| ||
1 Горный
институт Таллиннского
технического университета, Таллинн,
Эстония
|
Биологическое
разнообразие зависит от климатических
условий, географической широты, высоты
над уровнем моря, средней годовой
температуры и солнечной экспозиции. В
пределах одной зоны большое влияние
оказывают многие геологические факторы:
геохимические особенности коренных
пород и рыхлых четвертичных осадков,
рельеф и ориентировка его форм по
странам света, наличие миграционных
коридоров и разломов как зон дробления и
водотоков для подземных вод, цвет
коренных пород и др. [Сыстра,
2003; Systra, 2004].
К началу 1980-х годов было установлено, что
геохимия окружающей среды существенно
влияет на растениеводство и
животноводство, а также на здоровье
людей [Thornton,
1983]. Отсутствие
необходимых элементов или их излишняя
концентрация вызывает нарушение
нормального развития людей и домашних
животных, тяжелые болезни, а в отдельных
случаях даже смерть. Геохимический фон
ландшафтов оказывает прямое влияние на
все природные экосистемы и
биологическое разнообразие в целом. Арктические
и приполярные районы Северной
Фенноскандии исключительно
благоприятны для изучения влияния
различных геологических факторов на
биологическое разнообразие. Вся живая
природа формировалась здесь после
таяния последнего материкового ледника
около 8 тыс. лет назад, а теплый
послеледниковый климатический оптимум
закончился почти 5 тыс. лет назад.
Северная Европа обогревается теплым
течением Гольфстрим, но средняя годовая
температура часто остается ниже нуля
градусов. Густота населения не
превышает одного человека на 1 км2.
Обширные территории остаются в
природном состоянии, а значительную их
часть занимает безлесная горная тундра. Основным
фактором для образования в таких
районах богатого биологического
разнообразия является благоприятная
геохимическая обстановка,
обеспечивающая растительный покров
всеми необходимыми химическими
элементами. В конце 1950-х годов на юго-западе
Англии были выявлены необычно частые
случаи раковых болезней. Для изучения
причин была создана межведомственная
группа по прикладной геохимии, куда
вошли и работающие в этом районе врачи и
ветеринары. У домашнего скота также
встречались отклонения от нормального
развития [Webb,
1983]. Было выявлено,
что для нормального развития и
существования растениям и животным
необходимо наличие в пище и питьевой
воде определенных химических элементов.
Одних из них потребуется в большом
количестве, их стали называть
макробиогенными. Из них построены
клетки и ткани. Для растений
макробиогенными являются элементы С, Н,
О, N, P,
S, К, Na,
Ca
и Mg, а для живых
организмов потребуется еще Сl.
Ряд других элементов необходимы для
регуляции нормальной жизнедеятельности,
их требуется в небольших количествах, в
миллиграммах, некоторых в микрограммах.
Их называют микробиогенным элементам.
Вначале к ним отнесли As,
В, Cl, Co,
Cu,
F, Fe,
I,
Mn, Mo,
Ni,
Se, Si,
Sn,
V и Zn
[Söyrinky & Saari, 1980],
а затем добавили еще Al,
Ва, Br,
Cd, Cr,
Nb,
Pb, Rb,
Sr
и W [Kabata-Pendias
& Pendias,
2001]. Роль некоторых
других элементов в живой природе еще
неясна. Часть из названных элементов As,
Hg, Cd,
Pb,
Mo, Ni,
Se,
Zn, F
и некоторые другие уже в небольших дозах
ядовиты или опасны для жизни. Во многих
странах для этих элементов выработаны
безопасные и предельно допустимые
концентрации (ПДК) в питьевой воде и в
почвах жилых и промышленных районов,
сельскохозяйственных земель [Raja-arvot…,
1994]. В
литературе имеется мало сведений о том,
какие же должны быть самые малые
концентрации, чтобы они обеспечили
нормальный рост и развитие растений и
живых организмов. Чувствительность
растений к микроэлементам разная, но
если концентрация бора в сухом весе
почвы меньше 5-30 мг/кг, то дефицит
испытывают практически все виды. Таких
явлений нет, если содержание В не
опускается ниже 10-100 мг/кг. Не возникает
дефицита меди при содержании 5-30 мг/кг,
молибдена при 0,2-5 и цинка при 27-150 мг/кг [Kabata-Pendias
& Pendias,
2001]. Эти
концентрации не превышают безопасных
содержаний этих элементов в почвах
Финляндии [Raja-arvot…,
1994]. Минимальная
средняя суточная доза селена, например,
для людей составляет 40 мкг, а при
поступлении в организм дозы 800-850 мкг в
день вызывает уже отравление [Himeno
& Imura,
2002]. В
биологии существует правило: чем
разнообразнее по строению место
обитания, тем более разнообразны
экосистемы. Пересеченный рельеф
обусловлен тектоническими движениями и
экзогенными процессами, а геохимическое
разнообразие зависит от состава горных
пород. Роль карбонатных пород была
установлена В.А. Песола еще в В
южной части Куолаярвского синклинория,
севернее 66° с.ш., в Благоприятным
фактором для растительности района
Паанаярви-Оуланка является
пересеченный низкогорный рельеф, с
господствующей высотой Нуорунен ( В
районе Кильписъярви в СЗ Финляндии (69° с.ш.)
все участки с аномально высоким видовым
составом растительности связаны с
палеозойскими карбонатными породами (доломиты)
в нижней части надвигового покрова.
Здесь находятся заповедник Малла,
который образован еще в Полевые
работы в районе Кильписъярви были
проведены в 2002-2003 гг. при финансовой
поддержке LAPBIAT (грант HPRI-CT-00132) и в 2008 г.
при поддержке LAPBIAT 2 (грант RITA-CT-2006-025
969). Обобщение материалов проводилось в
рамках проекта Министерства
просвещения и науки Эстонии SF0140093s08. Литература 1.
Разнообразие биоты Карелии: условия
формирования, сообщества, виды / Ред. А.Н.
Громцев и др. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2003.
262 с. 2.
Сыстра Ю.Й. Особенности
физико-географических условий
формирования биоты: Геологические
условия // Разнообразие биоты Карелии:
условия формирования, сообщества, виды.
Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2003. С. 8-13. 3.
Сыстра Ю.Й., Бахмет О.Н.
Распространение различных типов
докембрийских коренных пород в
Восточной Фенноскандии и их химический
состав // Разнообразие почв и
биоразнообразие в лесных экосистемах
средней тайги / Ред. Н.Г. Федорец.
Петрозаводск: КарНЦ РАН: Институт леса; М.:
Наука, 2006. С. 14-19. 4. Himeno S.,
Imura N. Selenium in Nutrion and Toxicology // S.Sarkar. Heavy metals
in the Environment. N.Y., 5. Kabata-Pendias
A., Pendias H. Trace Elements in Soils and Plants. 3rd ed., CRC Press,
2001.413 р. 6. Pesola V.A.
Kaltsiumkarbonaatti kasvimaantieteellisenä tekijänä
Suomessa (Summary: Calcium Carbonate as a Factor in the Distribution of
Plants in 7. Raja-arvot maan saastuneisuuden arviointiin.
Ekokemin-ohje 5/94. Riihimäki. 1994. 4 p. 8. Söyrinki
N., Saari V. Die Flora im Nationalpark Oulanka, Nord-Finnland // Acta
botanica Fennica. 1980. V. 114. 149 s. 9. Systra Y.J.
Geological Background for Biodiversity in the Eastern 10. 11. Webb J.S.
Foreword // Applied Environmental Geochemistry /
|
Ссылка на статью: Сыстра Ю.Й.
Роль арктических и приполярных
территорий в изучении влияния
геологических факторов на живую природу (на
примере Северной Фенноскандии). Геология полярных
областей Земли. Материалы XLII
Тектонического совещания. Том 2, 2009, с. 221-225. |