Дыхание биосферы

Дыхание биосферы

Мы более склонны распространять на Вселенную земные законы, нежели в земном и обыденном замечать проявления законов космоса. В свое время А. Чижевский с горечью писал: «Как случается всегда, когда делается какое-либо серьезное научное открытие… стали появляться многочисленные догадки и высказывания о тех или иных воздействиях солнечных пятен на различные биологические явления… Тема о влиянии солнечных пятен настолько опошлилась, что было время, когда даже серьезные исследователи, подметив то или иное явление, связанное с влиянием пятен, не решались выступать с его опубликованием, боясь быть поднятыми на смех».

Сейчас уже всем ясно, что при планировании сельского и лесного хозяйства, рыбного, охотничьего и целого ряда других промыслов важен долгосрочный прогноз природных изменений, прежде всего колебаний погодных условий. Важнейший элемент такого прогнозирования – расчет экстремальных изменений погоды, зависящий от закономерностей циркуляции атмосферы в связи с солнечной активностью и другими космическими и земными факторами (например, с состоянием океана).

Мы коснемся только одного природного фактора, обусловливающего цикличность урожайных лет. Этот фактор – погодные, климатические условия, меняющиеся в соответствии с циклами солнечной активности.

Роль солнечной активности в формировании условий для развития растений несомненна. На материалах повторяемости жестоких засух в России известный статистик Е. Е. Слуцкий еще в 1935 г. рассчитал, что пики кривой неурожайности в Европейской России за 1801—1915 гг. близки к фазам минимума солнечной активности. Вероятность такого типа распределения, по его данным, составляет более 99,99 %.

Оказалось, что характер солнечно-земных связей меняется в зависимости от географической части страны. Засухи нередки и вблизи максимума солнечной деятельности, а в некоторых районах они в этот период даже преобладают. Такое положение связано с местными особенностями циркуляции атмосферы, влияющими на распределение воздушных масс, температуры и влаги. Все это вместе взятое приводит к периодическим изменениям состояния растительности и, следовательно, урожайности в отдельных районах или на большей части территории нашей страны. Один из важнейших резервов повышения надежности сельскохозяйственного производства – это прогноз изменений урожайности на основе учета солнечной активности и погодно-климатических условий.

Цикличность приростов урожая проявляется при наблюдениях не только за зерновыми культурами – рожью, пшеницей, овсом, ячменем, но и за картофелем, свеклой и даже за такими культурами, как лен, который выращивается в увлажненных местностях, и хлопок, возделываемый при орошении. При рациональном использовании имеющихся в распоряжении человека средств повышения урожайности влияние стихийных сил природы уменьшается. Чтобы получить гарантированный урожай, нужно знать прогноз природных циклов, чтобы своевременно перераспределить ресурсы.

Немалый урон земледелию наносят вредители сельского хозяйства. Можно ли предвидеть периоды массового увеличения численности грызунов и, используя заранее эффективные средства борьбы, предотвратить наносимый ими огромный ущерб сельскому хозяйству? Да, можно. В основе такого долгосрочного прогноза лежит прогноз солнечной активности. Дело в том, что нашествия грызунов совершаются циклически и связаны с периодами изменений увлажненности территорий.

Периодам солнечной активности соответствуют массовые перелеты саранчи. В XIX в. было девять саранчовых вспышек, в XX столетии за 60 лет саранча-шистоцерка 6 раз достигала границ Туркмении. В 1958 г. шистоцерку быстро ликвидировали благодаря прогнозу.

В основе массового размножения саранчи лежат изменения климатических факторов, связанных с солнечной активностью, в результате чего создаются благоприятные для нее кормовые условия. В целом связь между поведением живых организмов и процессами на Солнце весьма существенна.

В природе существуют как «собственная» ритмика вида, так и циклы, обусловленные внешними причинами. В этом можно убедиться при сопоставлении данных о размножении морских обитателей и о лунных приливах. Одной из внешних причин колебаний численности рыб может быть и солнечная активность.

В эпохи максимумов солнечной активности на Амуре обычно наблюдаются повышенные летние и часто очень низкие зимние температуры. Перегрев воды вызывает у мигрирующих лососей ускоренное против обычного созревание гонад и более быстрое сжигание накопленного в море энергетического запаса. Преждевременно созревшие рыбы устремляются в низовые, нетрадиционные для многих из них притоки Амура, а верхнеамурские нерестилища оказываются незаполненными. Ускоренное истощение организма и нарушение кислородного обмена при повышенной температуре воды приводит к массовой гибели готовых к нересту лососевых. В такие годы можно наблюдать печальную картину: сотни и тысячи тушек уже безжизненной рыбы, не отметавшей икры, плывут по течению рек.

Кроме того, массовое скопление рыбы в одном нерестилище влечет за собой «перепахивание» уже заложенных нерестовых гнезд. Суровой зимой промерзание нерестилищ ведет к гибели икры. Обсохших нерестовых гнезд бывает тем больше, чем выше был уровень воды во время нереста. Горбуша же в основной своей массе мечет икру в самый разгар летнего паводка. Чем больше разлив, тем больше икры уносится водой и погибает.

Механизм солнечного влияния на размножение рыб в самой общей форме выражается как следствие колебаний количества биомассы планктона, зависящего от температурного режима океана. Чередование периодов потепления и похолодания моря может служить основанием для заблаговременного предсказания естественных изменений воспроизводства рыб.

Как видите, изучение солнечно-биологических связей важно для теории и практики естествознания, для прогнозирования и, следовательно, своевременной организации целенаправленных действий по оптимизации управления биологическими процессами.