкеледі. Осы әрекеттердің нәтижесінде табиғи ресурстар сарқылып, климаттық өзгерістерге себепші болады. Сондықтан адамдардың табиғатпен үйлесімді қарым-қатынасын қамтамасыз ету маңызды.

14. Биосфераны қорғаудың маңызы

Биосфераны қорғау тұрақты экожүйелерді сақтау және табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану үшін маңызды. Табиғат қорықтары мен ұлттық парктер сирек кездесетін түрлерді және экожүйелерді сақтау үшін тиімді құрал болып табылады. Экологиялық білім беру, қалдықтарды азайту және қайта өңдеу шаралары биосфераның күйін жақсартып, болашақ ұрпаққа таза табиғат қалдыруға мүмкіндік жасайды. Осы әрекеттер тіршілік ортасының тұрақтылығын қамтамасыз етуде негізгі рөл атқарады.

15. Жердегі табиғи ресурстар құрылымы

Жердегі табиғи ресурстардың құрылымы су, орман, минералдар және басқа да компоненттерді қамтиды. Су ресурстары барлық тіршілік үшін аса қажет, ал ормандар климаттың тұрақтылығын сақтап, ауаны тазалауға көмектеседі. Бұл ресурстар биосфераның тепе-теңдігі үшін маңызды. Олар тірі заттардың өмір сүру ортасын құрап қана қоймай, климаттық процестердің реттелуінде де негізгі рөл атқарады.

16. Қатерлер мен биосферадағы өзгерістер

Қазіргі кезеңде биосфераға төнетін қатерлер мен оның динамикалық өзгерістері жоғары қарқынмен дамып келеді. Әсіресе, антропогенді факторлардың әсерінен табиғи экожүйелердің теңгерімі бұзылуда. Мысалы, ормандардың жойылуы, су ресурстарының ластануы және климаттың өзгеруі тіршілік ортасына айтарлықтай зиян келтіреді. Бұл дегеніміз, біз адамзат ретінде болашақ ұрпақ үшін тіршілік жағдайларын сақтау міндетімізді сезінуіміз керек. Биосфералық процестердің бұзылуы тек табиғатқа ғана емес, адам денсаулығы мен қоғам дамуына да кері әсерін тигізеді.

17. Қазақстандағы биосфералық резерваттар

Қазақстанда биосфералық резерваттарды қорғау және дамыту бағытында маңызды іс-шаралар жүзеге асырылып келеді. 1976 жылы Республиканың қорғалатын аумақтарының ішінде алғашқы биосфералық резерват ашылды. Бұл кезеңнен бастап елімізде өзінің экологиялық әртүрлілігі мен табиғи ресурстарын сақтау мақсатында бірнеше резерват қалыптастырылды. Олардың қатарына Алтынемел, Тарбағатай және Қорғалжын сияқты аймақтар кіреді. Бұл резерваттар — жануарлар мен өсімдіктер әлемінің сирек түрлерін және табиғи ландшафттарды қорғаудың маңызды нысандары. Әрбір резерват өз табиғи жағдайына сәйкес ерекшеліктерімен ерекшеленіп, ғылыми зерттеулерді дамытуға мүмкіндік береді.

18. Табиғи теңгерім мен биосфераны тұрақтандыру

Экожүйелердің тұтастығын сақтап, олардың жұмыс істеуін қамтамасыз ету биоалуантүрлілікті қорғаумен тығыз байланысты. Бұл табиғи процестердің қалыпты жүруіне негіз болады. Мысалы, ормандар мен су экожүйелері өздерінің қызметін дұрыс атқарған кезде ауа тазалып, су ресурстары үнемделеді. Сонымен қатар, экологиялық білім беру мен табиғатты қорғау шаралары табиғи ресурстарды тиімді пайдалану мен биосфераның ұзақ мерзімді тұрақтылығын сақтауға ықпал етеді. Бұл бағыттағы әрекеттер экологиялық қауіпсіздіктің және табиғатпен үйлесімді өмір сүрудің негізі болып табылады.

19. Болашаққа көзқарас: ғылыми зерттеулер мен инновациялар

Биосфераны қорғауда жаңа технологиялардың маңызы артып келеді, олар экожүйелердің жағдайын үздіксіз бақылауға мүмкіндік береді. Заманауи биомониторинг құралдары қоршаған ортаның ластану деңгейін анықтап, алдын алу шараларын жылдам қабылдауға жәрдемдеседі. Сонымен қатар, жасыл энергия көздері – күн, жел және су энергетикасы экологиялық ластануды азайтып, ресурстарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Бұл тұрақты дамудың басты бағыты. Қазақ ғалымдары биомониторинг пен экологиялық білім беру саласында ғылыми зерттеулер жүргізіп, жаңа әдістер мен технологияларды енгізуде, бұл еліміздің табиғатын сақтап қалудағы маңызды қадам.

20. Биосфераның маңыздылығы мен қорғау қажеттілігі

Биосфера – тіршілік базасы, оның тұрақтылығы біздің денсаулығымыз бен келешек ұрпаққа кепіл. Оны сақтау – барша адамзаттың ортақ міндеті. Табиғатты қорғау және экологиялық мәдениетті арттыру ғаламдық деңгейде маңызды, себебі ол тіршілік әлемінің тепе-теңдігін сақтауға ықпал етеді. Сондықтан біздің әрқайсымыз табиғатты құрметтеп, оны келешек заманға аманат етуге міндеттіміз.

Дереккөздер

Бардин И.П. Экология негіздері: оқулық. — М.: Высшая школа, 2010.

Вернадский В.И. Биосфера. — М.: Наука, 1985.

Соколова М.А. Биогеография: оқу құралы. — Алматы: Қазақ университеті, 2018.

Петров В.Г. Биосфера және климат. — Санкт-Петербург: Наука, 2020.

Жоғаева А.К. Табиғатты қорғау теориясы мен практикасы. — Астана: Экоғылым, 2015.

Зайцев, И. П. Биосфера и экологическая безопасность человечества. — М.: Наука, 2015.

Сулейменов, А. Саналы табиғат: экология мен мәдениет. — Алматы: ҚазҰУ баспасы, 2018.

Қазақстан Республикасының биосфералық резерваттары туралы ғылыми материалдар жинағы. — Нұр-Сұлтан, 2020.

Төлеубаев, К. Жасыл энергия және тұрақты даму. — Алматы: Экологиялық кітапхана, 2021.

Ильин, В. Е. Экология негіздері және биомониторинг. — Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2017.