БІОЛОГІЧНА ТА ЕКОЛОПЧНА РІВНОВАГА

Стійкість екологічних систем зокрема і біосфери загалом значною мірою залежить від біологічного різноманіття. Чим воно більше, тим стійкіші екосистеми. Біологічне різноманіття – це інтегральне поняття, що описує варіабельність, властиву всім видам екосистем (водних та суходолу). Розрізняють генетичне, внутрішньовидове та видове різноманіття. Генетичне різноманіття – різноманіття генотипів рослин і тварин, внутрішньовидове – наявність різновидностей та популяцій у межах виду, видове – кількість та різноманіття видів на певній території. Біологічне різноманіття визначається різноманіттям окремих організмів за віком, статтю та життєвим станом, популяцій за структурними типами, генотипів, угруповань та екосистем. Основою стійкого існування екосистем є біологічне різноманіття. У 1992 р. була прийнята Міжнародна конвенція про збереження біологічного різноманіття на Землі, а в 1998 р. – закон України про збереження біологічного різноманіття в країні.

Згідно з законом внутрішньої динамічної рівноваги, речовина, енергія, інформація, динамічні якості окремих природних систем та їх ієрархії тісно пов’язані між собою, так що будь-яка зміна одного з показників неминуче призводить до функціонально-структурних змін інших, однак при цьому зберігаються загальні якості системи – речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні.

Стабільність і стійкість біо- та екосистем визначається принципом Ле Шательє (1884), згідно з яким будь-які зовнішні впливи, що виводять систему з рівноваги, викликають у цій системі процеси протилежного напряму, що прагнуть послабити зовнішній вплив і повернути систему в початковий рівноважний стан. Так, біота Світового океану поглинає майже половину вуглекислого газу атмосфери, компенсуючи підвищене надходження цього газу антропогенного походження. На превеликий жаль, біота суходолу не здатна компенсувати надходження антропогенного оксиду карбону (IV), тобто екосистеми не можуть повернутись у початковий рівноважний стан. А отже, виникає загроза існуванню самих екосистем, спричинена порушенням біологічної та екологічної рівноваги. Під біологічною розуміють рівновагу, що склалася між рослинним і тваринним світом, тобто між живою речовиною, а під екологічною – рівновагу, що склалася в екосистемах і біосфері між живою речовиною та навколишнім природним середовищем.

Відповідно до закону максимуму біогенної енергії (закон Вернадського-Бауера), будь-яка біологічна та «біонедосконала» система з біотою, що перебуває в стані «стійкої нерівноваги» (динамічно рухливої рівноваги з довкіллям), збільшує, розвиваючись, свій вплив на середовище. Бауер стверджує, що живі системи ніколи не перебувають у стані рівноваги і виконують за рахунок своєї вільної енергії корисну роботу проти рівноваги.

У природі в процесі еволюційного розвитку відбувається безперервна зміна внаслідок вимирання як окремих особин, так і цілих видів. На зміну приходять інші види, більш пристосовані до умов існування. При цьому видове різноманіття зростає, а отже, підвищується і стійкість екосистем. Головним фактором стійкості біосфери є наявність живої речовини з великою різноманітністю форм життя. За законом генетичної різноманітності, усе живе генетично різне і має тенденцію до збільшення біологічної різноманітності. Різноманітність форм живлення різних організмів відтворює різноманіття дублюючих один одного енергетичних потоків та колообігу речовин. Це сприяє швидкому і адекватному реагуванню екосистем на зміни різних факторів і відновленню динамічної, біологічної та екологічної рівноваги. Проте процеси антропогенного впливу, що спостерігаються останнім часом, стали настільки грандіозними і відбуваються так інтенсивно, що природа часто не здатна відновлювати цю динамічну рівновагу. Не виключено, що подальше збільшення антропогенного впливу може спричинити незворотні катастрофічні зміни в біосфері.