Тема 5. Людина і географічне середовище

1. Геосистема та її функціональні особливості. Вчення р.Б. Сочави про геосистеми

Геосистеми – природні системи різних рівнів, які охоплюють взаємодіючі частини літосфери, гідросфери, біосфери і атмосфери. Компоненти геосистеми пов’язані між собою перетворенням речовин і потоками енергії, процесами гравітаційного переміщення твердого матеріалу, вологообміном, біогенною міграцією хімічних елементів. У 1963р. В.Б. Сочава запропонував називати об’єкти, які вивчаються фізичною географією, геосистемами. На його думку, геосистема – це ділянка земної поверхні, в межах якої “компоненти природи перебувають у системному зв’язку один з одним і як певна цілісність взаємодіють з наміченою сферою і людським суспільством (“Введение в учение о геосистемах”. – Новосибирск, 1978, с.292). В.Б. Сочава вважав, що геосистема – це природне утворення, яке вивчається з позиції загальної теорії систем. Поняття “геосистема” охоплює весь ієрархічний ряд природних географічних одиниць – від географічної оболонки до її елементарних структур. Геосистеми та екосистеми – це лише компоненти середовища існування людини, яке є складним еколого-соціально-економічним утворенням. Він наголошував на тому, що екологічні зв’язки швидше слід аналізувати не в рамках геосистем чи екосистем, а на фоні “домініонів ноосфери”, в яких проявляються еколого-географічні фактори при домінуванні соціальних. Такими домініонами ноосфери є соціоекосистеми та їхні складові частини – геоекосистеми.

Геоекосистема – це керована чи контрольована людьми територіальна система, що є більш-менш однорідною ділянкою оболонки Землі з однотипними фізико-географічними умовами, певною сукупністю організмів, характерним для неї речовинно-енергетичним обміном та (існуючим не потенційним) видом господарського використання. Отже, кожна геоекосистема – це окрема природна геосистема з накладеним на неї певним видом господарського використання території (до яких належить також і заповідний режим). Проте на відміну від геосистем, які як природні системи є об’єктом вивчення фізичної географії і відзначаються поліцентричністю, геоекосистеми – моноцентричні: в них навколишнє середовище розглядається з точки зору людського суспільства, тому їх можна оптимізувати. Нагадаємо, що екосистеми також моноцентричні, але центральним їх суб’єктом є біоценоз.

Усі природні компоненти геосистеми (рельєф, гірські породи, приземний шар атмосфери, води, ґрунти, рослинний і тваринний світ) перебувають у постійному взаємозв’язку і розвитку. Наукою доведено, що з розвитком на Землі живих організмів між природними тілами (живою, неживою природою) встановився тісний генетичний зв’язок, який визначає цілісний характер земної поверхні.

Завдяки обміну речовин і енергії геосистема піддається зміні в часі, тобто вона розвивається. Завдяки обміну в географічній оболонці речовин і енергії між літосферою, атмосферою, біосферою утворилася специфічна географічна сфера (епігеосфера), в якій виникла людина і утворилося людське суспільство, для якого географічна оболонка стала географічним середовищем.

Епігеосфера утворює зовнішню сферу планети, є єдиною цілісною матеріальною системою, у якій відбуваються обмін речовин та енергії, власне тут і спостерігається концентрація життя.

Виділяють три основні рівні організації геосистем: планетарний , регіональний, локальний (місцевий).

Планетарний представлений на Землі в єдиному екземплярі географічною оболонкою. До геосистем регіонального рівня відносяться великі і складні за будовою структурні підрозділи географічної оболонки – фізико-географічні зони, сектори, країни. Під системами локального рівня розуміють відносно прості геосистеми, з яких побудовані регіональні геосистеми – урочища місцевості та інші.

В сучасному розумінні географічна оболонка Землі – це сфера взаємодії людського суспільства та природи. Вона є надзвичайно складною планетарного масштабу системою, що охоплює тісно пов’язані між собою взаємообміном речовин та енергії верхню частину літосфери, гідросфери і нижню частину атмосфери, а також існуючі в їх межах біоту та людське суспільство. Це поняття ширше, ніж “біосфера”. Біосфера є глобальною екосистемою, пов’язаною суспільним біологічним кругообігом речовин. Її просторові межі визначаються поширенням тварин, рослин та мікроорганізмів. У географічній оболонці відбувається великий географічний кругообіг речовин та обмінно-енергетичні процеси, а її просторові межі визначаються поширенням людської діяльності. Динамічна рівновага географічної оболонки забезпечується збалансованою дією її ведучих енергетичних факторів – сонячної, космічної, гравітаційної, технологічної, магнітної, біогенної енергії та енергії людського матеріального виробництва.

Головним енергетичним джерелом процесів, що відбуваються в географічній оболонці, є променева енергія Сонця. Її нерівномірний розподіл по кулеподібній поверхні Землі веде до помітної територіальної диференціації природних умов у межах географічної оболонки. Другим важливим енергетичним джерелом розвитку географічної оболонки є внутрішня енергія Землі.

Географічна оболонка неоднорідна не тільки у вертикальному, а й у горизонтальному напрямку. Її горизонтальна диференціація базується на поділі на окремі відносно однорідні ділянки Землі природно – територіальні та природно-акваторіальні комплекси. Кожен із них складається з взаємопов’язаних компонентів (складових частин). До них належать гірські породи, повітря, поверхневі води, рельєф, клімат, ґрунти, рослинний та тваринний світ. Диференціація географічної оболонки на природні комплекси зумовлена нерівномірним надходженням тепла на різні її ділянки, неоднорідністю земної поверхні (наявність материків та океанічних западин, гір та рівнин). Географічній оболонці притаманні такі основні закономірності: цілісність, ритмічність розвитку в просторі і часі, ярусна будова, складна просторова диференціація, горизонтальна зональність і висотна поясність.

Цілісність географічної оболонки зумовлена тісним взаємозв’язком її складових компонентів, безперервним кругообігом речовин та енергії. Географічна оболонка – не механічна сума компонентів, а якісно нове, перетворене утворення, яке розвивається як єдине ціле. Зміна єдиного компонента неодмінно спричинює зміну інших і географічної оболонки в цілому.

Цілісність – найважливіша географічна закономірність, на знанні якої базується теорія і практика раціонального природокористування. Врахування цієї закономірності дає змогу передбачити можливі зміни в природі, дати географічний прогноз результатам впливу людського суспільства на природу, здійснити географічну експертизу різних проектів, пов’язаних з господарським освоєнням тих чи інших територій.

Географічній оболонці притаманні ритмічність розвитку – повторюваність у часі тих чи інших явищ. У природі існують ритми різної тривалості: добові, річні, вікові, тощо. Добові ритми проявляються в зміні температури, тиску і вологості, циркуляції атмосферного повітря, перебігу фотосинтезу в рослинах тощо. Річні ритми – зміна пір року, зміни в інтенсивності ґрунтоутворення та руйнування гірських порід, сезонність господарської діяльності людини. Більш тривалі ритми (11, 12-23, 80-90 років тощо), пов’язані з пульсацією сонячного випромінювання та іншими космічними і геологічними факторами, важливі для передбачення природного середовища у часі. Ритмічні явища не повторюють повністю в кінці ритму того стану природи, який був на початку.

Планетарною географічною закономірністю є закономірність зміни природних комплексів у напрямку від екватора до полюсів, тобто широтна зональність. Вона зумовлена надходженням різної кількості тепла і світла на різні широти внаслідок кулястої форми Землі. Найбільші територіальні зональні утворення – це географічні пояси. Вони виділяються як на суші, так і у світовому океані і простягаються у широтному напрямку. В географічних поясах виділяють природні зони, назви яких визначає тип рослинності. У гірських районах простежується висотна поясність – зміна природних компонентів і природних комплексів у напрямку від підніжжя до вершини. Вона зумовлена зміною клімату з висотою, зниженням температури і до певної висоти збільшенням опадів.