Естественная среда или естественный мир охватывает все биотические и абиотические вещи, происходящие естественным образом , то есть в данном случае не искусственные . Термин чаще всего применяется к Земле или некоторым частям Земли. Эта среда охватывает взаимодействие всех живых видов , климата , погоды и природных ресурсов, которые влияют на выживание человека и экономическую деятельность. [1] Понятие естественной среды можно выделить в качестве компонентов:
В противовес естественной среде находится построенная среда . В построенной среде люди фундаментально преобразовали ландшафты, такие как городские условия и преобразование сельскохозяйственных земель , природная среда значительно изменена в упрощенную человеческую среду. Даже действия, которые кажутся менее экстремальными, такие как строительство землянки или фотоэлектрической системы в пустыне , измененная среда становится искусственной. Хотя многие животные строят вещи, чтобы обеспечить себе лучшую среду обитания, они не являются людьми, поэтому плотины бобров и работы термитов, строящих курганы, считаются естественными.
Люди не могут найти абсолютно естественную среду на Земле, и естественность обычно варьируется в континууме, от 100% естественности в одной крайности до 0% естественности в другой. Массовые экологические изменения человечества в антропоцене фундаментально повлияли на все природные среды, включая: изменение климата , потерю биоразнообразия и загрязнение пластиком и другими химикатами в воздухе и воде . Точнее, мы можем рассмотреть различные аспекты или компоненты среды и увидеть, что степень их естественности неравномерна. [2] Если, например, в сельскохозяйственном поле минералогический состав и структура его почвы похожи на таковые нетронутой лесной почвы, но структура совершенно другая.
Науки о Земле обычно признают четыре сферы, литосферу , гидросферу , атмосферу и биосферу [3], как соответствующие горным породам , воде , воздуху и жизни соответственно. Некоторые ученые включают в состав сфер Земли криосферу (соответствующую льду ) как отдельную часть гидросферы, а также педосферу ( почву ) как активную и смешанную сферу. Науки о Земле (также известные как геонауки, географические науки или науки о Земле) являются всеобъемлющим термином для наук, связанных с планетой Земля . [4] В науках о Земле есть четыре основные дисциплины , а именно география , геология , геофизика и геодезия . Эти основные дисциплины используют физику , химию , биологию , хронологию и математику для построения качественного и количественного понимания основных областей или сфер Земли.
Земная кора или литосфера — это самая внешняя твердая поверхность планеты, которая химически, физически и механически отличается от подстилающей ее мантии . Она в значительной степени образовалась в результате магматических процессов, в которых магма охлаждается и затвердевает, образуя твердую породу. Под литосферой лежит мантия, которая нагревается за счет распада радиоактивных элементов . Мантия, хотя и твердая, находится в состоянии реической конвекции . Этот процесс конвекции заставляет литосферные плиты двигаться, хотя и медленно. Результирующий процесс известен как тектоника плит . Вулканы возникают в основном в результате плавления субдуцированного материала коры или подъема мантии в срединно-океанических хребтах и мантийных плюмах .
Большая часть воды находится в различных типах естественных водоемов .
Океан — это крупный водоём с соленой водой и компонент гидросферы. Примерно 71% поверхности Земли (площадь около 362 миллионов квадратных километров) покрыто океаном, непрерывным водоёмом , который обычно делится на несколько основных океанов и более мелких морей . Более половины этой площади имеет глубину более 3000 метров (9800 футов). Средняя соленость океана составляет около 35 частей на тысячу (ppt) (3,5%), и почти вся морская вода имеет соленость в диапазоне от 30 до 38 ppt. Хотя обычно их признают несколькими отдельными океанами, эти воды составляют один глобальный, взаимосвязанный водоём с соленой водой, часто называемый Мировым океаном или глобальным океаном. [5] [6] Глубоководные морские ложа составляют более половины поверхности Земли и относятся к наименее измененным природным средам. Основные океанические подразделения определяются частично континентами , различными архипелагами и другими критериями. Эти подразделения следующие: (в порядке убывания размера) Тихий океан , Атлантический океан , Индийский океан , Южный океан и Северный Ледовитый океан .
Река — это естественный водоток , [7] обычно пресноводный , текущий к океану , озеру , морю или другой реке. Некоторые реки просто впадают в землю и полностью высыхают, не достигая другого водоема.
Вода в реке обычно находится в русле , состоящем из русла между берегами . В более крупных реках часто также имеется более широкая пойма, образованная водами, переливающимися через русло. Поймы могут быть очень широкими по отношению к размеру речного русла. Реки являются частью гидрологического цикла . Вода в реке обычно собирается из осадков через поверхностный сток , пополнение грунтовых вод , родники и высвобождение воды, хранящейся в ледниках и снежных покровах.
Малые реки также могут называться несколькими другими именами, включая ручей , ручей и ручей. Их течение ограничено руслом и берегами ручья . Ручьи играют важную роль коридора в соединении фрагментированных местообитаний и, таким образом, в сохранении биоразнообразия . Изучение ручьев и водных путей в целом известно как поверхностная гидрология . [8]
Озеро (от лат. lacus ) — это рельеф местности , водоём, который локализуется на дне бассейна . Водоём считается озером, если он находится внутри страны, не является частью океана и больше и глубже пруда . [9] [10]
Естественные озера на Земле обычно встречаются в горных районах, рифтовых зонах и районах с текущим или недавним оледенением . Другие озера находятся в бессточных бассейнах или вдоль русел зрелых рек. В некоторых частях мира существует множество озер из-за хаотичных дренажных схем, оставшихся со времен последнего ледникового периода . Все озера являются временными в геологических масштабах времени, поскольку они медленно заполняются осадками или выливаются из бассейна, содержащего их.
Пруд — это водоем со стоячей водой , как естественный, так и созданный человеком, который обычно меньше озера . К прудам относятся самые разные водоемы, созданные человеком, в том числе водные сады , предназначенные для эстетического украшения, рыбные пруды , предназначенные для коммерческого разведения рыбы, и солнечные пруды, предназначенные для хранения тепловой энергии. Пруды и озера отличаются от ручьев скоростью течения . Хотя течения в ручьях легко наблюдать, пруды и озера обладают микротечениями, вызванными термическим воздействием, и умеренными ветровыми течениями. Эти особенности отличают пруд от многих других особенностей водной местности, таких как ручьи и приливные бассейны .
Люди воздействуют на воду разными способами, например, изменяя реки (через плотины и канализацию рек ), урбанизацию и вырубку лесов . Это влияет на уровень озер, состояние грунтовых вод, загрязнение воды, тепловое загрязнение и загрязнение морской среды . Люди изменяют реки, используя прямое управление руслом. [11] Мы строим плотины и водохранилища и управляем направлением рек и водным путем. Плотины могут с пользой создавать водохранилища и гидроэлектростанции. Однако водохранилища и плотины могут отрицательно влиять на окружающую среду и дикую природу. Плотины останавливают миграцию рыб и перемещение организмов вниз по течению. Урбанизация влияет на окружающую среду из-за вырубки лесов и изменения уровня озер, состояния грунтовых вод и т. д. Вырубка лесов и урбанизация идут рука об руку. Вырубка лесов может вызвать наводнения, снижение расхода рек и изменение прибрежной растительности. Изменение растительности происходит потому, что когда деревья не могут получать достаточно воды, они начинают портиться, что приводит к сокращению запасов пищи для диких животных в этом районе. [11]
Атмосфера Земли служит ключевым фактором в поддержании планетарной экосистемы. Тонкий слой газов , окутывающий Землю, удерживается на месте гравитацией планеты. Сухой воздух состоит из 78% азота , 21% кислорода , 1% аргона , инертных газов и углекислого газа . Остальные газы часто называют следовыми газами. [13] Атмосфера включает парниковые газы, такие как углекислый газ, метан, закись азота и озон. Отфильтрованный воздух включает следовые количества многих других химических соединений . Воздух также содержит переменное количество водяного пара и суспензий капель воды и кристаллов льда , видимых как облака . Многие природные вещества могут присутствовать в крошечных количествах в нефильтрованном образце воздуха, включая пыль , пыльцу и споры , морские брызги , вулканический пепел и метеороиды . Также могут присутствовать различные промышленные загрязнители , такие как хлор (элементарный или в соединениях), соединения фтора , элементарная ртуть и соединения серы , такие как диоксид серы (SO2 ) .
Озоновый слой атмосферы Земли играет важную роль в снижении количества ультрафиолетового (УФ) излучения, достигающего поверхности. Поскольку ДНК легко повреждается УФ-излучением, это служит для защиты жизни на поверхности. Атмосфера также сохраняет тепло ночью, тем самым снижая дневные экстремальные температуры.
Атмосферу Земли можно разделить на пять основных слоев. Эти слои в основном определяются тем, увеличивается или уменьшается температура с высотой. От самого высокого до самого низкого, эти слои:
Среди пяти основных слоев, определяемых температурой, есть несколько слоев, определяемых другими свойствами.
Опасности глобального потепления все больше изучаются широким глобальным консорциумом ученых. [17] Эти ученые все больше обеспокоены потенциальными долгосрочными последствиями глобального потепления для нашей природной среды и планеты. Особую обеспокоенность вызывает то, как изменение климата и глобальное потепление, вызванные антропогенными или антропогенными выбросами парниковых газов , в первую очередь углекислого газа , могут действовать интерактивно и оказывать неблагоприятное воздействие на планету, ее природную среду и существование людей. Очевидно, что планета нагревается, и нагревается быстро. Это происходит из-за парникового эффекта , который вызывается парниковыми газами, которые удерживают тепло внутри атмосферы Земли из-за их более сложной молекулярной структуры, которая позволяет им вибрировать и, в свою очередь, удерживать тепло и отдавать его обратно на Землю. [18] Это потепление также несет ответственность за исчезновение естественных мест обитания, что, в свою очередь, приводит к сокращению популяции диких животных. В последнем отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (группы ведущих климатологов мира) сделан вывод о том, что температура на Земле повысится от 2,7 до почти 11 градусов по Фаренгейту (от 1,5 до 6 градусов по Цельсию) в период с 1990 по 2100 год. [19] Усилия все больше сосредотачиваются на смягчении воздействия парниковых газов, вызывающих изменения климата, на разработке стратегий адаптации к глобальному потеплению, на оказании помощи людям, другим видам животных и растений, экосистемам, регионам и странам в адаптации к последствиям глобального потепления . Вот некоторые примеры недавнего сотрудничества по решению проблемы изменения климата и глобального потепления:
Значительно более глубокая проблема заключается в выявлении естественной динамики окружающей среды в отличие от изменений окружающей среды, не входящих в естественные дисперсии. Распространенным решением является адаптация статического взгляда, пренебрегающего естественными дисперсиями, к существованию. Методологически этот взгляд можно было бы защитить, рассматривая процессы, которые изменяются медленно и короткие временные ряды, в то время как проблема возникает, когда быстрые процессы становятся существенными в объекте исследования.
Климат рассматривает статистику температуры , влажности , атмосферного давления , ветра , осадков , количества атмосферных частиц и других метеорологических элементов в данном регионе за длительные периоды времени. [23] Погода , с другой стороны, является текущим состоянием этих же элементов за периоды до двух недель. [23]
Климаты можно классифицировать по средним и типичным диапазонам различных переменных, чаще всего температуры и осадков. Наиболее часто используемая схема классификации — это та, которая была первоначально разработана Владимиром Кеппеном . Система Торнтвейта , [24] используемая с 1948 года, использует эвапотранспирацию, а также информацию о температуре и осадках для изучения разнообразия видов животных и потенциальных последствий изменения климата . [25]
Погода — это совокупность всех явлений, происходящих в данной атмосферной области в данное время . [26] Большинство погодных явлений происходит в тропосфере , [27] [28] чуть ниже стратосферы . Погода, как правило, относится к ежедневной температуре и осадкам, тогда как климат — это термин, обозначающий средние атмосферные условия за более длительные периоды времени. [29] При использовании без уточнений под «погодой» понимается погода Земли.
Погода возникает из-за разницы в плотности (температуре и влажности) между одним местом и другим. Эти различия могут возникать из-за угла наклона солнца в любом конкретном месте, который меняется в зависимости от широты от тропиков. Сильный температурный контраст между полярным и тропическим воздухом приводит к возникновению струйного течения . Погодные системы в средних широтах , такие как внетропические циклоны , вызваны нестабильностью потока струйного течения. Поскольку ось Земли наклонена относительно ее орбитальной плоскости, солнечный свет падает под разными углами в разное время года. На поверхности Земли температура обычно колеблется в пределах ±40 °C (от 100 °F до −40 °F) в год. На протяжении тысяч лет изменения орбиты Земли влияли на количество и распределение солнечной энергии, получаемой Землей, и влияли на долгосрочный климат.
Различия в температуре поверхности , в свою очередь, вызывают различия в давлении. Большие высоты холоднее, чем меньшие высоты из-за различий в компрессионном нагреве. Прогнозирование погоды — это применение науки и технологий для предсказания состояния атмосферы на будущее время и в заданном месте. Атмосфера — это хаотичная система , и небольшие изменения в одной части системы могут вырасти и оказать большое влияние на систему в целом. Попытки человека контролировать погоду происходили на протяжении всей истории человечества, и есть доказательства того, что цивилизованная деятельность человека, такая как сельское хозяйство и промышленность, непреднамеренно изменяла погодные условия.
_version_2.png/1280px-Diversity_of_plants_(Streptophyta)_version_2.png)
Факты свидетельствуют о том, что жизнь на Земле существует около 3,7 миллиарда лет. [30] Все известные формы жизни разделяют фундаментальные молекулярные механизмы, и на основе этих наблюдений теории происхождения жизни пытаются найти механизм, объясняющий формирование изначального одноклеточного организма, из которого произошла вся жизнь. Существует много различных гипотез относительно пути, который мог быть пройден от простых органических молекул через доклеточную жизнь к протоклеткам и метаболизму.
Хотя не существует универсального соглашения по определению жизни, ученые в целом признают, что биологическое проявление жизни характеризуется организацией , метаболизмом , ростом , адаптацией , реакцией на раздражители и воспроизводством . [31] Жизнь также можно назвать просто характерным состоянием организмов . В биологии , науке о живых организмах, «жизнь» — это состояние, которое отличает активные организмы от неорганической материи , включая способность к росту, функциональной активности и постоянным изменениям, предшествующим смерти. [32] [33]
Разнообразие живых организмов (форм жизни) можно найти в биосфере на Земле, и свойства, общие для этих организмов — растений, животных , грибов , простейших , архей и бактерий — представляют собой клеточную форму на основе углерода и воды со сложной организацией и наследуемой генетической информацией. Живые организмы подвергаются метаболизму , поддерживают гомеостаз , обладают способностью расти , реагировать на раздражители , размножаться и, посредством естественного отбора , адаптироваться к своей среде в последовательных поколениях. Более сложные живые организмы могут общаться с помощью различных средств.
Экосистема (также называемая средой) — это естественная единица , состоящая из всех растений, животных и микроорганизмов ( биотические факторы) на определенной территории, функционирующая вместе со всеми неживыми физическими ( абиотическими ) факторами окружающей среды. [34]
Центральным в концепции экосистемы является идея о том, что живые организмы постоянно вовлечены в тесно взаимосвязанный набор отношений с каждым другим элементом, составляющим среду , в которой они существуют. Юджин Одум , один из основателей науки экологии , утверждал: «Любая единица, которая включает все организмы (т. е. «сообщество») в данной области, взаимодействующие с физической средой таким образом, что поток энергии приводит к четко определенной трофической структуре, биотическому разнообразию и материальным циклам (т. е. обмену материалами между живыми и неживыми частями) внутри системы, является экосистемой». [35]
Концепция человеческой экосистемы основывается на деконструкции дихотомии человек/природа и возникающей предпосылке, что все виды экологически интегрированы друг с другом, а также с абиотическими компонентами своего биотопа .
Более значительное число или разнообразие видов или биологическое разнообразие экосистемы может способствовать большей устойчивости экосистемы, поскольку в определенном месте присутствует больше видов, которые могут реагировать на изменения и, таким образом, «поглощать» или уменьшать их воздействие. Это уменьшает воздействие до того, как структура экосистемы изменится в другое состояние. Это не всегда так, и не доказано, что существует связь между видовым разнообразием экосистемы и ее способностью предоставлять товары и услуги на устойчивом уровне.
Термин экосистема может также относиться к антропогенным средам, таким как человеческие экосистемы и экосистемы, находящиеся под влиянием человека. Он может описывать любую ситуацию, где есть связь между живыми организмами и их средой. Сегодня на поверхности Земли остается все меньше областей, свободных от человеческого контакта, хотя некоторые настоящие дикие районы продолжают существовать без каких-либо форм человеческого вмешательства.
Глобальные биогеохимические циклы имеют решающее значение для жизни, особенно циклы воды , кислорода , углерода , азота и фосфора . [36]
Дикая природа обычно определяется как естественная среда на Земле, которая не была существенно изменена деятельностью человека . Фонд WILD более подробно определяет дикую природу как: «Наиболее нетронутые, нетронутые дикие природные территории, оставшиеся на нашей планете – последние по-настоящему дикие места, которые люди не контролируют и не развивают с помощью дорог, трубопроводов или другой промышленной инфраструктуры». [37] Дикие территории и охраняемые парки считаются важными для выживания определенных видов , экологических исследований, сохранения , уединения и отдыха . Дикая природа глубоко ценится по культурным, духовным, моральным и эстетическим причинам. Некоторые писатели-натуралисты считают, что дикие территории жизненно важны для человеческого духа и творчества. [38]
Слово «wilderness» происходит от понятия « wilderness » ; другими словами, то, что не поддается контролю со стороны человека. Этимология слова происходит от древнеанглийского wildeornes , которое, в свою очередь, происходит от wildeor, что означает «дикий зверь» (wild + deor = зверь, олень). [39] С этой точки зрения, именно дикость места делает его дикой природой. Простое присутствие или деятельность людей не лишает территорию права называться «дикой природой». Многие экосистемы, которые заселены или были заселены или находились под влиянием деятельности людей, все еще могут считаться «дикими». Такой взгляд на дикую природу включает области, в которых естественные процессы протекают без заметного вмешательства человека.
Дикая природа включает в себя все неодомашненные растения , животных и другие организмы. Одомашнивание диких видов растений и животных для пользы человека происходило много раз по всей планете и оказывает значительное влияние на окружающую среду, как положительное, так и отрицательное. Дикую природу можно найти во всех экосистемах. Пустыни, тропические леса, равнины и другие районы, включая наиболее развитые городские территории, — все они имеют различные формы дикой природы. Хотя этот термин в популярной культуре обычно относится к животным, которые не затронуты цивилизованными человеческими факторами, большинство ученых сходятся во мнении, что дикая природа во всем мире (сейчас) подвергается влиянию деятельности человека.
Именно общее понимание природной среды лежит в основе энвайронментализма — широкого политического , социального и философского движения, которое выступает за различные действия и политику в интересах защиты того, что природа сохраняет в естественной среде, или восстановления или расширения роли природы в этой среде. В то время как настоящая дикая природа становится все более редкой, дикую природу (например, неуправляемые леса , необрабатываемые луга , дикие животные , полевые цветы ) можно найти во многих местах, ранее населенных людьми.
Goals for the benefit of people and natural systems, commonly expressed by environmental scientists and environmentalists include:
In some cultures the term environment is meaningless because there is no separation between people and what they view as the natural world, or their surroundings.[48] Specifically in the United States and Arabian countries many native cultures do not recognize the "environment", or see themselves as environmentalists.[49]
[a Lake is] any relatively large body of slowly moving or standing water that occupies an inland basin of appreciable size. Definitions that precisely distinguish lakes, ponds, swamps, and even rivers and other bodies of nonoceanic water are not established. It may be said, however, that rivers and streams are relatively fast-moving; marshes and swamps contain relatively large quantities of grasses, trees, or shrubs; and ponds are relatively small in comparison to lakes. Geologically defined, lakes are temporary bodies of water.
a body of fresh or salt water of considerable size, surrounded by land.
It is also time to re-examine and change our individual behaviors, including limiting our own reproduction (ideally to replacement level at most)...
{{cite book}}: CS1 maint: location (link){{cite book}}: CS1 maint: location (link)
Media related to Environment at Wikimedia Commons