Виолетта Городинская - Природа. Человек. Закон

И до того эта часть биосферного организма — живое вещество-атмосфера была четко и тонко отлажена, что просто диву даешься! Грозы мы привыкли считать неуправляемыми стихийными бедствиями, совсем даже излишними в природе. Особенно для живых существ. Но в биосферном организме они не только естественное, но необходимое явление. В том числе и для живых существ.

Все мы знаем, что самый грозовой месяц — июль. И вполне понятно, что в этот еще и самый жаркий месяц дожди для растений чрезвычайно необходимы. Ну ладно — дождь. Но вот молнии-то к чему? А вот к чему. Как выяснилось, грозовые разряды поставляют на землю, а значит, растениям» из воздуха 10 процентов потребного для них азота. И поставляют как раз вовремя: именно к июлю иссякают накопленные в семенах и остатках отмерших прошлогодних растений запасы азота, именно в этом месяце растениям для роста и развития необходимы дополнительные поступления свободного азота, иначе они не успеют вызреть и дать семена. Как видите, опять же подкормка слишком своевременна, чтобы быть случайной.

Не менее удивителен и, по-видимому, не случаен и баланс теплового режима организма биосферы.

Понятно, наши ощущения не дают нам возможности осознать этот баланс. Какой уж там баланс — летом жарко, зимой холодно, да и сезоны один на другой не похожи — то холодное лето, то тепловатая зима! Но с тех пор как человек стал измерять температуру наружного воздуха, он убедился: среднегодовая температура в том или ином регионе все года и все века стоит на одном и том же уровне с очень незначительными колебаниями — на градус-полтора — в ту или другую сторону. Жаркое или прохладное лето сменяется морозной или тепловатой зимой, что в сумме годовых температур дает определенный для данной местности тепловой баланс. Экваториальная жара и арктический и антарктический холод в сумме дают ежегодную вечную постоянную температуру земного шара — 15 градусов тепла. Словом, живой организм биосферы, так же как любой живой организм, имеет постоянную температуру, несмотря на региональные и временные вариации. Кстати, температура нашего организма также изменчива и в зависимости от того, в какой точке тела измеряется, и от того, в какое время суток производятся эти измерения. Так, в норме температура кожи туловища и лба на 3, а конечностей — на 5 градусов ниже, чем в месте обычного измерения — в подмышечной впадине, и с 2-х до 4-х часов ночи общая температура нашего тела ниже, чем во все остальные часы суток.

Привычное редко вызывает недоумение, так же как очевидное никогда не кажется невероятным. Только подсчитав, что на Землю изливается огромное количество солнечной энергии, порядка 174 миллиардов мегаватт, ученые задумались: а каким это, собственно говоря, образом Земля сохраняет постоянство своей температуры — ведь такое количество энергии, изливающееся постоянно в течение миллиардов лет существования планеты, изолированной атмосферой от космического холода да еще и саморазогретой изнутри, должно бы было раскалить земной шар добела. И наоборот, если бы излучение тепла Землей в результате проникновения космического холода превышало то количество, которое изливается на нее Солнцем и попадает на поверхность из недр, она давным-давно превратилась бы в безжизненную льдышку. Такую же, как Марс, где даже на экваторе при восходе солнца царит мороз в минус 103 °C (правда, через час после полудня там стоит вполне сносная температура — плюс 19 °C). Напомним, что пробы грунта, взятые на Марсе, показали отсутствие живых организмов.

Как показали многочисленные и разнообразные исследования, в том числе с применением современной космической и компьютерной техники, всеобщий закон равновесия соблюдается биосферой и в тепловом режиме Земли. И здесь было обнаружено немало удивительного.

Оказалось, что атмосфера отражает 38 процентов падающей на Землю солнечной энергии, сразу же возвращая ее обратно в Космос. С прагматической, человеческой точки зрения, только и думающей о том, где бы разжиться дополнительной энергией, это крайне неразумно. Например, американец Дайсон предложил для улавливания как можно большего количества солнечной энергии ни много, ни мало, как пустить в распыл крупнейшую планету солнечной системы — Юпитер, с тем чтобы из ее вещества, равномерно распыленного примерно в радиусе орбиты Земли, создать сферу, собирающую и концентрирующую к Земле всю энергию Солнца. Хорошо еще, что для реализации этого геростратовского проекта у человечества пока еще кишка тонка — нет ни материальных, ни технологических ресурсов, — а то, пожалуй, оно начало бы пускать в распыл Юпитер, а вместе с ним и всю Солнечную систему, ибо нарушение ее равновесности неизбежно, а следовательно, неизбежна и ее полная гибель. Остается только надеяться, что к тому времени, когда человечество будет иметь технические средства для того, чтобы осуществить проект, подобный «сфере Дайсона», оно настолько поумнеет, что этот проект будет воспринимать так же, как усилия лапутян, добывающих солнечный свет из огурцов.

С биосферной точки зрения неразумно использовать как раз всю излучаемую на Земле энергию Солнца. Ибо поддерживать миллиардолетнее постоянство температуры в условиях постоянно изменяющихся параметров — изменений вулканической деятельности недр Земли, увеличения поглощения энергии растениями и, наоборот, излучения тепла животными (кстати, сравнимое с тепловым излучением Солнца на Землю. Так, одно только 4-миллиардное человечество выделяет в общей сложности ежегодно 120 миллионов миллиардов килокалорий, тогда как инфракрасное, тепловое излучение Солнца на Землю составляет 670 миллионов миллиардов килокалорий. А ведь тепло излучают в процессе своей жизнедеятельности практически все, а не только теплокровные животные) — без энергетических резервов — все равно, что отправляться в пустыню на автомобиле с незаправленным бензобаком.

Регулировка баланса температуры биосферы при изменении вулканической активности Земли производится довольно просто и эффективно. Главным отражателем солнечного излучения в атмосфере является вулканическая пыль. При активизации деятельности вулканов, а значит, неминуемом увеличении поступления тепла от раскаленной магмы в атмосферу, теми же самыми вулканами выбрасывается огромное количество пылевых частиц, которые отражают в Космос и большое количество изливающейся на планету солнечной энергии. Затухание деятельности вулканов и постепенное оседание вулканической пыли на поверхности Земли делает атмосферу прозрачнее для солнечного излучения и на Землю поступает гораздо больше энергии.

Не менее проста и эффективна и регуляция теплового баланса в живом веществе планеты. Чем больше потребляют солнечной энергии растения, тем буйнее разрастается растительность, тем более становится пищи для животных, которые начинают плодиться и размножаться гораздо интенсивнее и выделять в биосферу поглощенную и накопленную растениями солнечную энергию. Снижение лее продуктивности растений, а вместе с нею и поглощения энергии влечет за собою и сокращение числа всевозможных животных, и таким образом количество потребляемой и выделяемой энергии остается всегда примерно на одном уровне с очень незначительными колебаниями в ту или иную сторону.