1.2: Навколишнє середовище та п'ять екологічних сфер

Оскільки ця книга стосується навколишнього середовища, важливо знати, що мається на увазі під навколишнім середовищем. По суті, навколишнє середовище складається з нашого оточення, яке може вплинути на нас і яке, в свою чергу, ми можемо вплинути. Частина навколишнього середовища може складатися зі скельних утворень на кілька кілометрів нижче поверхні Землі, настільки глибоко, що люди не можуть їх досягти і про які вони навряд чи знають, за винятком тих випадків, коли скельні утворення зміщуються вздовж лінії розлому і викликають землетрус, який може бути дуже руйнівним і приймати багато життів. Інша частина навколишнього середовища - це атмосфера, яка торкається поверхні Землі, частина навколишнього середовища, з якою люди завжди контактують і яка необхідна для життєдайного кисню, який їм потрібен. При обговоренні навколишнього середовища корисно розглядати його як складається з наступних п'яти сфер, як показано на малюнку 1.1: (1) гідросфера, (2) атмосфера, (3) геосфера, (4) біосфера та (5) антросфера (та частина навколишнє середовище, побудоване і експлуатується людиною). Ці сфери перекриваються і сильно взаємодіють. Наприклад, риби входять до складу біосфери, мешкають в гідросфері, і набувають з атмосфери розчинений кисень, який їм потрібен. Мінеральні поживні речовини, необхідні рибі та водоростям, на яких корм риби надходять з геосфери. Частина гідросфери, в якій мешкають риби, може бути водосховищем, побудованим шляхом сполучення струмка з греблею, яка є частиною антросфери. Можна навести багато інших подібних прикладів.

Малюнок 1.1. Навколишнє середовище можна розглядати як складається з п'яти сфер, які обмінюються матеріалами та енергією, значною мірою через біогеохімічні цикли.

Біогеохімічні цикли описують обмін матеріалами між п'ятьма екологічними сферами. Аспекти цих екологічно важливих циклів висвітлюються в різних розділах цієї книги. Як випливає з назви, ці цикли включають біологічні та геохімічні явища, але можуть також включати процеси, що відбуваються в атмосфері та гідросфері, а також вплив людини на них. Важлива частина цих циклів складається з інтерфейсів між сферами навколишнього середовища. Інтерфейси часто дуже тонкі по відношенню до всього навколишнього середовища Землі. Важливим прикладом такого інтерфейсу є той, що між геосферою і атмосферою, де росте більшість рослин, що підтримують життя на Землі. Зазвичай цей регіон простягається в геосферу лише на метр або менше, що проникає корінням рослин, і в атмосферу лише на висоту рослин. У межах цього регіону є інші інтерфейси, включаючи біосферу/геосферу між корінням рослин та ґрунтом та межу біосферу/атмосфери, через яку кисень та газ діоксиду вуглецю обмінюються між поверхнями листя та атмосферою.

Вивчення навколишнього середовища - це наука про навколишнє середовище, в найширшому сенсі наука про складні взаємодії, що відбуваються між земними, атмосферними, водними, живими та антропологічними системами, що складають Землю та навколишнє середовище, які можуть впливати на живі істоти. ³ Він включає всі дисципліни, такі як хімія, біологія, екологія, соціологія та уряд, які впливають або описують ці взаємодії. Для цілей цієї книги екологічна наука буде визначена як вивчення землі, повітря, води та життєвого середовища, а також впливу технологій на них. Значною мірою екологічна наука еволюціонувала від досліджень шляхів, за допомогою яких і місць, в яких живі організми здійснюють свої життєві цикли. Ця дисципліна раніше була відома як природна історія, яка згодом перетворилася на екологію, вивчення факторів навколишнього середовища, що впливають на організми, і як організми взаємодіють з цими факторами та один з одним.