BIOSFERA1. Structura biosferei. 2. Funciile biosferei. 3. Circuitul biotic al materiei n biosfer: a. Circuitul carbonului. b. Circuitul azotului. c. Circuitul fosforului. d. Circuitul calciului. e. Circuitul sulfului. f. Circuitul oxigenului. g. Circuitul apei. 4. Noosfera etapa actual de dezvoltare a biosferei.

IViaa sub diverse forme de organizare poate exista n diferite mprejurri. Acea parte a globului pmntesc (litosfera, hidrosfera i atmosfera) care este populat de organisme vii (plante, animale, microorganisme) se numete biosfer (din gr. bios via, sphaira glob). Termenul biosfer n literatura tiinific a aprut n 1876 graie savantului austriac Eduard Suess. El afirma: Un lucru pare strin pe acest copr imens, alctuit din diferite sfere (geologice)... La suprafaa continentelor se poate distinge o biosfer de sine stttoare. Fondatorul concepiei despre biosfer este considerat savantul rus V.I. Vernadski, care n 1924 a publicat lucrarea sa Biosfera. El a completat definiia astfel: pe planeta noastr n biosfer nu exist via independent de mediu i substana viu, adic totalitatea organismelor legate n cel mai strns mod de mediul ambiant. Dnsul a remarcat dou particulariti generale ale biosferei: 1. biosfera reprezint nveliul viu al pmntului; 2. biosfera reprezint nveliul pmntului care transform radiaia cosmic n energie (electric, chimic, mecanic, de cldur). Ultima definiie a biosferei este urmtoarea: Biosfera este un sistem eterogen de dimensiuni planetare care integreaz materia vie i componentele anorganice ale scoarei terestre ntr-un tot unitar, conectat la cmpul energetic al ecosistemului. Dimensiunile spaiale ale biosferei. Exist mai multe puncte de vedere (concepii, metodologii) cu privire la graniele biosferei, punndu-se n primul rnd accentul pe compoziia ei chimic. Principalele sunt trei: 1. Abordarea formal a problemei, conform creia, dup V. I. Vernadskii, grosimea biosferei este limitat la civa kilometri, cuprinznd nu numai roca-mam, pe care este situat solul, dar i un strat important de roci magmatice. Autorul opina c roca-mam i rocile magmatice de sub aceasta fac parte din structura biosferic, numindu-le fostele biosfere", dat fiind c n trecut ele au fost metamorfozate i influenate geochimic de ctre lumea organic vie (substana vie) din perioadele geologice precedente. 2. Abordarea structural, conform creia biosfera cuprinde numai zonele n care activitatea organismelor vii este maxim. Dup A. N. Tiuriukanov (2001), aceste zone active poart denumirea de vitasfer (- sfera vieii). n literatura vest-european i american se folosete termenul parabiosfer. n limitele abordrii structurale, n biosfer trebuie incluse zonele care cuprind toate cele trei componente ale structurii biosferei: a) totalitatea organismelor vii. b) produsele activitii acestora (metaboliii mediului). c) substana complex bioinert, care, la rndul ei, reprezint rezultatul interaciunilor funcionale (biogeochimice) ale substanei vii, materiei biogene i inerte; n urma acestor interaciuni se formeaz sisteme care manifest proprieti emergente (cu totul noi). Un astfel de exemplu poate servi solul. 3. Abordarea funcional, n cadrul creia se pune problema msurii includerii n componena biosferei a unei anumite pri a substanei inerte. Rspunsul la aceast ntrebare, parial, l-a dat V. I. Vernadskii, care afirma c n biosfer are loc un circuit (schimb) permanent al atomilor dintre materia inert, lipsit de via, i organismele vii, circuit ce strbate ntreaga biosfer i determin condiiile ei de existen. Aceast abordare biogeochimic reprezint un interes deosebit, deoarece ea cuprinde nu numai cele trei componente menionate mai sus, dar i substana inert.

n afar de fluxul (circuitul) biogen, V. I. Vernadskii a abordat i o alt caracteristic fundamental a biosferei, i anume pe cea privind caracterul plastic (dinamic) al procesului ei evolutiv, caracteristic n special substanei vii. Pe parcursul mai multor milioane de ani ai evoluiei biologice, acest proces s-a transferat din natura vie n cea nevie i s-a reflecta n nsuirile corpurilor bioinerte / biogene, care joac un rol deosebit n biosfer. V. I. Vernadii. a inclus aici: solurile, crbunii, isturile, bitumurile, calcarurile, rocile organogene etc. Aadar, n cadrul abordrii funcionale, V. I. Vernadskii a determinat criteriul de baz al biosferei, implicit i al granielor ei - circuitul elementelor chimice, care poate servi ca reper universal pentru identificarea dimensiunilor biosferei. Din punct de vedere strict spaial (dimensional), biosfera se extinde astfel: 1. n hidrosfer (faza fizic lichid a materiei) cuprinznd-o n ntregime - pn la adncimile ei maxime (de exemplu, Groapa (fosa) Marianelor din vestul Oceanului Pacific - peste 11 km). 2. n atmosfer (faza fizic gazoas a materiei) limita superioar a biosferei este condiionat de pragul critic al intensitii radiaiilor solare, dincolo de care viaa este imposibil. Aceast limit este stratul de ozon (30 - 35 km de la suprafaa Terrei) care, pentru viaa terestr joac un rol extrem de important: absoarbe practic toate razele ultraviolete mortale pentru organismele vii (la suprafaa planetei aceste raze constituie numai o sutime de procent din fluxul total al radiaiei solare); de aceea adesea stratul de ozon mai este denumit i ecran de ozon", care refracteaz cea mai mare parte a razelor ultraviolete. Trebuie s subliniem c, nsi ozonul reprezint un gaz toxic pentru organismele vii, concentraia lui maxim admisibil inofensiv la suprafaa pmntului fiind de circa 0,00005 %, dup volum; n chiar zona stratului de ozon, la nlimea de 15-26 km, concentraia lui este de 0,001 %. 3. n litosfer (faza fizic solid a materiei) biosfera ocup numai stratul (crusta) superficial. Aici grania inferioar a vieii este difuz, avnd un caracter mai puin stabil, din punct de vedere spaial, dect n hidrosfer (fundul oceanului) i n atmosfer (stratul de ozon). Se observ totui o anumit legitate: n litosfer, pe msura adncirii n straturile ei, densitatea pedobionilor descrete considerabil. O rspndire mai mult sau mai puin compact se observ numai n limitele a ctorva zeci de metri. Excepie sunt bacteriile care se ntlnesc n apele zcmintelor petrolifere, la adncimea de pn la 2 - 3 km (foarte rar pn la 4,5 km). Poziia graniei inferioare litosferice a biosferei se schimb esenial n funcie de: 1. structura geologic a stratului respectiv. 2. condiiile hidrologice. 3. gradientul termic. Acesta din urm se caracterizeaz prin creterea temperaturii rocilor scoarei terestre la fiecare 100 m adncime. n diferite locuri, gradientul termic prezint diferite valori, de obicei variind de la 0,5 1,0 pn la 20C la fiecare 100 m, constituind, n medie, 3C. Aadar, factorul principal care limiteaz rspndirea vieii n litosfer este temperatura, ea avnd, de regul, pentru cele mai rezistente fiine vii de aici - bacteriile - limita maxim medie de circa 100C. De aceea, n concluzie, vom meniona c grania inferioar a biosferei n litosfer este cea termic, adic adncimea la care temperatura rocii atinge 100C. Desigur c n condiiile mediului litosferic temperatura nu este factorul exclusiv pentru rspndirea vieii. Trebuie luai n consideraie i ali factori: structura mecanic a solului (rocilor), regimul hidric, concentraia de substane nutritive etc. Prin urmare, grania real a biosferei n litosfer nu poate fi stabilit cu toat exactitatea, aa cum e cazul n celelalte dou geosfere (hidrosfer i atmosfer).

IIMateria vie de pe terr constituit din organismele vii se afl ntr-un schimb continuu cu materia abiotic, adic are loc activitatea goechimic a materiei vii (de exemplu, plantele mbogesc atmosfera cu oxigen n timpul fotosintezei, animalele elimin prin respiraie bioxid de carbon, pe care plantele l absorb i formeaz substana organic, microorganismele descompun substana organic, astfel se petrece schimbul de substan). Deci, materia vie sau biomasa joac un rol primordial n procesele biosferei i ndeplinesc urmtoarele funcii: 1. Funcia gazoas sau producerea gazelor. Metabolismul organismelor, respiraia lor i schimbul de substan cu mediul nconjurtor cuprinde o parte ampl de funcii privind reaciile gazoase ce duc la inspiraia i expiraia oxigenului, bioxidului de carbon, a vaporilor de ap. O parte component a funciei gazoase a substanei vii este i cea a oxigenului, care reprezint totalitatea reaciilor fotosintetizante, ce determin (ziua) eliminarea i acumularea oxigenului n atmosfer. Din momentul cnd au aprut plantele verzi inferioare, funcia de oxigen a substane vii se extinde necontenit. n sol, n stratul aflat imediat de sub sol i n statul superficial al rocii de eroziune se acumuleaz cantiti considerabile de diferite gaze biogene.

Fiecare organism cu clorofil fotosintetizant este un purttor activ al funciei de oxigen i bioxid de carbon. Aproape ntreg oxigenul liber n limitele geochorelor i hidrosferei este eliminat n rezultatul fotosintezei nveliului vegetal al planetei. Acest gaz este eliberat sub aciunea energiei solare utilizat n reaciile de disociere a bioxidului de carbon, ap i, probabil, a nitrailor. Prin acest proces carbonul, hidrogenul, azotul sunt utilizate ca materiale de construcie" n sinteza substanelor organice (glucide, proteine lipide, hormoni etc), iar oxigenuleste eliminat n mediul ambiant. Toat lumea animal, inclusiv omul (omenirea), pentru care oxigenul este vital, indispensabil, depinde de organismele fotosintetizante, care, n ansamblul lor, reprezint substana vie autotrof. mpreun cu azotul, oxigenul constituie ntreaga troposfer - una din geosferele de baz (mezologice) ale biosferei -, care apoi trece n stratosfer. n stratosfer i mai departe oxigenul este supus schimbrilor fizicochimice, din care rezult ozonul, oxidul de oxigen ioxigenul activ care se difuzeaz n spaiul cosmic. n timpul nopii oxigenul nu se elimin n atmosfer, fiindc are loc respiraia plantelor, n rezultatul creia n mediu se elimin bioxid de carbon, aa cum o fac permanent i animalele. i toi fungii i bacteriile respir, eliminnd bioxid de carbon. Rolul biogeochimic al bioxidului de carbon crete n special n zona troposferei subterane, unde lipsete oxigenul. Aici domin troposfera format exclusiv din azot, bioxid de carbon i ap. Un alt gaz de importan vital l reprezint azotul liber (N2), cantitatea majoritar a cruia este concentrat n cele 3 zone: atmosferic, subteran i subacvatic. Aici rolul acestui gaz este pasiv, el dizolvnd oxigenul liber, fcnd-1 astfel benefic pentru respiraia organismelor. Masa principal a azotului liber din troposfer se formeaz n partea ei subteran eliminndu-se prin jeturile care nesc din izvoarele subterane. n afar de aceste surse, azotul provine, probabil, i din reaciile biogene din activitatea bacteriilor neustonice i planctonice, care se desfoar n straturile superioare ale Oceanului Planetar. De asemenea, o cantitate considerabil de azot este eliminat de asociaiile de sargase, precum i de bacteriile descompuntoare de mortmas, deosebit de active n apele arctice i antarctice. n straturile superioare ale troposferei, n stratosfer i mai sus azotul trece n azot activ, care, apoi, se pierde n spaiul cosmic. Aadar, ntreaga lume vie (substana vie) este legat de circuitul planetar al gazelor. n componena materiei vii se gsesc numai acele gaze, care particip la schimbul de gaze al organismelor vii. 2. Funcia de oxidare, sau de descompunere a mortmasei. Pe parcursul proceselor de eroziune a rocii-mam, migraiei i sedimentrii substanelor, n procesul de formare a solului (geneza solului) un mare rol l-au jucat i continu s-1 joace reaciile de oxidare, sau funcia de oxidare a substanei vii, care se datoreaz produciei de ctre plantele fotosintetizante a oxigenului molecular liber. Vegetaia terestr produce n prezent anual 2,61011 t, iar algele monocelulare din Oceanul Planetar produc 0,6-1011 t/an de oxigen. Apariia masiv (acum 400 mln. de ani) n structura biosferei a microorganismelor autotrofe mpreun cu plantele verzi, a constituit un moment crucial, schimbnd radical condiiile terestre de reducere-oxidare; dominarea regimului planetar paleoecologic de reducere (determinat de concentraia mare de bioxid de carbon i minimul de oxigen) a luat sfrit, elibernd locul regimului de oxidare, dominant pn n prezent. Acest regim ecologic teluric este determinat de creterea concentraiei de oxigen n atmosfer i de activitatea bacteriilor descompuntoare (saprofite), fr de care circuitul biotic al substanelor n biosfer este imposibil; sursa nutritiv vital a acestor bacterii oxidante este mortmasa - partea component indispensabil a fiecrei piramide a biomaselor i energiilor. Dup apariia bacteriilor, a algelor i, desigur n special, a plantelor superioare i a animalelor, soarta unor astfel de elemente i combinaii chimice ca Fe, Mn, carbonaii, nitraii, sulfizii, istoria azotului, sulfului i a fosforului s-a schimbat esenial. Capacitatea bacteriilor i micromicetelor de a descompune materia organic a fost descoperit n anul 1857 de L. Pasteur. Mult timp animalele nevertebrate (de exemplu, infuzoarele, rotiferele etc.) nu au fost luate n seam, dar travaliul lor n descompunerea materiei organice moarte poate fi uneori mai nsemnat dect cel al bacteriilor. Viteza de descompunere a mortmasei de ctre organismele aerobe este dependent de condiiile climatice; durata de descompunere poate fi de la 6 luni la tropice, mai ndelungat n Europa Central i de foarte lung durat n America de Nord. 3. Funcia de reducere. Apariia n structura biosferei a microorganismelor autotrofe anaerobe a introdus o component biogeochimic extrem de important. Este vorba despre reaciile fizico-chimice de reducere a substanelor minerale, procese n care rolul principal l joac fungii, bacteriile desulficatoare, denitrificatoare, cu apariia hidrogenului sulfurat, oxizilor de azot, metalelor sulfuroase. Formarea rocilor de sedimentare n condiii subacvatice, pedogeneza n condiiile deficitului de oxigen (surplusul de umiditate) este, de obicei, nsoit (determinat) de activitatea microorganismelor declanatoare a proceselor de reducere. 4. Funcia de mprtiere (dispersare) a elementelor chimice. Datorit manifestrilor vitale cotidiene, migratiei populaiilor etc, toate vieuitoarele rspndesc n mediu atomi ce diverse elemente chimice,

modificnd astfel clarkurile. De exemplu: cadavrele i excrementele animalelor sunt surse de difuzare a azotului; lumbricidele aduc, prin excrementele lor, mari cantiti de atomi n sol i formeaz astfel aici un micromediu specii numit drilosfer. Un rol deosebit de important revine organismelor saprofage (sapros. = putred, i phaghein = a mnca), deoarece acestea nglobeaz biomasa bacterian mpreun cu detritusul organic, care este sursa principal de atomi, mai ales microelemente pentru animale. 5. Funcia de acumulare a atomilor elementelor chimice. Toate organismele vii acumuleaz atomi din mediul nconjurtor. Aceast funcie a substanei vii se desfoar sub 2 forme: 1. independent de mediu - organismele vii concentreaz cu precdere atomii elementelor chimice care au clarkuri mai ridicate n straturi sedimentare i n ap. Astfel c compoziia chimic elementar a organismelor (ndeosebi a plantelor) reflect compoziia mineral a biotopului. 2. dependent de mediu - cnd materia vie (organismele) acumuieaz selectiv din mediu atomi ai elementelor chimice cu clarkuri reduse. Din cele expuse, putem face urmtoarea concluzie general: dezvoltarea vieii pe pmnt favorizeaz nentrerupt creterea acumulrii biogene a elementelor chimice n orizonturile de sol, n mluri, sapropeluri, roci sedimentare etc. 6. Funcia de metabolizare a calciului. Mediul nconjurtor se mbogete cu macroelementul Ca datorit activitii vitale a bacteriilor, algelor, plantelor superioare, animalelor nevertebrate (echinoderme, artropode, molute etc.) i vertebratelor. Organismele vii acumuleaz i elimin n mediu Ca n form de sruri slab solubile: carbonai, fosfai, sruri organice (de exemplu, srurile acidului oxalic) etc. O cantitate mare de Ca este acumulat n form de calcare, cret, tufuri, etc. n procesul evoluiei biosferei terestre, acumularea biogen a Ca s-a fortificat n mod deosebit dup apariia pe uscat (acum circa 400 - 450 mln. de ani) a plantelor superioare. n perioadele timpurii ale istoriei geologice domin procesele chemogene (din gr. chemeia = chimie, i genesis = origine, provenien) de acumulare a acestui element chimic, iar pe msura dezvoltrii vieii pe Terra a nceput s prevaleze procesele biogene de circulaie i acumulare a Ca, ndeosebi acumularea lui n rocile de sedimentare i soluri. 7. Funcia de chemosintez. Diferite bacterii chemoautotrofe, prin oxidarea compuilor minerali, se mbogesc n atomi de oxigen, fapt ce permite populaiilor acestora s supravieuiasc n cele mai variate i extremale condiii (speciale) ale mediului nconjurtor, de exemplu n adncurile (n abisal i ultraabisal) oceanelor i mrilor, peteri, apele interstiiale etc. Chemosinteza este forma de nutriie autotrof, ntlnit numai la cteva grupe de bacterii chemosintetizante: bacteriile sulfuroase, larg rspndite n natur, care oxideaz hidrogenul sulfurat (H2S), ele aparinnd gen. Thiobacillus; bacteriile nitrificatoare, care transform amoniacul (NH3) n azotii i apoi n azotai (de exemplu, reprezentanii genurilor Nitrosomonas, Nitrosospira, Nitrosococcus); bacteriile oxideaz fierul feros n fier feric (de exemplu genurile Ferrobacilus, Galionella, Chrenothrix); bacteriile care oxideaz carbonul (de exemplu, gen. Carboxidomonas). Din analiza acestor exemple, rezult c procesul de chemosintez are i el o anumit importan n circuitele biogeochimice; bineneles c, n comparaie cu fotosinteza, ponderea chemosintezei n crearea biomasei biosferei este redus.

IIIPn la apariia biosferei, migraiile elementelor chimice pe Terra erau dependente numai de proprietile fizice ale nveliurilor electronice ale atomilor i de condiiile fizico-chimice ale mediului cosmoteluric. Pentru prima oar, problema circuitului biogeochimic din biosfer a fost pus de celebrul naturalist francez J.-B. Lamarck care, n lucrarea sa Hydrogeologie" (1802), a atras atenia asupra rolului organismelor vii n circuitul substanelor chimice din scoara terestr. Aceast idee genial a fost preluat peste 125 de ani de V. I. Vernadskii, elabornd, la nceputul anilor '20 ai sec. XX, bazele unei noi tiine, pe care a denumit-o biogeochimie, tiin care de fapt a devenit baza doctrinei autorului despre biosfer. Obiectul principal de studiu al acesteia a fost formulat n felul urmtor: rolul organismelor vii (a substanei vii) n circuitul elementelor (atomilor) chimice n natur, referindu-se, ca geolog i geochimist, n special la rolul lor geologic. Baza funcionrii biosferei este determinat de circuitul substanelor organice, efectuat, fr excepie, de toate organismele vii. Fiecare specie biologic reprezint o anumit verig n lanul (reeaua) circuitului biotic. Folosind n calitate de surs de existen corpurile vii, exometaboliii lor sau/i produsele descompunerii acestora, o specie restituie (elimin) n mediu substane, care pot fi folosite de alte organisme. Un rol deosebit n aceste proces l joac microorganismele descompuntoare, care, mineraliznd mortmasa, creeaz valuta

unic" srurile minerale i substanele organice primare, de exemplu stimulatorii biogeni, care sunt folosii din nou de plantele verzi n procesul de fotosintez i chemosintez a noilor substane organice. Baza biogeochimic o constituie relaiile i interdeterminrile dintre biosfer i mediul ei cosmo - teluric. Circuitele biogeochimice ale principalelor elemente chimice (C, N, O, P, S, Cl, K, Ca, V, Fe, Br, I, etc), componente indispensabile ale materiei vii, se desfoar la nivelul ecosistemelor, adic la nivelul nveliului biogeocenotic (ecosistemic) al planetei. n cadrul nveliului biogeocenotic al biosferei se disting 2 tipuri de circuite biogeochimice globale: 1. circuitele gazoase sunt cvasinchise sau perfecte. 2. circuitele sedimentare deschise sau imperfecte. Substana vie se include n ciclurile geochimice descrise de V. I. Vernadskii (pentru prima dat n 1926, 1965), acumulnd i dispersnd atomi ai elementelor chimice. Autorul a subliniat n repetate rnduri c prin reunirea proceselor (circuitelor) geochimice i biochimice ntr-un tot unitar rezult procesele i ciclurile biogeochimice. Migraiile biogeochimice cuprind cele mai rspndite elemente chimice n natur: H, C, N, O, P, Cl, K, Ca, V, Mn, Fe, Br. Sunt antrenate n circuit, n mai mic msur, i alte elemente: Na, Mg, Al, Si etc. De fapt, n scoara terestr practic nu exist atomi ai elementelor chimice strini cu totul de migraia biogeochimic. Nu fac excepie de la aceast regul nici gazele inerte, pmnturile rare (lantanidele), elementele radioactive, la fel i wolframul i cobaltul. Astfel, dup cum subliniaz i B. Stugren, ...biosfera funcioneaz ca o uzin chimic pus n micare de substana vie". a. Circuitul carbonului. Carbonul (C) reprezint un element chimic fundamental (material de construcie), ale crui proprieti fizico-chimice constituie baza formrii tuturor moleculelor organice, a proceselor biochimice i a formelor vitale, determinnd n mare parte ntreaga diversitate a substanelor organice. Coninutul C din substana vie constituie circa 45 % (dup biomasa uscat). Carbonul acioneaz cu alte elemente chimice prin cedarea i acceptarea de electroni, avnd astfel un rol energetic esenial. Carbonul joac i un rol ecologic global deosebit de important: CO2 formeaz n atmosfer un ecran" care oprete radiaia infraroie (termic) emis de suprafa Pmntului, genernd astfel efectul de ser", fenomen extrem de periculos pentru ntreaga biosfer, inclusiv pentru omenire. n mediul acvatic CO2 asigur constituirea acidului carbonic care, combinndu-se cu Ca, formeaz carbonatul i bicarbonatul de calciu. Reversibilitatea acestor procese reprezint mecanismul fizico-chimic principal de tamponare a variaiilor pH-ului. Prin biosfer, C este difuzat cu ajutorul fotosintezei clorofiliene, respiraiei plantelor i animalelor. n procesul fotosintezei CO2 (captat din atmosfer i ap) se transform (mpreun cu alte substane minerale) n compui organici (glucide, proteine i lipide), care servesc ca hran pentru animale. Procesele de asimilaie ale carbonului i de restituire a mediului abiotic (al atmosfere i / sau apei) sunt echilibrate, pentru c respiraia, fermentaiile i combustiile restituie fr ncetare CO2. n ultimii ani ns cantitatea acestui gaz, provenit din arderile de combustibil, crete ngrijortor (anual cu 10%, sau 1 mlrd. t C), astfel accentund efectul de ser (nclzirea global). Fotosinteza i respiraia sunt dou procese biochimice total complementare. ntreaga cantitate de CO2, asimilat n procesul fotosintezei (ne referim numai la C, oxigenul fiind eliminat n atmosfer), este inclus n glucide; n procesul de respiraie toat cantitatea de C, coninut n substanele organice sintetizate, se transform n CO2. Plantele asimileaz anual circa 10510l 5 t C, din care, prin respiraie, 321015t se ntorc n rezervoarele de CO2. Restul de 731015 t asigur respiraia i producia animal, bacterian i de fungi. Anual, prin substana vie circul 0,25 - 0,3 % de C, ce se conine n atmosfer i oceane sub form de CO2 i H2CO3. De aici rezult c ntreaga cantitate (fondul) organic activ trece prin circuitul planetar timp de 300 - 400 ani. b. Circuitul azotului. Azotul (N) ca i carbonul, este un element chimic biogen foarte important, fiind indispensabil biosintezei substanelor proteice. Face parte din compoziia aminoacizilor, care sunt elemente componente ale substanelor proteice; intr obligatoriu n structura acizilor nucleici, a alcaloizilor etc. Exist 3 surse planetare principale ale acestui element: 1. azotul atmosferic (79 % din volum) 2. humusul (conine 20 % de N) i sedimentele de origine organic sau mineral 3. organismele vii. Din multe puncte de vedere, circuitul N prin ecosistem se deosebete de cel al C, de exemplu:

a. Majoritatea organismelor vii nu au proprietatea de a fixa N atmosferic; b. N nu particip nemijlocit la degajarea energiei chimice n procesul de respiraie; rolul acestui element constnd n calitatea lui de material de construcie" a proteinelor i acizilor nucleici; c. Descompunerea biologic a substanelor organice ce conin N trece prin mai multe faze, unele dintre care sunt realizate numai de bacterii strict specializate; d. Majoritatea transformrilor biochimice ale substanelor organice ce conin N au loc n sol, unde accesibilitatea acestui gaz pentru plante este favorizat de solubilitatea srurilor anorganice. Coninutul N n esuturile vii principale constituie circa 3% din fondul activ al ecosistemului. Cealalt parte (majoritatea) a N este dispersat ntre detritusul i nitraii din sol i ocean; o cantitate mic de N se gsete sub form de amoniac, n diferite etape de descompunere a proteinelor. Plantele asimileaz 861014 t/an de N, adic circa 1 % din fondul lui activ. De aceea, un ciclu planetar al acestui element cuprinde aproximativ 100 de ani. Fixarea azotului este realizat de unele microorganisme libere sau simbionte, care folosesc energia provenit din respiraie pentru utilizarea direct a N i sinteza proteinelor. Fixatoarele de N pot fi aerobe (bacteriile din gen. Azotobacter), sau anaerobe (Clostridium). Mortmasa acestora, n rezultatul mineralizrii, mbogesc solul cu N; pe aceast cale n sol se acumuleaz 15 kg N/ha an. Ciupercile i cteva specii de alge cianoficee transform azotul n N nitric i nitros. n procesul de fixare a N particip i unele metale (de tranziie"), de exemplu Fe i Mo. Nu poate fi ignorat rolul N nici n procesul de nitrificare care const n reducerea acidului azotic n acid azotos, amoniac (NH3) i N molecular. Cel mai eficient lucru n sol l fac bacteriile (Rhisobium phaseoli, R. leguminosarum, Azotobacter etc), care triesc n simbioz cu plantele boboase, n nodozitile de pe rdcinile scestora (micoriza). Rezervele anuale acumulate astfel n organele vegetale supraterestre i subterane (de exemplu, lucerna, trifoiul, fasolea, mazrea, salcmul) constituie de la 150 pn la 400 kg/ha. n mediul acvatic i palustra, fixarea N este efectuat de unele specii de alge cianoficee, care joac un rol foarte important, de exemplu, pentru plantaiile de orez. Din toate aceste surse (n funcie de mediu i sortimentul vegetal i bacterian), N ptrunde ctre rdcinile plantelor n form de nitrai care, fiind absorbii de ctre rdcini i transmii n frunze, este utilizat la biosinteza proteinelor. Aceste proteine sunt utilizate ca baz nutritiv a animalelor fitofage, precum i a bacteriilor parazite. Cadavrele organismelor reprezint, mpreun cu excrementele (metaboliii mediului), baza material a unui ntreg lan trofic al organismelor descompuntoare de substan organic care transform N din forma organic n cea mineral. Fiecare grup de bioproductori este specializat n cadrul unui anumit segment al procesului de nutriie, lanul cruia se ncheie cu activitatea bacteriilor fixatoare de amoniu, n final formnduse NH3 care ulterior poate s se includ n ciclul de nitrificare: Nitrosomonas l oxideaz n nitrit, iar Nitrosococcus oxidezeaz nitriii n nitrai. Astfel ciclul poate continua. Pe de alt parte, bacteriile denitrificatoare elimin permanent N n atmosfer, descompunnd nitraii n N care se volatilizeaz. N poate s prseasc ciclul biogeochimic dac, ajungnd n ocean, se acumuleaz n sedimentele profunde. Trebuie ns s menionm c, pn acest N va ajunge n sedimentele abisale, o parte din acestea va fi captat de organismele componente ale planctonului oceanic, care, ca i fosforul, va intra n lanul de nutriie a animalelor carnivore, terminndu-se cu petii, care, la rndul lor, servesc ca hran pentru psri. Aceast parte de N este depozitat n form de excremente ale mamiferelor i psrilor, numite guano (din l. spaniol = gunoi, excremente). Pierderile de N ce trece n sedimentele abisale se compenseaz de ctre N provenit din gazele vulcanice. n afar de aceasta, n funcie de necesitate, n agricultur se ntrebuineaz ngrminte azotoase. n anumite condiii, fertilizanii, fiind preluai de apele de suprafa ce se scurg n lacuri, iazuri, ruri, contribuie la eutrofizarea (nflorirea") acestora. c. Circuitul fosforului. Fosforul (P) este un macroelement esenial pentru plante i animale, fiind omniprezent n materia vie i n mediul nconjurtor. Acest element chimic biogen indispensabil pentru nutriia plantelor intr n structura fosfoproteinelor, fosfolipidelor, unor coenzime, aminoacizi (de exemplu, cisteina, cistina etc). n materia vie, P exist sub form de compui organici i anorganici. Datorit ATP i ADP, fosforul reprezint un puternic acumulator de energie. n corpul plantelor ajut la sinteza clorofilei, favorizeaz fructificarea, grbete maturizarea plantelor, asigur rezistena la secet i ger. n scoara terestr, se gsete n proporie de 0,08 - 0,12%. Principalele depozite de P n natur sunt apatitul i guanoul. Din rocile sedimentare i vulcanice acest element este eliberat prin dezagregare chimic. Fiind splat de ap de precipitaie, este transportat prin fluvii i

ruri n mri i oceane ntre 3,5-20 t/an, unde se depune n sedimente pe platforma continental sau chiar la mare adncime. Rentoarcerea fosforului n circuitul biogeochimic se produce doar parial. n ecosisteme, P rezultat din dezagregarea rocilor este introdus n circuitul materiei vii de ctre plante. P anorganic dizolvat intr n circuitul biologic. Din sol plantele l iau prin absorbie radicular sub form de fosfai. n mediul edafic, P se acumuleaz i datorit proceselor de descompunere a organismelor moarte, n a cror compoziie intr. n mediul acvatic, integrarea acestui element n substana vie se face de ctre macrofitele acvatice i submerse, fitoplancton i microfitobentos. Prin consumul plantelor, P trece n corpul animalelor. Descompunerea mortmasei, precum i mineralizarea excrementelor, este efectuat de ctre unele bacterii specializate; astfel cantiti apreciabile de fosfai devin asimilabile de ctre plante; este o cale sigur pentru reintrarea parial a P n circuitul biologic; alt parte a P formeaz compui insolubili. Pe parcursul circuitului biologic al fosforului au loc anumite pierderi (ieiri din circuit), ele fiind reprezentate de compui anorganici i organici solubili, la care se adaug pierderile sub form de detritus care conin compui ai P. Ciclul natural al P poate fi modificat artificial, cnd apare necesitatea, prin ntrebuinarea ngrmintelor fosfatice, care, fiind preluate ca i cele azotoase, de apele de suprafa, se scurg n ruri i lacuri, contribuind la eutrofizarea (nflorirea") lor. d. Circuitul calciului. Calciul (Ca) este indispensabil pentru creterea i dezvoltarea organismelor vii, de exemplu, pentru structurile scheletice: la animalele vertebrate i la unele nevertebrate (spongieri, foraminifere, celenterate, crustacei, briozoare, molute etc). n natur, depozitele de Ca sunt foarte mari (unele ajung la mii de metri grosime), prezentndu-se sub form de ghips, dolomit, cret, marmur etc. n hidrosfer, exist cantiti considerabile de calciu reprezentnd sistemul carbonai-bicarbonai. Circuitul biogeochimic al acestui important element chimic poart un caracter global, i este realizat de marele circuit hidrologic al planetei. Carbonaii de calciu sunt dizolvai de apele de precipitaii, fiind antrenai prin apa de iroae n ruri, fluvii, lacuri, mri i oceane. Bineneles c procesul este influenat i de condiiile climaterice i structura vegetaiei. O mare cantitate de Ca, fiind captat din mediul respectiv, este acumulat de arborii pdurilor prin frunzele czute (litier). n rezultatul descompunerii biologice a acestora Ca este splat din litier de apa precipitaiilor i deplasat spre adncime, de unde, din nou parial, este extras de rdcinile arborilor i integrat n substana vie. Carbonaii de Ca din profunzime sunt dizolvai i ajung la suprafa prin apa izvoarelor. Atunci cnd procesul ce splare este prea intens, are loc srcirea solului n Ca, urmat de acidificarea lui. n stepe, vegetaia ierboas determin, prin descompunere, calcificarea solului. Astfel c el, din cauza precipitaiilor reduse, nu mai este antrenat n adncime. n hidrosfer, circuitul Ca este determinat de corelaia dintre carbonai i bicarbonai. Organismele acvatice utilizeaz numai bicarbonaii (form solubil a calciului). Aici solubilitatea carbonailor o realizeaz CO2 dizolvat, fenomen care se produce la mari adncimi n Oceanul Planetar, unde concentraia dioxidului de carbon este mult mai nalt (din lipsa fotosintezei). n zona elfului continental, unde concentraia CO2 este mult mai mic (din cauza fotosintezei intensive), au loc depuneri de sedimente calcaroase. e. Circuitul sulfului. Sulful (S) reprezint un component chimic important, uneori limitant, al mediului nconjurtor, fiind indispensabil nutriiei plantelor; intr i n structura unor aminoacizi (cistein, cistin) dar i a altor substane organice, n structura proteinelor care circul prin lanurile trofice ale ecosistemului. n natur, depozitele de S sunt reprezentate de piatr (sulfura de fier), calcopirit (sulfur dubl de fier i cupru), ghips (sulfat de calciu), crbune, petrol, care conin cantiti considerabile de S. n atmosfera terestr, S se afl n form de H2S - ca rezultat al erupiilor vulcanice, al arderilor combustiilor, prin minerit, industria chimic, prin activitatea de descompunere bacterian a substanelor organice etc. Circuitul biogeochimic al S se efectueaz prin diverse mecanisme hidrologice; la baza acestora stau procesele fizico-chimice corelate cu mecanismele biologice. De exemplu, H2S din atmosfer se transform, prin oxidare n SO2, care n prezena lui H2O din atmosfer se transform n H2SO4. Acest acid este antrenat de precipitaii pe suprafaa solului, unde, n prezena cationilor, se transform n sulfai solubili, care sunt absorbii de plante, fiind integrai n aminoacizi sau alte substane organice, apoi, prin lanurile trofice, ajunge n corpurile animalelor. Mortmasa i metaboliii animalelor (dejeciile, excreiile) sunt descompuse pe cale bacterian i de ctre

ciupercile microscopice, pn la H2S sau S, care apoi sunt transformai n sulfai utilizai de plante direct sau reiau calea hidrologic menionat mai sus. Depozitele mari de resturi vegetale, n condiii de anaerobioz, sunt transformate de bacterii n H2S i pirit. Ajuns n atmosfer, H2S ncepe circuitul obinuit. Pirita aflat la suprafaa solului se transform, prin oxidare, n sulfat de fier i acid sulfuric. n hidrosfer, H2S este uor oxidat n prezena oxigenului i transformat n sulfat. La circuitul S n biosfer particip toate organismele vii, deoarece atomii acestui element intr, fr excepie, n compoziia lor chimic. Excesul de S din atmosfera terestr, ce condiioneaz, n ultima instan, formarea acidului sulfuric, declaneaz, mpreun cu oxizii de C i N, un fenomen ecologic global foarte periculos, numit ploile acide", caracteristice procesului de industrializare mondial. f. Circuitul oxigenului. Rolul oxigenului liber n dezvoltarea i funcionarea biosferei este nu numai universal, dar i contradictoriu. Apariia vieii pe Terra i evoluia ei ulterioar ar fi fost imposibil fr dezvoltarea sistemelor de protecie fa de oxigenul obinuit molecular (O2), ozon (O3) i cel atomar (O). n acelai timp, necesitile energetice ale formelor superioare ale vieii pot fi satisfcute numai prin metabolismul de oxidare. De exemplu, n urma oxidrii unei molecule-gram de glucoza se degaj 386 kcal, iar la fermentare numai 50. Oxigenul liber asigur viaa i tot acest element reprezint produsul activitii vitale. Se presupune c, aproximativ (poate chiar tot) oxigenul atmosferei terestre este de origine biologic. O serie de autori consider c pn la apariia biosferei atmosfera Terrei era lipsit totalmente de oxigen. Prin apariia fenomenului de fotosintez (acum 3,5 mlrd. de ani), realizat de primele organisme (alge verzi-albastre, cianobacterii) n atmosfer au nceput s se degaje cantiti importante de O. Odat format, O a nceput s fie utilizat n oxidarea derivailor organici produi prin fotosintez. Astfel, acest gaz a intrat n diferite combinaii chimice, dintre care pentru organismele vii mai importante sunt apa (H2O) i dioxidul de carbon (CO2). O alt parte important din oxigenul aprut n rezultatul fotosintezei s-a transformat n ozon (O3), care protejeaz suprafaa Pmntului de ptrunderea razelor cosmice nocive. Oxigenul are proprietatea de a se combina cu o mare parte din elementele chimice din scoara terestr. Rezultatul acestor i a multor altor procese l reprezint interaciunile evolutive ale nveliului viu, atmosferei, hidrosferei i litosferei. Rolul dinamic al oxigenului molecular const n faptul c, n procesul de oxidare biologic el servete n calitate de acceptor de electroni, mai exact, de hidrogen. Acest fenomen are loc n procesul de respiraie aerob, cnd O reacioneaz cu H, formndu-se H2O. Reacia chimic a oxidrii este invers celei de fotosintez. n final, oxigenul din molecula organic trece n molecula de CO2, iar oxigenul molecular acioneaz ca acceptor al atomilor de hidrogen. Oxigenul (molecular) intr automat n reacie cu substanele organice i cu alte substane reduse. Prin aceasta se explic influena toxic a concentrailor neobinuit de nalte de oxigen. L. Pasteur a descoperit intolerana total fa de oxigen a organismelor anaerobe obligate, care nu suport O ntr-o concentraie mai ridicat de 1% din volumul atmosferei actuale. Relativ recent, n celulele fiinelor superioare au fost descoperite nite organe speciale, numite peroxisome, care au ca funcie protecia celulei de O2; se presupune c peroxisomele sunt sisteme de fermeni foarte vechi n sensul c acestea au aprut atunci cnd, la nceputurile evoluiei biosferei, exista necesitatea protejrii celulelor vii de oxigenul care pentru prima dat, datorit fotosintezei, a aprut n atmosfera terestr. g. Circuitul apei. Apa este mediul n care a aprut biosfera terestr. Tot n ap viaa a parcurs o parte nsemnat (fr a iei pe uscat timp de 3,5-4,0 mlrd. de ani) a evoluiei ei. Numeroase ncrengturi de plante i animale triesc i azi exclusiv n ape, chiar dac nu n totalitatea taxonilor din care se constituie. Din punct de vedere fiziologic, mediul intern al fiecrei fiine este apos; celulele organismelor triesc i ele n acest mediu, ilustrul fiziolog i medic francez Cl. Bernard (1813 - 1878) a numit acest mediu apos mediu interior (plasma interstiial), n care se produc majoritatea schimburilor celulare; totalitatea reaciilor biochimice ale metabolismului au loc exclusiv n plasma celular, adic tot n mediu apos. Deci, fr ap nu poate exista nici un fel de manifestare a vieii. Apa este cea mai rspndit, mai omniprezent substan din biosfer. n acelai timp, ea este poate cea mai neobinuit combinaie anorganic, cel puin din punct de vedere termic. Ne referim la proprietatea termic

(anomal) atunci cnd densitatea i masa maxim constituie nu n faza ei solid, cum s-ar putea crede, ci n stare lichid, la temperatura de 4 C. nveliul de ap n form lichid i solid care exist pe/i sub pmnt poart denumirea de hidrosfer. Organismele vii ce populeaz mediul acvatic, numite hidrobioni, sunt prezente n toat grosimea hidrosferei, pn la circa 11 000 m adncime. Compoziia chimic a apelor din natur este complex. Cei mai importani compui din apele continentale sunt carbonaii i bicarbonaii, care formeaz combinaii cu metalele alcaline i alcalino-feroase, dar i cu fierul (mai ales n mluri). Dintre halogeni, n apele continentale cei mai obinuii sunt Cl, Br i I (n nmoluri). Clorurile i au originea n zcmintele sedimentare; fiind solubile, ele sunt antrenate spre apele marine, unde constituie principalii anioni (55 % din totalitatea ionilor prezeni). n apele continentale clorurile reprezint mai puin de 0,5 % din totalitatea anionilor. Br i I se ntlnesc mai frecvent n apele marine i oceanice. Bioelementele principale prezente n apele naturale sunt srurile de N i P, indispensabile pentru producia primar a organismelor fotosintetizante. n funcie de repartizarea cldurii la suprafaa Pmntului, apa se poate afla n trei stri (faze) fizice: lichid (dihidrol), gazoas (monohidrol) i solid (trihidrol). De fapt, n natur apa este un amestec, n proporii diferite, de monohidrol, dihidrol i trihidrol, cu predominan de trihidrol la polii planetei i de dihidrol i monohidrol spre ecuator. Rezervele globale de ap, aflate n aceste trei stri, constituie circa 1350 mln. km3. De regul, aceste rezerve sunt exprimate prin nlimea medie a coloanei de ap raportat la o unitate de suprafa. Oceanele i mrile (apa lichid srat) includ 97 % din toat apa planetei, ceea ce corespunde nlimii coloanei de ap, egal cu 2700 - 2800 m. Cea mai mare parte a acestei ape este situat n emisfera sudic. Celelalte 3%, cuprind apa n stare solid, situai n calotele glaciare i ghearii permaneni, cu nlimea medie a colonei de ap 50 m. Un alt rezervor de ap (dulce) important l reprezint apele freatice (15 m) i cele de suprafa (0,5-1 m). Coninutul de aburi apoi din atmosfer constituie n medie 0,03 m; sigur c aceast cantitate de ap este extrem de mic, ns importana ei climateric este enorm. La nivel planetar, apa (hidrosfera) reprezint una din geosferele Pmntului, care practic este ocupat n totalitate de fiinele vii. Ea cuprinde circa 71 % din suprafaa Terrei (egal cu 510 mln. km2). Exist 3 ci planetare de micare (circulaie) a apei: 1. circulaia global propriu-zis. 2. curenii maritimi. 3. scurgerea rurilor. Circulaia global cuprinde: evaporarea apei de pe suprafaa uscatului i a Oceanului Planetar i precipitaiile atmosferice. Pentru a evalua balana evaporrii i precipitaiilor este necesar s cunoatem 3 iruri de cifre: a) pentru ntreaga planet; b) pentru oceane i c) pentru uscat. La nivel planetar, evaporarea apei i precipitaiile se niveleaz reciproc, ele fiind, de regul, egale (520 000 km3/an). De aici i constanta ciclului hidrologic global prin care s-a calculat c evaporarea constituie 100 cm/an, iar precipitaiile sunt exprimate aproximativ prin aceeai cifr. Cantitatea de precipitaii czute deasupra Oceanului Planetar constituie 107-114 cm/an, evaporarea atingnd cifrele de 116-124 cm/an. Balana este asigurat de curgerea (aportul) rurilor i fluviilor, care anual constituie n medie 10 cm. Pe suprafaa uscatului anual cad aproximativ (media) 71 cm, n timp ce evaporarea de pe aceeai suprafa constituie 42 cm/an. Fluviile aduc n Ocean circa 27 cm/an. Deci balana este aproape perfect. Celelalte 2 ci - curenii marini i scurgerile fluviilor - au i ele, ca i circulaia global, o mare importan pentru biosfer. Curenii marini transport apa cald i apa rece la mari distane, realiznd metabolismul energetic planetar. E bine cunoscut faptul c anume datorit influenei curenilor oceanici se produce contrastul dintre litoralul de Est i cel de Vest al Oceanului Atlantic, de la 50 pn la 55 L. N. Fr Golfstrim, doar cu curentul Labrador partea de nord-vest a Europei ar fi avut o cu totul alt clim, mult mai dur. Curenii oceanici determin n mare msur structura dinamic spaial a hidrobiosferei. Cu ajutorul metodelor de teledetecie (aparatele de zbor, inclusiv navele cosmice), sunt stabilite exact direciile de deplasare n spaiu a petilor, balenelor, planctonului etc. Curgerea fluviilor i a rurilor asigur transportarea, la distane mari, nu numai a apei dar i a materiei suspendate i, desigur, a celei dizolvate n ap. Apa este un factor (agent) provocator de eroziuni deosebit de puternic. Splarea, transportul i precipitarea materiei (substanelor organice i anorganice, inclusiv a substanei vii) constituie procese geologice importante, legate nemijlocit de curenii acvatici. Datorit acestor procese, pe parcursul istoriei geologice, s-au format, de exemplu, solurile i pmnturile agricole, precum i sedimentele (depunerile) de ml.

Analiznd particularitile marelui ciclu (planetar) al apei, vom constata c substana vie joac un rol secundar. n context landaftic (biogeocenotic) ns, vegetaia terestr joac un rol deosebit de important, contribuind esenial la anumite faze ale circuitului hidrologic. Precipitaiile ce cad pe suprafaa uscatului, acoperit cu vegetaie, parial sunt captate de suprafaa foliar, ca apoi s se evaporeze n atmosfer. Apa ce ptrunde la suprafaa solului sau ader la scurgerea de suprafa, sau este absorbit de sol. n funcie de proprietile fizice i coninutul de humus, funcioneaz capacitatea cmpului (cantitatea maxim de ap indisolubil legat de particulele de sol). Atunci cnd coninutul de ap ntrece aceast capacitate (se mai numete i capacitatea de absorbie), surplusul se va infiltra mai adnc n sol, spre apele freatice. Infiltraia precipitaiilor n apele freatice depinde de starea fizico-chimic a solului, de structura rocii-mam i de particularitile nveliului vegetal. De obicei, atunci cnd cantitatea de precipitaii atmosferice este mai mare dect capacitatea cmpului, se produce fenomenul numit scurgerea de suprafa, viteza creia depinde de starea solului, de unghiul pantei, de durata precipitaiilor i de structura nveliului vegetal, nveli care poate proteja de eroziune stratul fertil al solului. Apa care se acumuleaz n sol parial se evapor, iar restul este absorbit de rdcinile plantelor i transferat n frunze de pe care apoi se evapor n atmosfer. n funcie de starea fizico-chimic a stratului edafic, densitatea nveliului vegetal i diversitatea specific a acestuia, raportul dintre cantitatea de ap transpirat (de nveliul foliar) i cantitatea de ap evaporat de pe suprafaa solului poate varia considerabil. Transpiraia (eliminarea apei) joac un rol deosebit n viaa plantelor. Intensitatea acestui proces fiziologic complex depinde de mai muli factori mezologici: de temperatura i umiditatea atmosferei i a solului, de puterea vntului, de anumii factori biotici (structuri biocenotic, specia dat, starea ei fiziologic) etc. Bunoar, cnd umiditatea atmosferic este mare transpiraia este mai mic, iar plantele absorb umezeala din aer. S-a estimat c ntreg nveliul verde al Terrei transpir (restituie atmosferei) circa 30 000 la ap/an, ceea ce constituie 27-30% din volumul de precipitaii ce cad pe suprafaa uscatului.

IVAntropogeneza reprezint un proces biosferic, poate cosmic, ce se desfoar continuu deja timp de peste 2 mln. de ani, de cnd a aprut genul Homo. Evoluia biologic, succedndu-se prin linia ascendent Homo habilis - H. erectus - H. Sapiens i evoluia psiho-social (psiho-cultural), s-a ncununat cu trecerea biosferei ntr-o nou faz, cnd acest proces biosferic este dirijat sau depinde n mare msur de raiunea uman. Acest faz (stare) din evoluia biosferei a fost numit noogenez (din gr. noos = raiune, minte, i genesis = natere, genez), ceea ce nseamn c biosfera treptat se transform n noosfer, care reprezint veriga final din evoluia vieii. Noiunea de noosfer (din gr. noos = raiune, minte i sfer), adic sfera raiunii, a fost introdus n 1927 de matematicianul, filozoful i teologul francez E. Le Roy n prelegerile sale inute la Colegiul Francez din Paris i publicate n lucrarea L'exigence idealistet et la fait d'evolution" (Exigena idealist i fapta evoluiei", Paris, 1927). Autorul trateaz aceast noiune ca o stare recent, pe care o retriete geologic biosfera, subliniind c el a elaborat concepia dat mpreun cu un alt mare savant francez - geologul, paleontologul, antropologul i teologul P. Teilhard de Chardin (1881 - 1955), cruia de fapt i aparine ntreaga doctrin (filozofie), argumentat logic, despre fenomenul noosferei. Teilhard de Chardin a descoperit n evoluie Noogeneza, pe care a considerat-o ca un fenomem cosmic, cu semnificaie major, poate unic. Nu ne putem imagina cosmogeneza fr a ajunge la via i viaa fr a ajunge la Spirit, deci nu ne putem imagina sgeata evoluiei fr a ajunge la noogenez. P. Teilhard de Chardin se ntreba: ...cum s ne imaginm o Cosmogenez extins la Spirit, fr s te afli, n acelai timp, n faza unei Noogeneze? Dup autor, noogeneza ncepe din momentul n care a aprut reflecia, gndirea. Deoarece gndirea nu poate fi asemuit dect cu naterea Vieii. Deci, evoluia biologic, inclusiv cea a omului, nu se poate opri. Misiunea de-a dreptul sacr a omului este de a conduce (canaliza) mai departe noogenez, deoarece noi inem evoluia n minile noastre: suntem responsabili de trecut n faa viitorului ei". Teilhard de Chardin ajunge la concluzia c prin om evoluia a cucerit noi dimensiuni. Urmeaz ascensiunea i expansiunea de contiin. Evul mediu i chiar Renaterea au tratat omul ca centru al Universului. Iat c Pierre Teilhard de Chardin descoper o dimensiune a omului, cu mult mai real: Omul, sgeata ascensional a marii sinteze biologice". Omul constituind, pentru el nsui, ultimul nscut", cel mai complicat i cel mai nuanat dintre rosturile succesive ale Vieii. Ar fi absurd ca lumea, dup ce a ajuns la om, s se opreasc. Trebuie s existe o deschidere ctre nainte. Viaa trebuie s urce mai sus". Probabil ctre supravia.

Punnd problema sacr a finalitii evoluiei, Teilhard de Chardin crede c Evoluia trebuie s culmineze ntr-o contiin suprem. Dar aceast Contiin, tocmai pentru a fi suprem, nu trebuie s poarte n sine maxima perfeciune a contiinei noastre, proiecia iluminatorie a fiinei asupra ei nsi. A prelungi spre o stare difuz curba Umanizrii constituie o eroare evident! Numai n direcia unei Hyper-reflecii, adic n direcia unei Hyperpersonalizri putem extrapola Gndirea. Altfel, cum ar putea ea s nmagazineze cuceririle noastre care se fac toate n Reflexiv" (citat dup Gh. Musta i M. Musta, 2002). inta ctre care tinde Viaa n Evoluie este un anumit Punct, aa-numitul Punct Omega, n care se adun, n deplinitatea i integritatea sa, constituia de contiin degajat ncetul cu ncetul de Noosfer pe Pmnt". Nu putem s nu fim de acord cu soii Musta, care nu consider c prin Evoluia Vieii se ajunge la apariia lui Dumnezeu, ci c prin evoluie spiritul creat tinde ctre Spiritul Necreat, ctre Dumnezeu. Pentru a mpca spiritele n sens de discuii, pentru a invita la gndire i la pace, Teilhard de Chardin consemneaz: n aparen, Pmntul Modern este nscut dintr-o micare antireligioas. Omul ajungndu-se siei. Raiunea substituindu-se Credinei. Generaia noastr i nc dou generaii nainte n-au auzit vorbindu-se dect de conflictul ntre Credin i tiin. n aa fel nct, la un moment dat, se prea c cea din urm trebuia s nlocuiasc, fr drept de apel, pe cea dinti. Or, pe msur ce tensiunea se prelungete, devine mai vizibil c, pn a urm conflictul se va rezolva sub o form absolut diferit de echilibru, nu prin eliminare au prin dualitate, ci prin sintez. Dup aproape dou secole de lupte ptimae, nici tiina, nici Credina, nu au reuit s se diminueze una pe alta, dimpotriv, devine evident c una fr alta nu se vor putea dezvolta normal, i aceasta din simplul motiv c aceeai via le anim pe amndou. Nici n elanul, nici n construciile ei, tiina nu poate ajunge pn la captul ei nsi, fr s se coloreze de Mistic i s se ncarce de Credin". ncercri de a micora hiatusul dintre religie i tiin o fac i ali savani i teologi. O atenie deosebit n acest sens merit cartea lui Alexandros Kalomiros Sfinii Prini despre originile i destinele Omului i Cosmosului, n care autorul insist asupra ideii c Dumnezeu a creat Lumea n timp, pornind de la simplu la complex, de la inferior la superior, astfel avnd loc o adevrat evoluie a Creaiei divine: ..Dumnezeu a declanat o evoluie n timp... El n-a creat lumea n chip instantaneu, ci n ase ere consecutive, desfurnd-o astfel succesiv, creaturile cele mai desvrite fiind create n ultima zi". Al. Kalomiros consider creatura uman - pe Isus Hristos - ca fiind cea mai desvrit dintre toate vieuitoarele. Al. Kalomiros ncearc s probeze c lumea i omul au fost fcute de Dumnezeu. ns Dumnezeu a creat lumea n aa fel nct s evolueze i s se poat desvri. Crearea omului este o creaie cu totul i cu totul aparte... O contribuie deosebit la dezvoltarea concepiei despre Noosfer a avut-o n primul rnd ilustrul naturalist enciclopedist rus (poate ultimul naturalist de talie mondial din sec. XX) Vladimir Ivanovici Vernadskii (1863 1945), fondatorul doctrinei moderne despre biosfer, notst n ultima sa lucrare tiinifico-filozofic. Acest articol este intitulat ct se poate de modest: Nescoliko slov o noosfere" (Cteva cuvinte despre noosfer"). Referindu-se la rdcinile ideii despre noosfer, Vernadskii constata c ele pornesc cam prin sec. XVII. De exemplu, Vernadskii arat c Buffon (1707 - 1873), n geniala sa lucrare Istoria Natural (1748), vorbea despre mpria Omului, n care el triete i activeaz, menionnd, totodat, importana lui geologic. Buffon a fost primul savant i scriitor (poet), a scris cele mai radicale pagini ntru susinerea i afirmarea ideii de progres uman, fcnd apologia omului ca stpn al Universului, i ca strlucit centru al lui, ca fiin raional i activ care modific natura impunndu-i legi umane. Ca geolog i geochimist, savantul rus V. I. Veraadskii, i-a imprimat teoriei despre noosfer (dnsul s-a inspirat din concepia lui Le Roy i Teilhard de Chardin) un suflu biogeochimic, subliniind c ...n faa ochilor notri omul devine o imens for geologic, tot mai puternic... n sec. XX omul a cunoscut i a cuprins pentru prima dat ntreaga biosfer" (aici Vernadskii a anticipat cu mult nu numai ideea despre fora creatoare, dar i distructiv a omului, care se manifest n zilele noastre). Totui V. I. Vernadskii scrie cu mare entuziasm i optimism despre noosfer: Acum noi trecem printr-o nou schimbare geologic evolutiv. Pim n noosfer... Este important c idealurile noastre democratice pesc n unison cu procesul geologic spontan, cu legile naturii, ele rspunznd noosferei. De aceea putem privi cu ncredere n viitor. El este deja n prezent. i nu-1 vom scpa din mini". Evident c acest optimism al lui Vernadskii (alimentat parial i de victoria raiunii" asupra fascismului de la sfritul celui de-al doilea rzboi mondial) esa realist, este un optimism la care nu putem s nu aderm. Dar suntem ndreptii s (ne) punem i ntrebarea perfect logic (cel puin): cum va evolua n continuare Homo sapiens sapiens? Se afl aceast specie n veriga final a evoluiei spiei hominienilor sau este doar un stadiu evolutiv, o faz ce va conduce spre alte fiine raionale, mai desvrite (cel puin) din punct de vedere biologic i psiho-cultural? S aib dreptate Gh. Musta i M. Musta care se ntreab: ce urmeaz stagnare sau evoluie? Desigur c este necesar s punem n discuie sensul evolutiv pe care l are de urmat specia uman de acum nainte. Aceast problem ncepe s-i frmnte din ce n ce mai mult nu numai pe specialiti, ci i pe toi interesaii de cunoaterea viitorului omenirii.

Dup cum menioneaz i autorii citai, aa-numiii pesimiti" consider c H. sapiens se afl n pericol de degradare din cauza progresului, civilizaiei i a medicinii. Ei consider c prin ncetarea aciunii seleciei naturale s-ar ajunge la acumularea de gene rele" care ar produce tot mai frecvente fenomene patologice. Strduindu-ne s fim obiectivi, vom meniona c n favoarea pesimitilor exist multiple argumente, care ar alimenta cu prisosin cele mai fantasmagorice scenarii negativiste. ns, nu trebuie s ignorm axioma, conform creia: evoluia lumii organice, din care face indubitabil i omul, ntreaga omenire, este un proces continuu ascendent i ireversibil. O impun chiar mecanismele evoluiei. De aici urmeaz c evoluia omului ca specie biologic dar i psiho-socio-cultural va continua, atingnd noi culmi de perfeciune iar perfeciunea nu are limite ct timp va continua nsi evoluia Universului, nceput odat cu producerea "Marii Explozii a Punctulului Singular. Optimismul lui Vernadskii, dar i al multora dintre noi, coincide cu acelai optimism a lui Teilhard de Chardin care vedea viitorul evoluiei n contopirea oamenilor, n consolidarea lor intelectual i spiritual. Aceast stare a lumii el a numit-o Punctul Omega - starea i timpul victoriei Raiunii, a Raiunii Cosmice, a Supraraiunii, care se va contopi poate cu nsi noiunea de Dumnezeu. Dar, nu toi oamenii de tiin sunt optimiti. Bunoar, cunoscutul astrofizician russ (sovietic) V. klovskii consider c pn n prezent n Univers au mai existat civilizaii, dar numai pn la un timp. De fiecare dat dispreau tocmai datorit Raiunii; asigurnd omului o mare putere a Raiunii, la un moment dat civilizaia respectiv disprea, fiindc nu putea face fa dificultilor care apreau, dificulti generale, de fapt, tot de om. Dar, ca orice manifestare a capacitii de adaptare, Raiunea i servea benefic pe purttorii ei. ...ns, negreit, raiunea i servete benefic purttorii numai pn la un timp... Este o argumentare cu destule elemente de credibilitate, de aceea nu avem nici un motiv s-o ignorm. nclinm s aderm la filozofia optimist a lui Teilhard de ChardinVernadskii, spernd sincer c raiunea va scoate omenirea dintr-un eventual impas. Credem n posibilitatea coevoluiei benefice a Omului cu Natura. Au dreptate Gh. Mustaa i M. Musta, care, fr a fi pesimiti sau optimiti speculativi, ne cheam s nelegem c jocul reciproc, combinat, al seleciei i al adaptrii, al persistenei i al modificrii, desfurarea reaciilor dintre genotip i mediul ambiant mping specia uman nainte, spre noi etape ale evoluiei socio-umane. Dar s revenim la concepia Noosferei. Majoritatea ne punem aceeai ntrebare: oare ntr-adevr biosfera a fcut i continu s fac pai siguri pe calea unde n relaiile omului cu Natura domin Raiunea? Cutnd rspunsul obiectiv (sau cel puin plauzibil!), vom nota c n-ar trebui s fim dominai nici de spaima armaghedonului ecologic" (iminena cataclismului global ecologic), dar nici de optimismului nesbuit. Tot ce se produce n jurul nostru numai din vina noastr - explozia demografic, poluarea catastrofal a atmosferei, apelor, solului, pierderea capacitii de tampon a biosferei, reducerea biodiversitii, epuizarea resurselor naturale, etc. - dovedete c teoria despre noosfer formulat att de elegant, logic i optimist de ctre fondatorii ei (Le Roy, Teilhard de Chardin i Vernadskii) rmne nc o teorie de perspectiv, un fel de vis frumos. Astzi mai degrab putem vorbi despre tehnosfer, n cel mai bun caz despre antroposfer, i nicidecum despre o epoc a noosferei, cu att mai mult a logosferei. Cci noosfer, ca etap logic a evoluiei biosferei, face abia primii pai, foarte nesiguri. S sperm totui c aceti pai sunt ntr-adevr raionali, bine gndii, deci siguri spre o viitoare maturitate... n acest sens dispunem de suficiente argumente obiective ca s fim optimiti. ansele sunt alimentate inclusiv de revoluiile tehnico-stiinifice, rolul crora le sesizm deja de la nceputul anilor '50 ai secolului trecut, datorit excepionalelor descoperiri n domeniile tiinelor fundamentale: n fizic (energia atomic, termonuclear etc), chimie (reaciile chimice n lan, marea industrie a maselor plastice, ngrmintele minerale, pesticidele, farmaceutica etc), n matematic (computerizarea, informatizarea, implementarea metodologiilor matematice n toate tiinele reale i chiar umanistice etc), biologie (descoperirea structurii ADN-ului i ARNului, biotehnologiile, ingineria genic etc. i transgenic, ingineria mediului), medicin (combaterea maladiilor epidemice, primii pai, cu mari sperane, n prevenirea i combaterea cancerului, HIV-SIDA, bolilor cardiovasculare, alergice, ereditare, interferonul, sinteza multor medicamente de maxim eficacitate etc). Evident c pe baza acestor descoperiri tiinifice se vor dezvolta noi tehnologii, noi industrii performante, dar i noi mentaliti, demne de calitatea noastr de Om. Alt pas important i decisiv n direcia consolidrii noosferei l-a constituit prima revoluie n mentalitatea omenirii de la sfritul sec. XX - nceputul Mileniului III, care deja se produce. Ne referim, n primul rnd, la concepia (noua filozofie global) dezvoltrii durabile, consfinit n documentele Conferinei ONU cu genericul Mediu i Dezvoltare, de la Rio de Janeiro, Brazilia (4-11 iunie 1992), conferin care la sigur va rmne n istoria omenirii. Ce nseamn, de fapt, Dezvoltarea durabil (sinonime: dezvoltare susinut, dezvoltare sustenabil, ecodezvoltare etc.)? Dezvoltarea durabil reprezint, n ultim instan capacitatea societii umane de a-i satisface cerinele curente (ale generaiei prezente), fr a compromite ansele de dezvoltare (la fel de reale, de durabile) i ale generaiilor viitoare. Astfel se fundamenteaz conceptele privind dezvoltarea care poate conduce la

prosperitate, dac: 1) se regenereaz resursele naturale; 2) se protejeaz mediul; 3) se respect normele, morale (ale ecoeticii). Paradigma dezvoltrii durabile, problem esenial pentru ntreaga omenire, se bazeaz pe extinderea continu a opiunilor individuale, principale fiind cele pentru o via sntoas i lung, educaie corespunztoare i un standard de trai decent. Pe lng aceasta, societatea trebuie s ofere oportuniti de participare i afirmare n viaa politic i de realizare a drepturilor omului, a libertilor individuale. Conceptul dezvoltrii durabile prevede asigurarea unui echilibru dinamic dintre componentele Capitalului Natural (CN) care reprezint sistemele ecologice naturale i seminaturale, pe de o parte, i Capitalul Sistemelor Socio-Economice (CSSE), reprezentat de aezrile umane, capitalul social, componentele subsistemului economic, pe de alt para Evident c CN constituie temelia CSSE. Aceast axiom integreaz dimensiunea uman a mediului i se concentreaz asupra relaiilor dintre componentele CN i CSSE. Documentul de baz ale Conferinei de la Rio de Janeiro - Planul de aciuni la nivel mondial pentru mileniul III", cunoscut sub denumirea Agenda 21, cuprinde obligaiile politice i morale ale statelor n domeniul dezvoltrii, al colaborrii economice pe termen lung. Acest document dezvolt ideile lansate n 1972, apoi n 1987 de ctre Comisia Mondial a ONU pentru Mediu i Dezvoltare n Raportul Viitorul nostru comun (Our common future), cunoscut i sub denumirea Raportul Brundtland. Adoptarea i promovarea principiilor Agendei 21 este o datorie a tuturor statelor-membre ale ONU, majoritatea crora au elaborat i deja implementeaz strategiile naionale respective (n 2000 Republica Moldova a elaborat Strategia Naional pentru Dezvoltarea Durabil: Moldova XXI, aprobat prin decret prezidenial i hotrre de Guvern). Aceste strategii reprezint documente oficiale complexe, o abordare care se identific, se msoar i se descrie n parametrii de dezvoltare a sistemelor socio-economice, inndu-se cont de potenialul CN i de protecia mediului nconjurtor. Pentru statele cu economie n tranziie, strategia dezvoltrii durabile reprezint opiunea fundamental care le ofer o ans unic, dar real pentru rezolvarea diferitelor probleme economice i, de asemenea, n asigurarea funcionrii reale, durabile a Noosferei.