Факультет

Студентам

Посетителям

Геоэнергетическая классификация дойных ландшафтов (бентем)

Качественное и количественное разнообразие ландшафтов создает предпосылки для их классификации и для установления места бентем среди этого разнообразия.

При этом установление пределов зоны соответствующей бентемы среди всех остальных ландшафтов предполагает поиск некоторых общих принципов для сравнения всех без исключения ландшафтов Земли. Наиболее общей характеристикой, в равной степени присущей всем геосистемам, включая и биоцентрический аспект ландшафта, т. е. экосистему, является их положение в геоэнергетическом ряду процессов, протекающих на поверхности планеты и могущих быть зарегистрированными в зоне сочетания оболочек, т. е. в ландшафтной оболочке Земли. Геоэнергетические процессы имеют либо космическую, либо теллурическую, либо супракрустальную природу и локализацию.

Космическая энергия поступает в виде солнечного, космического излучения и в виде падающих на поверхность планеты космических тел. Теллурическая энергия существует в виде энергетических потоков, связанных с внутрипланетными процессами, вызванными к жизни градиентами в структурных элементах, ответственных за формирование нашей планеты. Супракрустальные процессы несут энергетические потоки, возникающие в результате метеорологических процессов на земной поверхности и перераспределения вещества и энергии в поверхностных оболочках Земли. Сюда относятся тепловые, конвективные, другие гидролитодинамические и экологические процессы и т. д.

Комбинация указанных энергетических составляющих создает среду, в которой и происходит формирование и функционирование всех без исключения геосистем. Возникновение конкретной, интересующей нас по каким-либо причинам геосистемы обусловлено определенной пропорцией слагаемых общего энергетического потока на земной поверхности. Эта пропорция является тем лимитирующим фактором, который отвечает за переход одного состояния или проявления геосистемы в другое. В этом ряду переходов располагаются геосистемы разного ранга: рифовые, болотные, пустынные, ледниковые и т. д.

Градации энергетических факторов, формирующих геосистемы, в том числе экосистемы, не могут быть в настоящее время выражены в конкретных числовых величинах каких-то показателей. Однако их можно с достаточной для предварительного этапа степенью детализации ранжировать по порядку нарастания (или убывания) интенсивности проявлений. Так. космическая энергия, приходящая на поверхность планеты, особенно в той ее части, которая связана с солнечной радиацией, плавно нарастает с уменьшением географической широты места. В самом общем виде можно сказать, что она максимальна в тропиках и минимальна на полюсах. Конкретные проявления ее несколько меняются в зависимости от природно-климатической поясности Земли. На экваторе, где следовало бы ожидать максимального значения величины солнечного облучения поверхности Земли.

Она несколько убывает в связи с наличием экваториального пояса облачности. Области максимума солнечной активности смещены в тропические районы. Степень воздействия космической энергии на формирование донных ландшафтов в значительной степени зависит, кроме широты места, от характеристик водной массы и состояния ее поверхности — прозрачности, степени волнения, скопления плавающих предметов, ледовитости.

Теллурическая энергия в геологических науках давно учитывается и нашла свое отражение в классификациях геотектонических зон Земли. В порядке нарастания геотектонической активности, выражающейся в увеличении контрастности, в изменении амплитуд и частоты вертикальных перемещений земной коры, в общем тепловом потоке через земную кору, в интенсивности вулканизма и процессов метаморфизма, в гидротермальной и геомагнитной активности, выделяются основные геотектонические структуры — кристаллические щиты, платформы, срединные массивы, окраинные части платформ, миогеосинклинали, эвгеосинклинали. зоны глубинных разломов, островные дуги, вулканические аппараты. Соответственно, на оси нарастания активности теллурического фактора нашей геоэнергетической схемы эти структурные единицы приобретают характер единиц измерения и обозначены в виде набора градаций от 1 до 9.

Супракрустальный фактор в географии соответствует градациям природно-климатической поясности земного шара, выражающейся в различных степенях облачности, характерной для того или иного района, обеспеченности ветроволновой нагрузки, в различиях течений и в различных штормовой нагрузке, температурном режиме вод, напряженности литодинамического процесса и т. д.

Очевидно, сюда следует отнести и энергетическую составляющую, выражающуюся в величине потока вещества и энергии через экосистемы, что может быть оценено через продуктивность, скорость экологического кругооборота и другие показатели, характеризующие вещественный поток в биогеоценозах.

По всей видимости, сюда же войдет и величина антропогенной нагрузки на ландшафты, поскольку в настоящее время степень воздействия человека на все природные факторы, формирующие лик Земли, сопоставима по силе с действующими геологическими факторами, а в некоторых случаях намного их превышает.

Каждая конкретная ландшафтная единица может найти свое отражение в представленной подобным образом общей ландшафтной системе. В ней можно выделить некие характерные области, знаменующие формирование качественно новой ландшафтной группы.

Так, среди морских донных ландшафтов выделяется группа ландшафтов, связанных с рифовым поясом Земли. То соотношение скоростей и направлений геотектонических перемещений земной поверхности, общего температурного, гидрологического режима, солнечной радиации, литогенетической, литодеструкционной и биологической активности рифостроителей, при котором животные и растения — рифостроители успевают надстраивать карбонатный скелет рифа по мере погружения субстрата и формировать рифовые бентемы, названо гавайским исследователем Р. Григгом «точкой Дарвина».

Космический энергетический поток (главным образом солнечная энергия в ее лучистой части) привел к естественному разделению организмов по степени их способности усваивать эту энергию на автотрофные и гетеротрофные. Соответственно, и экосистемы (биоцентрический аспект геосистем) могут обладать преимущественно автотрофным или гетеротрофным способами преобразования солнечной энергии.

Роль теллурической энергии выражается в формировании физического тела экосистемы, в степени исторического наследования и в устойчивости экосистемы в пространстве и времени. Физическим носителем информации об этой составляющей является геологическое тело, возникающее в земной коре в результате функционирования геосистемы. Крайним случаем выражения теллурической составляющей в развитии морской донной ландшафтной системы при резко подавленных остальных составляющих трехмерного геоэнергетического поля является глубоководный гидротермальный ландшафт «черных курильщиков» или — как его лучше назвать — рифтиевый ландшафт, обнаруженный американскими и французскими исследователями в различных глубоководных трогах. Ландшафт развивается на морском дне, где из глубин Земли поступают раскаленные газы и растворы, обогащенные метаном и сульфидами металлов. Температура газов достигает 250-300°С при давлении 300 атм. Поверхность дна покрыта вертикальными трубообразными сооружениями, из которых постоянно истекает черный «дым» сульфидов металлов, перерабатываемых серобактериями. Гигантские колонии червеобразных организмов — рифтий — образуют кустистые сооружения высотой до 2 м. у подножия которых растут щетки гигантских двустворок с красной кровью. Сообщество полностью лишено фотосинтетического аппарата, замененного хемосинтетическим. Создание биологического вещества идет с использованием тепла Земли за счет сульфатредукции.

В окрестностях Галапагосского рифта обнаружены червеобразные вестиментиферы, лишенные ротового аппарата и кишечника и питающиеся за счет симбиоза с серобактериями. Животные в таких условиях пользуются одновременно двумя типами обмена: серным и кислородно-углекислотным.

Предложенный принцип геоэнергетического ранжирования донных ландшафтов является основой для упорядочения всех наземных и подводных геосистем. Применение его позволит произвести предварительное ранжирование участков земной поверхности с целью поиска узловых участков, подлежащих первоочередному ландшафтному исследованию, на базе чего возможна разработка общей геоэнергетической шкалы подводных (при необходимости и наземных) ландшафтов, которая может быть положена в основу проведения ландшафтного картографирования разного масштаба, в зависимости от детальности дробного соподчинения структурных уровней ландшафтной системы.