FəNN: ekologiya mövzu 1: ekologiyanin əsas anlayişlari və SİstemliLİYİ

İXTİSAS: PSİXOLOGİYA

KURS: I

FƏNN: EKOLOGİYA

MÖVZU 6: BİOSFER. BİOSERDƏ TƏKAMÜL. BİOSFERƏ TƏSİR

MÜƏLLİM: İSGƏNDƏROVA ÜLVİYYƏ

Email: [e-mail]
ƏDƏBİYYAT

17. 
    A.S.Sadıqov, İ.B.Xəlilov “Ekologiya və ətraf mühitin mühafizəsi” Dərs vəsaiti, Bakı 2004, 180s.
    
18. 
    Q.Ş.Məmmədov, M.Y.Xəlilov “Ekologiya, ətraf mühit və insan” Bakı, Elm –2006. 608 səh.
    
19. 
    Q.T.Mustafayev “Ekologiya” Bakı “Ozan” 2001, 126 səh.
    
20. 
    Rəfiqə Əliyeva, Qara Mustafayev “Ekologiya” Bakı 2004, BDU nəşriyyatı, 432 səh.
    

PLAN:

• 
  BİOSFER VƏ ONUN TƏRKİBİ
  
• 
  BİOSFER HAQQINDA V.İ.VERNADSKİ TƏLİMİ
  
• 
  BİOSFERDƏ CANLI MADDƏLƏRİN DÖVRANI VƏ ƏSAS FUNKSİYALARI
  
• 
  BİOSFERDƏ ƏSAS ELEMENTLƏRİN OKSİGENİN, SUYUN, KARBONUN, AZOTUN, FOSFORUN VƏ S. DÖVRANI
  
• 
  BİOSFERDƏ QLOBAL EKOLOJİ BÖHRANLAR
  

BİOSFER VƏ ONUN TƏRKİBİ. İnsan və ətraf təbii mühitin qarşılıqlı münasibətlərini, intensiv inkişaf etməkdə olan sənaye sahələrinin təbiətə təsirlərini öyrənmək üçün biosfer və onun tərkib hissələri haqqında elmi təlim işlənib hazırlanmışdır. Biosfer - planetin bütün orqanizmlərinin məcmusunun məskunlaşdığı mürəkkəb, xarici Yer örtüyüdür (yəni, «bios» - həyat, «sphaira» - kürə, sfera). «Biosfer» terminini ilk dəfə 1875-ci ildə Avstriyalı geoloq E.Zyuss işlətmişdir. Biosfer dedikdə o, Yer səthindəki nazik həyat qatını nəzərdə tuturdu. Planetin inkişafında biosferin əhəmiyyət və rolunu dərk edən V.İ.Vernadski XX əsrin əvvəllərində «Biosfer» haqqında elmi təlimi inkişfa etdirdi. Yer və onu əhatə edən mühit Günəş sisteminin qanunauyğun inkişafı nəticəsində yaranmışdır. 4,7 mlrd. il öncə protogünəş sistemində səpələnmiş qaz-toz şəkilli maddələrdən Yer planeti yaranmışdır. Digər planetlər kimi Yer də Günəşdən elektromaqnit şüalanması şəklində enerji alır. Günəş istiliyi Yer iqliminin başlıca elementlərindən biri olmaqla, yerdə baş verən geoloji proseslərdə əsasdır. Külli miqdarda istilik axını isə Yerin dərinliklərindən gəlir. Yerin çəkisi 6. 1021 t, həcmi 1,083x10¹² km³ , səthi sahəsi 510,2 mln. km² -dır. Əvvəllər təbiətdə baş verən proseslərə sırf fiziki, kimyəvi və ya fiziki – kimyəvi təzahürlər kimi baxılırdı. V.İ.Vernadski ilk dəfə canlı orqanizmlərin geoloji rolu haqqında təlimi yaradaraq göstərmişdir ki, canlı varlıqların fəaliyyəti Yer qabığının dəyişməsinin başlıca amilidir. Ona görə də V.İ.Vernadski biosfer haqqında elmi təlimin və ümumiyyətlə müasir ekologiya elminin banisi hesab olunur. Vernadskiyə görə, biosfer canlı materiya və onun yayıldığı mühitin məcmusundan ibarət olan Yer örtüyüdür V.İ.Vernadski planetimizin nə vaxtsa həyat mövcud olmuş sahələrini də biosfer adlandırmışdır. Biosfer Yerin örtüyü, həyatın yayılma sferasıdır. Biosfer planetimizin bütün canlılarını və onların məşkunlaşdığı cansız təbiət elementlərini özündə birləşdirir. Biosfer həyatımızın mühiti, bizi əhatə edən təbiətdir. Biosferə bütün canlı, biogen (kömür, neft, torf və s.), cansız (yaranmasında janlılar iştirak etməyən) və biocansız (janlıların iştirakı ilə yaranan) maddələr daxildir. Biosfer Günəş enerjisinin keçdiyi açıq termodinamik sistemidir. Biosfer 3,4 -4,5 mlrd. il öncə meydana gəlmişdir. Onun aşağı sərhəddi qurunun 2-3 km, okeanların dibindən 1-2 km dərinlikdə, yuxarı sərhəddi isə yer səthindən 20-25 km yüksəklikdəki ozon qatıdır. Yer planetinin müxtəlif təbəqələri var: litosfer, hidrosfer, pedosfer, atmosfer, stratosfer.

Biosfer – Yer planetinin elə hissəsidir ki, orada canlılırın tərkibi, yerləşməsi və enerji çevrilmələrində iştirakı onların keçmiş və indiki fəaliyyəti ilə bağlıdır. Deməli paleontoloji qalıq kimi tapılan keçmiş orqanizmlərin ətraf mühiti də biosferə daxildir. Beləliklə, biosfer litosferin çox hissəsini, hidrosferin hər yerini və atmo-sferi əhatə edir.

Atmosfer – yerin qaz–hava örtüyüdür. Atmosfer (yun. «atmos» - buxar deməkdir). Atmosfer havası həyat üçün ən zəruri təbii sərvətlərdən biridir. Planetimizdə atmosfer olmayanda həyat da olmayıb. Uzun zamanlar insanlar havanı sadə bir maddə hesab etmişlər. Yalnız XVIII əsrdə fransız alimi Yavuazye havanın müxtəlif qazlardan mexaniki qarışığı olduğunu söyləmişdir. Atmosfer havası rəng-siz, şəffaf, təmiz, iysiz və dadsız olmalıdır. Atmosfer planetimizin iqlimini tənzimlə-məklə yanaşı həm də, istiliyin saxlanılmasında, səsin ötürülməsində və s. proseslər-də mühüm rol oynayır. Atmosfer havasının tərkibi aşağıdakı nisbətdədir: 71,2 % azot, 20,95 % oksigen, 0,03 % karbon qazı, arqon və başqa qazlar qarışığıdır. Arqon, neon, helium və digər qazlar təsirsiz miqdar təşkil edir. Bilirik ki, atmosfer, troposfer, stratosfer, ionosfer, elektromaqnit sahəsi, helium və hidrogen qatı (yerin tacı) kimi hissələrdən ibarətdir. Dəniz səviyyəsindən 20 km hündürlükdə atmosferin kütləsi 95 %-ə qədər azalır. Stratosferin yuxarı hissəsində olan Ozon qatı Günəşin ultrabənövşəyi şüalarının qarşısını alır və canlıları məhv olmaqdan qoruyur. İoposferdə atmosferin kütləsi 0,5 %-dir, temperatur kəskin sürətdə artır. Atmosferin tərkibi (qazlar qarışığı) 100km – ə qədər qalır, 100 km – dən yuxarıda azot atom halına keçir. Atmosfer Yerin istilik rejimini nizamlayır, istiliyin yer kürəsində paylanmasına şərait yaradır. Əgər yer atmosferlə əhatə olunmasaydı, gün ərzində planetimizin temperaturunun dəyişməsi 200⁰S (güdüz güclü isti, +100 ⁰S, gecə şaxta, - 100 ⁰S) olardı. Yay və qış temperaturlarının fərqi isə daha çox olardı. Atmosfer bütün canlıları ultrabənövşəyi, rentgen və kosmik şüalardan qoruyur. Atmosfer bəzi «ulduz qəlpələrindən» də qoruyur. Atmosfer işığın paylanmasında da böyük rol oynayır. Atmosfer havası günəş şüalarını kiçik şüalara parçalayaraq səpələyir və insanın uyğunlaşdığı işıqlanmanı təmin edir. Atmosfer səsin yayıldığı mühitdir. Hava olmadan Yerdə tam sakitlik olardı. Yer kürəsində nəmliyin paylanmasında atmosfer böyük rol oynayır. Atmosferə buxar şəklində daxil olmuş su uzaq məsafələrə yayılır və yenidən Yerə düşür.

Hidrosfer – Yerin su örtüyü olub, dəniz, okean, göl, çay, buzluqlar yeraltı və atmosfer sularının məcmusundan ibarətdir. (yun. «qidora» - su deməkdir). Yerin bir planet kimi fərqli cəhəti onun səthinin əksər hissəsinin su ilə örtülməsidir. Dünya okeanının səthinin sahəsi 361mln. km² olmaqla qurunun sahəsindən (149 mln. km² ) 2,4 dəfə çoxdur. Yerdə suyun ümumi ehtiyatı 1386 mln. km² təşkil edir ki, bunun da 97,5 % - i duzlu və minerallaşmış sulardır. Dünya okeanı ümumi suyun 96,5 % -ni özündə cəmləşdirir. Okean suları orta hesabla 3,5 % duzluluğu və 3,7⁰S temperaturu daim saxlayır. Yeraltı sular duzlu, az duzlu və şirin olur. İnsanın istehsalat fəaliyyəti və təsərrüfat məişət təlabatı üçün şirin su tələb olunur ki, bunun da ehtiyatı Yerdəki suyun həcminin cəmi 2,7 %-ni təşkil edir. Şirin suların 36 %-i asan mənimsənilən yerlərdə, qalan hissəsi isə qar və buzlaqlarda cəmlənmişdir. Dünyanın ən böyük şirin su hövzəsi Baykal gölüdür. Bu gölə 1123 çay tökülür. Təbiətdə suya bərk (buz), maye (suyun özü), və qaz (buxar) halında rast gəlinir. Hidrosferin əsas kütləsi polezoy erasının başlanğıcında, yəni 600 mln. il bundan öncə formalaşmışdır. Su hidrogen və oksigenin kimyəvi birləşməsi olub tərkibinə görə 11,11 % hidrogendən və 88,89 % oksigendən ibarətdir. Təbii sərvətlərin əksəriyyəti bərpa olunmur. Su ehtiyatları isə okean – atmosfer – yer - okean sistemi prosesində bərpa olunur. Janlı orqanizmlərdə maddələr mübadiləsi ilə bağlı olan əksər biokimyəvi və biofiziki proseslər yalnız su mühitinin olması şəraitində mümkündür. Fotosintez prosesindən atmosferə daxil olan oksigenin yeganə mənbəyi sudur. Su bütün canlı orqanizmlərin toxuma və hüceyrələrinə daxildir. Su təbiətdə yeganə mineral maddədir ki, onu başqa maddələrlə əvəz etmək mümkün deyil.

Litosfer (yun. «litos» - daş deməkdir) - yer kürəsinin bərk örtüyüdür. Onun qalınlığı 5-90 km-dir, litobiosfer isə litosferin canlı orqanizmlər yayılan hissəsidir (3-8 km dərinliyə qədər). Litosfer dedikdə yerin quru hissəsi nəzərimizdə canlanır. Bu isə yer qabığının sahəsinin (510 mln, km² ) 149 mln, km² –ni (29 %) təşkil edir. Litosferin üst qatını torpaq təşkil edir. Torpaq canlı və cansız təbiətə xas olan bir sıra xüsusiyyətlərə malik bir varlıqdır. Torpaq üzvi və mineral elementlərin qarışığından ibarətdir. Torpağın mineral tərkibinin 50 %-dən artığını silisium oksidi, 1-25 %-ə qədər gil (Al₂ O₃), 1-10 % dəmir oksidi, 0,1-5 %-ni maqnezium, kalium, fosfor və kalsium (MqO, K₂O, P₂O₅ və CaO) oksidləri təşkil edir. Torpaq litosferin digər qatlarından fərqli olaraq sadəcə bərk cisim deyil, bərk hissəciklərin hava və su ilə əhatə olunduğu üçfazalı mürəkkəb sistemdir.

BIOSFERDƏ CANLI MADDƏLƏRIN DÖVRANI VƏ ƏSAS FUNKSIYALARI. Ətraf mühitin qorunmasının əsasını təbiətin və cəmiyyətin bir-birinə bağlılıq və asıllıq qanunu təşkil edir. Təbiətin bütün hissələri əlaqəlidir. V.İ.Vernadski foktorlarla isbat etdi ki, təbiətin tərkib hissəsindən birinin dəyişməsi onun başqa hissələrinin mütləq dəyişməsi ilə nətijələnir. Biosfer – Yer kürəsində olan canlıların tutduğu mövqe kimi təsəvvür edilməlidir. Onlar hamısı biosferin təkamülündə iştirak edir, kimyəvi elementlərin yerdəyişməsi baş verir. Bu proses canlı orqanizmlər ilə ətraf mühitin maddələr mübadiləsidir. Planetimizdə bütün maddələr biokimyəvi dövran prosesi vəziyyətindədir. İki əsas dövran prosesi ayırd edilir:

1. Kiçik proses və ya bioloji dövriyyə.

2. Böyük proses və ya geoloji dövriyyə.

Bioloci dövriyyə – torpağın münbit hissəsi, btiki örtüyü, mikroorqanizmlər və heyvanlar aləmi arasında gedən dövriyyədir. Bu proses biosferin mövcudluğunun əsasını təşkil edir.

Geoloji dövriyyə – təbitdə hidrosfer ilə quru hissə arasında gedən maddələr mübadiləsidir. Hesablamalar nəticəsində məlum olmuşdur ki, Yer kürəsinin səthindən 1 dəqiqədə 1 milyard ton su buxarlanır. Həmin buxarlanmaya sərf olunan enerji təkrar atmosferə qayıdır. Maddələrin geoloji dövriyyəsi elə böyük qüvvədir ki, litosferi tədricən dağıdır və onun hissələrini hidrosferə aparır. Bioloji və geoloji dövriyyələr bir-biri ilə bağlanıb, vahid dövriyyə əmələ gətirir. Müəyyən edlimişdir ki, planetimizdə olan suyun, oksigenin və karbon qazının biosfer ilə atmosfer arasında bir dəfə dövr edib qayıtması müvafiq olaraq 2000000, 2000 və 300 il çəkir. Planetimizdə suyun dövryyəsi vulkan püskürmələri ilə başlayıbdır. Yerin təkindən çıxmış maye halında hava, o cümlədən vulkan püskürmələri Günəşdən yerə düşən 7-8 min dərəcə isti şüaların təsiri latında buxarlanıb qalxmış, bərk hissəsi isə kristala çevrilmişdir. Sonra atmosfer çöküntüsü maye, kristal (buz) və birləşmə halında olan suları əmələ gətirmiş, onlar isə yenidən buxarlanıb dövr etməyə başlamışdır. Atmosfer çöküntüsü dənizləri, gölləri, çayları, yeraltı suları və birləşmə halında olan suyu əmələ gətirmişdir. Bunlar müvafiq olaraq dənizlərdən və materik suyundan buxarlanıb havaya qalxır. Bir hissəsi birbaşa havadan buxarlanıb qayıdır. Torpağa süzülən və canlıların tərkibinə keçən su gec-tez yerüstü suya və hava buxarına qarışır. Antopogen proseslərdə istifadə olunan sular da buxarlanıb havaya qayıdır. Bu cür müxtəlif mənbədən gedən buxarlanmalar havada buludları əmələ gətirir, bulud isə yağış, dolu və qar halında atmosfer çöküntüsünü əmələ gətirir. Bu qayda ilə bulud atmosfer çöküntüsünə, atmosfer çöküntüsü buluda çevrilib daimi dövriyyə əmələ gətirir. Ona görə planetimizdə suyun ömrü sonsuzdur. Planetimizdə oksigenin ilk dəfə əmələ gələmsi kosmosun işidir. Günəşin güclü istisinin təsiri altında havada su buxarı parçalanıb oksigeni vermişdir. Oksigen atomları birləşib, ozon təbəqəsi yaratmışdır. Sonra həyat yaranmışdır. Bitkilər fotosintez edib, atmosferi oksigen ilə daha da zənginləşdiriblər. Oksigenin ən çox mübadiləyə girdiyi maddə karbon qazıdır. Karbon qazınında ilk mənbəyi vulkan püskürmələridir.Vulkandan ayrılan karbon qazı havaya qalxır. Üzvi birləşmələrin çürüməsindən və yanma proseslərindən əmələ gələn karbon qazını da mənimsəyən bitkilərdir. Müasir dövrdə karbon qazının dövriyyəsini iki hissəyə ayrmaq olar: 1) insanların iştirakı olmayan karbon dövriyyəsi və 2) insanların iştirakı ilə gedən karbon dövriyyəsi. Atmosferdə karbonun yayılma dövru 8 ildir, havada olan karbon oksidinin 2 %-ni istifadə edir. Azotun dövriyyəsi - Azot atmosfer havasının həcmcə 78,6 %-i, kütlə isə 75,6 %-ni təşkil edir. Azotun müəyyən hissəsi torpaqda və suda qeyri-üzvi birləşmələr (ammonium nitrat ionları), müəyyən hissəsi isə bitki və heyvanların tərkibindəki üzvi birləşmələr (zülallar, aminturşuları) şəklində toplanır. Azotun üzvi birləşmələri orqanizmlər məhv olduqdan sonra ammonyak, Nitrat və Nitritlər əmələ gətirmişlər. Nitrat və Nitritlərin müəyyən hissəsi yenidən bitkilər tərəfindən assimilyasiya olunur, müəyyən hissəsi isə azota çevrilərək atmosferə qayıdır. Azotun dövranı arası kəsilmədən gedir. O, bitki kökləri vasitəsilə deyil, azotobakteriyaların köməyi ilə gedir. Azot dövranının ümumi dövrü 110 ildir. Fosforun dövranı – fosfor ən vacib biogen elementlərdən biri olmaqla nuklein turşuları, hüceyrə membranı tərkibində olur. Fosforun da dövranı böyük və kiçik tsikllərlə baş verməklə, orqanizmlərin həyat fəaliyyəti ilə bağlıdır. Fosfor «hərəkətli» bir element olduğu üçün onun dövranı bir çox ətraf mühit amillərindən, ilk növbədə antropogen amillərdən (məs. fosforlu yuyucu maddələr və kübrələrin isti-fadəsi) asılıdır.

İnsanın biosferə təsiri əsasən 4 formada olur:

• 
  yer səthinin quruluşunun pozulması (meşələrin qırılması, suvarma, süni dəniz və göllərin yaradılması)
  
• 
  biosferin tərkibinin dövranının pozulması (faydalı qazıntıların çıxarılması, müxtəlif maddələrin atmosferə və su obyektlərinə tökülməsi)
  
• 
  yer kürəsinin ayrı-ayrı rayonlarının və bütövlükdə planetin enerci və istilik blansının dəyişməsi
  
• 
  bəzi heyvanların qırılması, yeni heyvan və bitki sortlarının yaradılması və onların yeni şəraitdə yerləşdirilməsi.
  

Kalium və natrium fosfat birləşmələri suda çətin həll olunur, qələvi mühitdə isə həll olmur. Torpağın turşuluğu artıqca fosfatlar asan həll olunan olur, fosfat turşusuna çevrilir.

BIOSFERİN QLOBAL EKOLOJİ BÖHRANLARI - Planetimizdə həyatın ekoloji böhranlarını lazım iki böyük qruppa ayırmaq olar: təbii və atropogen ekoloji böhranlar.

Təbii ekoloji böhranlar mövcud həyatın inkişafının yeni bir səviyyəsinə yüksəlməsilə nəticələnir. Təəsüf ki, bunu antropogen böhranlardan gözləmək çətindir. Biosferin ilk böhranı fotosintezə qədər ki, həyatın vəziyyəti hesab edilə bilər. O vaxt oksigen çatışmadığı üçün həyat geniş inkişaf edə bilmirdi. Xlorofili olan bitkilərin əmələ gəlməsi oksigen çatışmamazlığını aradan qaldırdı. Canlı maddə (produsentlər) çoxaldı, onların parçalanıb minerallaşdırılması böhranı əmələ gəldi. Viruslar zəif orqanizmləri məhv etməyə, həyatı sağlamlaşdırmağa başladı. Bakterilər üzvi birləşmələri parçalayıb, minerallaşdırmaqla onların yeni istehsalına (fotosintez) şərait yaratdılar. Bu işdə köbələklər daha böyük rol oynadılar. Göy-yaşıl yosunların (sianobakterilər) atmosferdən azotu fiksə etməsi həyat üçün əhəmiyyətinə görə fotosiniezdən heç də geri qalmadı. Nüvəli canlılar əmələ gəldi. Biosferin müxtəlifliyi çoxaldı və yaşama imkanı gücləndi. Lakin onlar maddələrin bioloji dövriyyəsi baxımından nüvəsizlərdən asılı qaldılar. Nüvəsizlər ilə Nüvəlilərin «dostluğu» bu çətinliyi də aradan qaldırdı. Yosunlar su mühitində, ali bitkilər isə quru sahələrdə fəaliyyət göstərdilər. Birhüceyrəli heyvanlar su ekosistemlərində maddələrin yenidən paylanmasını təmin etdilər. Çoxhüjeyrəlilərin əmələ gəlməsi bioloji müxtəlifliyi müqayisə edilməz səviyyədə çoxaltdı. Müasir biosferin iqtisadiyyatında su mühitinin hakim janlıları yosunlar, xərçənglər və balıqlar, quru sahələrdə isə ali bitkilər, cücülər, quşlar və məməlilər hesab olunur. Yer planetində insanın əmələ gəlməsilə yeni və güclü faktor – antropik və antropogen faktorlar formalaşdı, ətraf mühitə tamam başqa xarakterli təsir etdi və özünəməxsus ekoloji böhranlar yaratdı.

Eramızın əvvəlində dünya əhalisi 250 mln. nəfər olmuşdur. XIX əsrin əvvəllərində 1 milyard, hazırda isə 6,5 milyard nəfərdir. Bir qrup ekoloq hesab edir ki, planetimiz 700 milyard adamı təmin edə bilər. Başqalarına görə 12-20 milyard adam bəsdir. 3-cü qrup ekoloqlar hesab edirlər ki, indiki əhali kifayətdir. Hər halda əhalinin çoxalması həyatı gərginləşdirir. İnsanın texniki imkanlarının genişlənməsi onun güçünü artırır, lakin çoxlu uğursuzluqlar gözlənilir. İnsanın təbii ətraf mühitə təsiri qlobal miqyas aldıqca ekoloji böhranlar da dünyəvi olur, ekoloji partlayış qorxusu çoxalır. Məsələn, 1945-ci ildə ilk atom bombası yaradıldı. Xerasima və Naqasaki adaları dünyanın coğrafiyasından silinib atıldı. 1945-ci ildə Atom Elektrik Stansiyası (AES) tikildi. 1986-ji ildə dünyada analoqu olmayan Çernobul qəzası baş verdi. Onun radiasiyasının bəlaları atom bombasının təsirindən qat-qat çox oldu. Sənaye tullantıları çox böyük böhran yaradır. Təbii sərvətlərin məhsula çevrilib istifadə ediləni 3-5 % təşkil edir, qalanı tullantıya çevrilir. Dəhşətli budur ki, həmin tullantıları təbiət qəbul edə bilmir, maddələrin təbii dövriyyəsinə qoşa bilmir. Potensial ekoloci təhlükə daha çoxdur. Təbii sərvətlərin tükənməsi, ozon qatının zəifləməsi, planetin səthində istiliyin çoxalması, iqlimin dəyişməsi, oksigenin azalması, karbon qazının çoxalması və s. potensial ekoloji təhlükələr yaradır. Ətraf mühitin kimyalaşdırılmasının ekoloji təhlükəsi görünənə nisbətən daha çoxdur. Məsələn, uzun müddət təsərrüfatda geniş istifadə olnmuş, DDT preparatı hələ də dünyanı dolaşır. Belə misalları saymaqla qurtarmaz.