Physical and Biological Bases of Life Stability: Man, Biota, Environment

به خوبی شناخته شده است که فرآیندهای بیوشیمیایی حیات روی زمین توسط تابش خورشیدی خارجی حفظ می شود و می توان آن را به سنتز و تجزیه مواد آلی تقلیل داد. انسان سنتز و تجزیه انواع محصولات صنعتی را به این فرآیندهای طبیعی اضافه کرده است. از یک طرف، سنتز بیولوژیکی ممکن است فقط در حاشیه های نسبتاً باریک پارامترهای محیط، از جمله دما، رطوبت، غلظت مواد معدنی مورد استفاده در حیات (مانند دی اکسید کربن، اکسیژن و غیره) انجام شود، از سوی دیگر. ، ترکیب فیزیکی و شیمیایی محیط در طی آن فرآیندهای سنتز و تجزیه دچار تغییرات قابل توجهی می شود. حداکثر نرخ ممکن چنین تغییری به دلیل فعالیت موجودات زنده می‌تواند از میانگین نرخ‌های ژئوفیزیکی تغییر محیط در اثر فعالیت در اعماق زمین و فرآیندهای کیهانی با یک ضریب اغلب هزار تجاوز کند. در غیاب یک همبستگی سفت و سخت بین سنتز بیولوژیکی و تجزیه، محیط در طی یک دهه به شدت مختل می شود و به حالتی که برای زندگی مناسب نیست هدایت می شود. با این حال، یک زمین بی جان تنها پس از حدود صد هزار سال دچار تغییرات مشابه خواهد شد. حفظ وضعیت موجود محیط زیست تنها با برابری دقیق بین سرعت سنتز و تجزیه بیولوژیکی امکان پذیر است، یعنی زمانی که چرخه های بیوشیمیایی ماده تقریباً بسته است.

It is well known that the biochemical processes of life on Earth are maintained by the external solar radiation and can be reduced to the synthesis and decomposition of organic matter. Man has added the synthesis and decomposition of various in­ dustrial products to these natural processes. On one hand, biological synthesis may only be conducted within the rather narrow margins of parameters of the environ­ ment, including temperature, humidity, concentrations of the inorganic substances used by life (such as carbon dioxide, oxygen, etc.) On the other hand, the physical and chemical composition of the environment suffers significant changes during those processes of synthesis and decomposition. The maximum possible rate of such change due to the activity of living beings can exceed the average geophysical rates of change of the environment due to activity ofterrestrial depths and cosmic processes by a factor often thousand. In the absence of a rigid correlation between the biological synthesis and decomposition, the environment would be greatly disturbed within a decade and driven into a state unfit for life. A lifeless Earth, however would suffer similar changes only after about a hundred thousand years. Preservation of the existing state of the environment is only possible with strict equality between the rates of biological synthesis and decomposition, that is, when the biochemical cycles of matter are virtually closed.