7.6 Изменение потоков энергии в биосфере

Все живые организмы на Земле, кроме хемосинтезирующих, для ero существования используют энергию Солнца. За счет солнечной энергии продуценты синтезируют органическое вещество, которые потом перерабатывается консументами. Человек относится к консументам, так как для своего существования получает энергию Солнца в виде продуктов фотосинтеза или использует другие организмы, потребляющие энергию из первичной продукции

В биосфере сложилось четкое и устойчивое распределение органического вещества, создаваемого продуцентами, между организмами различных размеров. Основное количество первичной продукции потребляют организмы размером менее 0,1 см. Это главным образом микроорганизмы. Значительно меньшую часть первичной продукции потребляют организмы размером от 0,1 до 1 см. В основном это мелкие животные и насекомые. Около 1 % фотосинтетической продукции потребляют круп­ные животные, к которым относится и человек (В.Г. Горшков, 1990)

Такое распределение продукции установилось примерно за 4 млрд. лет. При этом более 3 млрд. лет всю фотосинтетическую продукцию перерабатывали микроорганизмы. И только в последние 700-800 млн. лет с появлением многоклеточных организмов произошло постепен­ное перераспределение потребления первичной продукции и энергии (в количестве около 10 %) в пользу мелких и крупных организмов

Человек до конца XIX в. потреблял первичную продукцию в коли­чествах, установленных для крупных животных. Постепенно он начал перераспределять первичную продукцию в свою пользу за счет охоты, увеличения площадей сельскохозяйственных земель и сведения лесов.

После того как человек научился использовать энергию ископаемого топлива, изъятие первичной продукции шло возрастающими темпами. Так, за последние 100 лет человеку потребовалось фото­синтетической продукции в несколько раз больше, чем естественным путем использовали крупные животные за сотни миллионов лет.

С учетом потребления древесины прямое использование первич­ной фотосинтетической продукции, производимой в течение года, составляет около 4 %. Кроме прямого потребления, человек умень­шает производство фотосинтетической продукции косвенным путем за счет расширения сельскохозяйственных угодий, на которых производство фотомассы значительно ниже, чем в естественных экосис­темах, увеличения территорий, занятых жилыми и промышленными объектами, инфраструктурой, в результате опустынивания террито­рий, а также за счет продукции, потребляемой животными и насеко­мыми, сопровождающими человека Косвенным путем человек пот­ребляет примерно 27 % чистой фотосинтетической продукции

По оценкам американских экологов, около 4 % чистой первичной продукции человек потребляет непосредственно и 39 % — косвенно. Следовательно, человек изымает из естественного биохимического круговорота около 40 % первичной продукции В це­лом в результате разрушения естественных экосистем он сократил производство первичной продукции примерно на 12 %

Одной из причин неустойчивости окружающей среды и возникно­вения многих глобальных проблем экологии считается использование человеком дополнительной энергии ископаемого топлива. Рост объемов производства сопровождается увеличением потребления энергии На­ибольшее количество энергии — не только в абсолютных величинах, но и на единицу площади — используют развитые страны (табл. 1)

Вложение энергии, 10 Дж на 100 тыс. га

Из данных таблицы видно, что энергопотребление в развитых ранах на порядок и больше превышает этот показатель для бывшего СССР, Индии и Китая. Так как дополнительная энергия, исполь­зуемая человеком, определяет в конечном счете загрязнение окружающей среды, то и стабилизация последней возможна при снижении Истребления энергии и численности населения Цели экономического ста и, как следствие, потребления, которые ставит перед собой большинство стран, могут еще больше обострить существующие глобальные экологические проблемы и в большей степени нарушить устойчивость экосистем и биосферы в целом.