مفهوم وتاريخ الجيولوجيا البيئية
التعريف 1
علم البيئة الجيولوجية هو أحد العلوم البيئية الحديثة متعددة التخصصات التي تدرس أنماط عمل النظم البيئية والمحيط الحيوي ككل ذات الطبيعة الطبيعية والبشرية، من الناحية الإقليمية.
وقد تشكلت خلال فترة ما يسمى بالتوسع الثاني لموضوع علم البيئة، أي. في بداية النصف الثاني من القرن الماضي تقريبًا. تم تحديد تكوين علم البيئة الجيولوجية من خلال توليف البيئة الكلاسيكية والجغرافيا والحفاظ على الطبيعة؛ وفي وقت لاحق، أصبح مفهوم الأخير كنظام علمي مستقل أقل شعبية، وبحلول نهاية القرن الماضي اختفى تقريبًا، واندمج مع علم البيئة. في المرحلة الحالية، تكتسب الجغرافيا والبيئة قدرة تطبيقية مهمة على التنبؤ بتحول الطبيعة على سطح الأرض (بشكل رئيسي نتيجة للنشاط البشري)، لاقتراح حلول تخفف من التأثير السلبي للإنسان على الطبيعة.
ومع ذلك، فإن الشغف بالجوانب التطبيقية لعلم البيئة غالبًا ما يأتي على حساب البحث النظري ويؤدي إلى تغيير في موضوع علم البيئة ذاته نحو تقاربه مع علوم الأرض. ونتيجة لذلك، فإن علم البيئة الحيوية، الذي كان يشكل في الأصل كل علم البيئة ككل، بدأ يُنظر إليه الآن على أنه فرع واحد فقط من علوم البيئة، وبعيدًا عن الفرع الرئيسي.
ملاحظة 1
في عملية تطوير علم البيئة الجيولوجية، شهد موضوعها تغييرات ملحوظة. على وجه الخصوص، إذا كانت البيئة الجيولوجية في نهاية السبعينيات تعتبر بشكل أساسي دراسة الطاقة الطبيعية وميزانية المواد للمناظر الطبيعية، وكانت منهجية هذا الاتجاه عبارة عن دراسة كمية ونوعية مفصلة لدورات المواد، ثم في الثمانينيات كان المحتوى توسع هذا العلم بشكل كبير.
من بين المفاهيم الأساسية لعلم البيئة الجيولوجية مصطلح "البيئة الطبيعية"، والذي يُفهم على أنه مجموعة معقدة من الأغلفة الأرضية للأرض الموجودة في حالة من التوازن الديناميكي الحراري النسبي. يشمل هيكل هذا المجمع الفضاء الخارجي القريب والغلاف الجوي للأرض والمحيط العالمي والغلاف المائي الداخلي والغلاف الجليدي والطبقة النشطة من الغلاف الصخري.
في الوقت الحاضر، تعد علم البيئة الجيولوجية علمًا معقدًا يدرس في الغالب العمليات والظواهر التي لا رجعة فيها والتي تحدث تحت تأثير التأثير البشري المكثف على البيئة الطبيعية والمحيط الحيوي، مما يؤدي بالإضافة إلى ذلك إلى العواقب القريبة والبعيدة للعامل البشري.
يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي للجانب الزماني المكاني للبحوث البيئية.
المهام الرئيسية لعلم البيئة الجيولوجية
يشمل نطاق مهام العلوم الجيولوجية البيئية ما يلي:
- دراسة مصادر التأثير البشري على البيئة الطبيعية والمحيط الحيوي، وكثافة العامل البشري والسمات الزمانية المكانية لمظاهره؛
- إنشاء وتحسين نظم المعلومات الجغرافية الخاصة لضمان المراقبة المستمرة لحالة البيئة الطبيعية (المحيط الحيوي)، على أساس نظام رصد متكامل؛
- دراسة المؤشرات الكمية للتلوث وتدمير المكونات الرئيسية للنظام البيئي العالمي وجميع المجالات الجغرافية للأرض، والرصد المستمر والواسع النطاق لدينامياتها؛
- تقييم الحمل البشري على المناظر الطبيعية، والذي يحدد إمكانية عملها كنظم إيكولوجية، وتطوير وتنفيذ توحيد وتنظيم الأحمال على النظم البيئية على مختلف المستويات الهرمية للتنظيم، ودراسة استجابة المحيط الحيوي كنظام متكامل للعمليات البشرية المنشأ المختلفة. أصول؛
- تقييم نتائج التأثيرات البشرية والتنبؤ بها ووضع نماذج لها، والتي تتجلى في تحول حالة مكونات النظام البيئي من المستوى الإقليمي إلى المستوى العالمي، وكذلك في التغيرات في شدة واتجاه عمليات الحرارة والكتلة وتوازن الطاقة في العالم. النظم البيئية على نطاقات زمنية مختلفة؛
- دراسة استقرار البيئة الجيولوجية في ظل ظروف التأثير البشري؛
- وضع توصيات للحفاظ على سلامة البيئة الطبيعية والمحيط الحيوي من خلال تحسين الأنشطة البشرية وتنظيم حجم استهلاك الموارد.
علم الجيولوجيا البيئية هو مجال يقع عند تقاطع علم البيئة والجغرافيا. في إطارها، تتم دراسة ميزات وتكوين وبنية وعمليات البيئة البشرية. ويعمل الخبراء في هذا المجال على حماية المحيط الحيوي من التغيرات السلبية الناجمة عن الأنشطة الاقتصادية البشرية.
موضوع الدراسة
المهمة الرئيسية للمتخصصين في مجال الجيولوجيا البيئية هي إيجاد حل وسط بين السكان والإنتاج والطبيعة. للقيام بذلك، يقومون بدراسة مصادر التأثير البشري على البيئة، وتوزيعها الزماني المكاني وكثافتها. يتم إجراء الأبحاث حول تدمير البيئات الطبيعية ومكوناتها، ويتم رصد ديناميكياتها.
الحمل على النظام البيئي الجيولوجي هو ما تدرسه الجيولوجيا البيئية. ولهذا الغرض، فهو يحلل رد فعل الكائنات الحية على العمليات التكنولوجية التي تؤثر عليها. يقوم العلماء بالنمذجة والتنبؤ والتقييم، وعادة ما تكون نتيجة عملهم هي إعداد التوصيات التي تحدد أفضل الطرق لاستخدام النظام البيئي الجيولوجي.
مكان في العلم
من وجهة نظر التصنيف العلمي، تعتبر البيئة الجيولوجية قسمًا فرعيًا من البيئة ككل (وتسمى أحيانًا علم البيئة الضخمة). مثل كل تخصص، له موضوع محدد للدراسة. في حالة علم البيئة الجيولوجية، فهي أنظمة بيئية ذات مستوى هرمي مرتفع (على سبيل المثال، القارة، المحيط الحيوي، المنطقة الأحيائية، المحيط).
هناك تقييمات أخرى لمكانة هذا التخصص في العلوم. من بين أمور أخرى، الجيولوجيا البيئية هي القسم الرابع من الجغرافيا (جنبا إلى جنب مع الاقتصادية والمادية والاجتماعية). ولكن هذا ليس كل شيء. ترتبط علم البيئة الجيولوجية ارتباطًا وثيقًا بالجيولوجيا - فهي تدرس البيئة الجيولوجية وارتباطاتها بالبيئات الأخرى، بما في ذلك الغلاف المائي والغلاف الجوي والمحيط الحيوي. يقدم هذا العلم تقييمًا لتأثير الإنسان عليهم جميعًا.
الانضباط الحدودي
ما هي دراسات الجيولوجيا البيئية ذات طبيعة نظامية (مثل، على سبيل المثال، تفاعلات البيئة اللاأحيائية والكائنات الحية). لقد أدخل العلماء مصطلحًا جديدًا خصيصًا لهذا العلم. هذا هو النظام البيئي الجيولوجي، وهو نتيجة للتفاعل بين الغلاف المائي والغلاف الحيوي والغلاف الجوي والغلاف الصخري. ويُنظر إليه أيضًا على أنه نتاج الصدام بين المجتمع والطبيعة. نتيجة تفاعلهم هو ظهور أنظمة جيولوجية مفتوحة ومغلقة.
مثل أي تخصص حدودي آخر، يستخدم هذا العلم أساليب بحث ذات طبيعة مختلفة تمامًا. الجيولوجيا هو نظام لا يمكن وصفه بمؤشر واحد فقط، مما يعني أنه في هذه الحالة مطلوب تكامل الجيولوجيا والجغرافيا والبيئة وبعض المجالات الأخرى للمعرفة الإنسانية.
مشاكل عالمية وعالمية
تكشف دراسة الجغرافيا وعلم البيئة الجيولوجية عن نوعين من المشاكل. يمكن تقسيمها إلى عالمية وعالمية. الأول يشمل المشاكل التي تؤثر على المحيط البيئي بأكمله (على سبيل المثال، ظاهرة الاحتباس الحراري). يتضمن النوع العالمي اتجاهات سلبية تتكرر في تعديلات مختلفة. وتشمل هذه الحياة على الأرض وتدمير طبقة الأوزون على الكوكب.
تولي كلية الجغرافيا وعلم البيئة الجيولوجية اهتمامًا خاصًا لمشاكل تدهور التربة. ويؤدي تدهور جودته إلى انخفاض الخصوبة. وكقاعدة عامة، يحدث التدهور بسبب الأنشطة الاقتصادية البشرية. ومع ذلك، يمكن أيضًا أن يكون سببه بعض العوامل الطبيعية (الانهيارات الأرضية، والأعاصير، والانفجارات البركانية، وما إلى ذلك).
مبادئ البحث
تتضمن أبحاث علماء البيئة الجيولوجية عدة مبادئ أساسية. أولهم إقليمي. يأخذ في الاعتبار الظروف الجغرافية البيئية المحلية. يقوم المبدأ التاريخي على تحليل أسباب تكوين النظام وظروف تطوره. عند الدراسة، يأخذ المتخصصون أيضًا في الاعتبار هيكلها وديناميكياتها وعمليات عملها. إحدى أسس هذا البحث هي خريطة المناظر الطبيعية.
لا يمكن لعلم البيئة الجيولوجية والإيكولوجيا والعلوم ذات الصلة أن تتجاهل عامل الموارد. يولي العلماء اهتمامًا كبيرًا للأنماط الزمنية والمكانية لتطور المناظر الطبيعية والطبيعة ككل. يلعب ما يسمى بمبدأ الحوض دورًا مهمًا. ووفقا له، من المهم تحليل حالة الهيدروجيولوجيا وتدفق الطاقة والمواد والمعلومات.
المفاهيم والأفكار
تعتبر البيئة الجيولوجية مفهوم التكاثر الحيوي، الذي طوره العالم كارل موبيوس في القرن التاسع عشر. ويشير هذا المصطلح إلى مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في نفس الظروف الطبيعية. يهتم أي معهد لعلم البيئة الجيولوجية بمفاهيم مثل الغلاف الجغرافي، والنظام البيئي، والمناظر الطبيعية، والغلاف النووي، ومفهوم النظام الجيولوجي، ومفهوم النظام الجيوتقني.
تم تشكيل الأساس النظري لهذا التخصص بفضل اثنين من العلوم الأم وتطورهما في القرن ونصف القرن الماضي. بفضل الجغرافيا، طورت الجيولوجيا البيئية مفهومًا شاملاً للعلاقات الطبيعية ودور المكونات الجغرافية الفردية، ومفاهيم التمايز والتكامل. الجانب الآخر من هذه العملة مهم أيضًا. أدخلت البيئة في علم البيئة الجيولوجية مصطلحات الغلاف الجوي والمحيط الحيوي، وهو نظام من وجهات النظر حول دورة المواد ونوعية البيئة.
الشروط الأساسية لظهور العلم
تم التعبير عن وجهات نظر معينة مميزة لعلم البيئة الجيولوجية حتى قبل ظهورها. وهكذا، درس الاقتصادي الإنجليزي العظيم في القرن الثامن عشر، آدم سميث، بالتفصيل الموارد الطبيعية كمصدر للثروة الوطنية. في عام 1798، حاول مواطنه لأول مرة تقريبًا فهم خطر الأزمة البيئية، التي يمكن أن يكون سببها نقصًا في الغذاء. كما ذكر أعلاه، فإن ظاهرة تداول المواد مهمة جدا للعلم قيد النظر. تمت دراسته لأول مرة من قبل جوستاش ليبيج، الذي عاش في القرن التاسع عشر، وبالتالي إثبات نظرية التغذية المعدنية للنباتات.
تأثر تكوين علم البيئة الجيولوجية بالعمل الأساسي لتشارلز داروين "أصل الأنواع" (1859)، وكذلك كتاب الجغرافي الأمريكي جورج بيركنز مارش "الإنسان والطبيعة" (1864). وكان هذا الباحث من أوائل الذين أعلنوا ضرورة الحد من الأنشطة الاقتصادية التي تضر بالبيئة.
وصف العالم الروسي ألكسندر فويكوف في عام 1891 طرق مكافحة الظواهر الطبيعية الضارة (الرياح الجافة والصقيع والجفاف وما إلى ذلك). واقترح استصلاح المياه والتشجير كإجراءات مضادة. وفي عام 1903، أكمل أستاذ في جامعة سانت بطرسبورغ تطوير مذهب التربة، حيث اعتبرتها هيئة تاريخية طبيعية. لعبت كل هذه الأعمال لاحقًا دورًا في تطوير علم البيئة الجيولوجية.
ولادة الجيولوجيا البيئية
إن تاريخ دراسة الجغرافيا وعلم البيئة الجيولوجية والسياحة وغيرها من التخصصات ذات الصلة له جذور مشتركة. يمكن تتبعها إذا نظرت عن كثب إلى تطور العلوم في القرن العشرين. يرتبط ظهور علم البيئة الجيولوجية بظهور علم بيئة المناظر الطبيعية الذي حدث في عام 1939. مؤسس هذا الانضباط كان كارل ترول. درس المناخ والإغاثة والغطاء النباتي والعلاقات بين العوامل الطبيعية المختلفة. كان ترول هو من قدم مفهوم بيئة المناظر الطبيعية، والذي، عند ترجمته من الألمانية إلى الإنجليزية، تم تحويله إلى علم البيئة الجيولوجية أو علم البيئة الجيولوجية.
لقد أظهر المصطلح المزدوج بوضوح جوهره. في الانضباط الجديد، جمع كارل ترول بين نهجين للبحث. أحدهما (أفقي) كان يدرس الظواهر الطبيعية وتفاعلاتها، والآخر (عمودي) كان يعتمد على دراسة علاقاتها داخل النظام البيئي. أصبح العلم الجديد بمثابة ثقل موازن للتخصصات الموجودة آنذاك. على سبيل المثال، كانت علم البيئة الجيولوجية مختلفًا تمامًا عن علم البيئة البيولوجي، الذي كان له هيكل منفصل (بيئة الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة، وما إلى ذلك). من بنات أفكار كارل ترول توسعت كفاءتها تدريجياً في الستينيات. ركزت الجيولوجيا البيئية على النشاط الاقتصادي البشري وتأثيره على المناظر الطبيعية والبيئة.
يرتبط أصل الجيولوجيا البيئية باسم الجغرافي الألماني ك. ترول، الذي فهمها في الثلاثينيات من القرن الماضي كأحد فروع العلوم الطبيعية، التي تجمع بين البحث البيئي والجغرافي في دراسة النظم البيئية. وفي رأيه، فإن مصطلحي "علم البيئة الجيولوجية" و"علم بيئة المناظر الطبيعية" مترادفان. وفي روسيا، بدأ الاستخدام الواسع النطاق لمصطلح "الجيوإيكولوجية" في السبعينيات، بعد أن ذكره الجغرافي السوفييتي الشهير ف.ب. سوشافوي. كعلم منفصل، تم تشكيله أخيرا في أوائل التسعينيات من القرن العشرين.
ومع ذلك، لم يتلق هذا المصطلح بعد تعريفًا واضحًا ومقبولًا بشكل عام، كما يتم صياغة موضوع ومهام علم البيئة الجيولوجية بطرق مختلفة، وغالبًا ما تكون غير متجانسة للغاية. وفي الحالة الأكثر عمومية، فإنها تتعلق أساسًا بدراسة التأثيرات البشرية السلبية على البيئة الطبيعية.
يوجد ضمن المفهوم الواسع لـ "علم البيئة الجيولوجية" العديد من المجالات العلمية المتنوعة والمشكلات العملية. نظرًا لحقيقة أن علم البيئة الجيولوجية يغطي جوانب متنوعة من التفاعل بين المجتمع والطبيعة، فهناك تفسيرات مختلفة لموضوعه وموضوعه ومحتواه، ولم يتم تحديد نطاق قضايا البحث الجيولوجي البيئي، ولا توجد منهجية ومصطلحات مقبولة بشكل عام قاعدة.
يمكننا أن نميز على الأقل اتجاهين رئيسيين في فهم مصطلح “الجيوإيكولوجيا”، في رؤية موضوع وأهداف وغايات هذا العلم:
- تعتبر علم البيئة الجيولوجية بمثابة علم البيئة الجيولوجية، في حين يعتبر مصطلح "علم البيئة الجيولوجية" و"الجيولوجيا البيئية" مترادفين. من خلال هذا النهج، تدرس علم البيئة الجيولوجية الروابط الطبيعية (المباشرة والعكسية) للبيئة الجيولوجية مع المكونات الأخرى للبيئة الطبيعية - الغلاف الجوي والغلاف المائي والمحيط الحيوي، ويقيم تأثير النشاط الاقتصادي البشري بجميع مظاهره المتنوعة ويعتبر بمثابة العلوم عند تقاطع الجيولوجيا والكيمياء الجيولوجية والبيئة. في الوقت نفسه، تعني الوظائف البيئية للغلاف الصخري (تم تقديم المفهوم بواسطة V.T. Trofimov وD.G Ziling في عام 1994) مجموعة كاملة من الوظائف التي تحدد وتعكس دور وأهمية الغلاف الصخري، بما في ذلك المياه الجوفية والنفط والغازات المجالات الجيوفيزيائية والتي تتدفق فيها هي عمليات جيولوجية، في دعم حياة الكائنات الحية، وبشكل رئيسي، المجتمع البشري.
- يتم تفسير علم البيئة الجيولوجية على أنه علم يدرس التفاعل بين أنظمة الإنتاج الجغرافية والبيولوجية (الإيكولوجية) والاجتماعية. في هذه الحالة، تدرس علم البيئة الجيولوجية الجوانب البيئية للإدارة البيئية، وقضايا العلاقة بين الإنسان والطبيعة، وتتميز بالاستخدام النشط للنماذج النظامية والتآزرية والنهج التطوري. هنا تعتبر الجيولوجيا البيئية علمًا يقع عند تقاطع الجغرافيا والبيئة.
هناك عدد من وجهات النظر الأخرى حول الجيولوجيا البيئية. وبالتالي، يمكن التمييز بين التفسيرات المختلفة اعتمادًا على العلم (الجغرافيا أو الجيولوجيا أو الكيمياء الجيولوجية أو البيئة) الذي يتخذه المؤلف كأساس لعلم البيئة الجيولوجية. يعتبر عدد من المؤلفين علم البيئة الجيولوجية بمثابة جغرافيا بيئية تدرس تكيف الاقتصاد مع المناظر الطبيعية المحيطة. والبعض الآخر جزء من الكيمياء الجيولوجية، التي تدرس آثار التفاعلات بين المكونات الحيوية وغير الحيوية.
يعتبر العديد من العلماء أن علم البيئة الجيولوجية هو نتيجة للتطور الحديث وتوليف عدد من العلوم: الجغرافية والجيولوجية والتربة وغيرها. يدعو هؤلاء المؤلفون إلى فهم واسع لعلم البيئة الجيولوجية باعتباره علمًا متكاملاً للتوجه البيئي الذي يدرس أنماط عمل النظم البيئية المعدلة بفعل الإنسان على مستوى عالٍ من التنظيم.
أدى التطور الواسع النطاق للصناعة في النصف الثاني من القرن العشرين إلى تراكم مكثف للعناصر الكيميائية في الجزء القريب من السطح من الغلاف الصخري بتركيزات غير نموذجية لبيئة الكائنات الحية. تم حل مشكلة تشخيصهم وتحديدهم بنجاح في العمل الجماعي لمعهد علم المعادن والكيمياء الجيوكيميائية والكيمياء البلورية للعناصر النادرة (IMGRE). بالتزامن مع هذه المدرسة، تم تطوير أساليب لتشخيص وتصنيف الحالات الشاذة في نقص العناصر الحيوية في نظام التربة والنباتات في روسيا. يعود الدور الرائد في تطوير هذا الاتجاه إلى فريق GEOKHI RAS. فيرنادسكي وموظفو مراكزه الإقليمية. في أعمال ف.ف.كوفالسكي، ف.ف. ريشة، ب.أ. إيدارخانوفا، أ.م. خاكيموفا. وغيرها، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدراسة ورسم خرائط المقاطعات البيوجيوكيميائية التي تعاني من نقص البيوفيليك وعدم التوازن، أي. العناصر الحيوية. المعلمات الرئيسية لتشخيص جودة الشذوذات الجيوكيميائية الصخرية هي المؤشرات البيوجيوكيميائية، بما في ذلك الركائز الحيوية للنباتات والحيوانات. كلية البحوث البيئية والجيوكيميائية، جامعة موسكو الحكومية. م.ف. يمثل لومونوسوف أعمال الفرق الإبداعية بقيادة إن إس كاسيموف (المناطق الحضرية)، أ. Avsalomova (مناطق التعدين)، N.P Solntseva (مناطق إنتاج النفط)، وما إلى ذلك، الأساس الرئيسي لبناء الخرائط الجيوكيميائية البيئية هو عقيدة الجيوكيمياء الطبيعية. تُستخدم على نطاق واسع سلسلة من المؤشرات المحسوبة التي تعكس شدة الهجرة في نظام التربة النباتية. إن تنوع المناهج في التقييمات البيئية والجيوكيميائية للأقاليم، من ناحية، جعل من الممكن تطوير أساس للبحث المعقد، ومن ناحية أخرى، في المرحلة الحالية، بدأ في إدخال تنافر معين في الانضمام و مقارنة النتائج التي حصلت عليها الفرق الإبداعية المختلفة. يشير تحليل قاعدة المعايير الحديثة إلى الحاجة إلى التنفيذ النشط لمنهجية مدارس العلوم الطبيعية المختلفة في ممارسة البحوث البيئية والجيوكيميائية. فقط استخدامها المتكامل يجعل من الممكن التحديد الموضوعي لمجموعة كاملة من عوامل الخطر البيئية الجيوكيميائية التي تقلل من راحة المنطقة لوجود نظام بيئي وسكن بشري.
حتى الثمانينيات، لم يتم ذكر المشاكل البيئية للغلاف الصخري. ومع ذلك، سرعان ما بدأت الأزمة البيئية العالمية في الظهور بشكل متزايد في الطبقات العليا من قشرة الأرض. ولهذا السبب، بدأت الجيولوجيا تدريجيا في التركيز على المشاكل البيئية. نشأت علم البيئة الجيولوجية في أعماق الجيولوجيا الهندسية، التي تدرس خصائص وديناميكيات الآفاق العليا لقشرة الأرض فيما يتعلق بالهندسة البشرية والأنشطة الاقتصادية (كما حددها آي في بوبوف). غطت مهام الجيولوجيا الهندسية في البداية مجموعة ضيقة إلى حد ما من القضايا، على سبيل المثال، في مجال البناء، بما في ذلك. الإثبات الجيولوجي لمشاريع المباني والطرق والمحاجر والسدود ومحطات الطاقة الكهرومائية، الخ. لذلك، كانت الجيولوجيا الهندسية مفرطة في مركزية الإنسان، مع الأخذ في الاعتبار فقط الربحية الاقتصادية لمشروع اقتصادي معين، وترك المكون البيئي للقضية دون اهتمام.
مع مرور الوقت، بدأ هذا الوضع يتغير، لأنه تم الاعتراف بشكل متزايد بالعلاقة بين البيئة الجيولوجية والمجتمع البشري. بفضل هذا العامل، تم تطوير الاتجاه لاحقا في الجيولوجيا الهندسية، مما أدى إلى القضاء على العواقب السلبية للنشاط الهندسي البشري في الغلاف الصخري.
تم تكليف الجيولوجيا الهندسية بحماية البيئة الجيولوجية وقضايا الاستخدام الرشيد لموارد الغلاف الصخري. في هذا الوقت، ظهر اتجاه جديد في الجيولوجيا الهندسية - علم البيئة الجيولوجي الهندسي، وهو علم يتعامل مع القضايا العملية والنظرية لبيئة الآفاق العليا للغلاف الصخري. وهكذا، سلمت علم البيئة الجيولوجية الهندسية عصا القيادة إلى علم أكثر عالمية - الجيولوجيا البيئية، الذي يدرس قضايا بيئة الغلاف الصخري ومختلف المجالات الجغرافية للأرض في العلاقة المتبادلة بينها.
تم تقديم مساهمة كبيرة في تكوين الجيولوجيا البيئية من خلال أعمال V.I. فيرنادسكي على جيوكيمياء المحيط الحيوي. قدمت عقيدة فيرنادسكي حول الغلاف الجوي للأرض حافزًا جديًا لمزيد من البحث في تطوير علم جديد.
وأخيرًا، في نهاية القرن العشرين فقط، كان هناك وعي بأن أساليب الجيولوجيا الهندسية لا يمكنها حل المشكلات البيئية العالمية للغلاف الصخري. ضرورة تطوير العلوم التالية:
· الجيوكيمياء البيئية: دراسة قضايا تلوث الغلاف الصخري وهجرة العناصر الموجودة فيه من حيث تأثيرها على النظم البيئية.
· الجيوفيزياء البيئية: دراسة المجالات الفيزيائية للغلاف الصخري للأرض من حيث تأثيرها على النظم البيئية.
· الهيدروجيولوجيا البيئية: لدراسة قضايا تلوث المياه الجوفية.
لقد اتحدت جميع العلوم المذكورة أعلاه اليوم في علم واحد كبير - علم البيئة الجيولوجية.
التعريف، الموضوع، الموضوع، أهداف البحث
تعتبر الجيولوجيا البيئية اتجاهًا جديدًا يدرس العلاقات بين الغلاف الصخري والكائنات الحية والسكان والاقتصاد (Garetsky، Karataev، 1995؛ Theory...، 1997؛ Bgatov، 1993).
الهدف من دراسة الجيولوجيا البيئية هو الجزء القريب من السطح من قشرة الأرض - الغلاف الصخري، الواقع بشكل رئيسي في منطقة التأثير البشري. تشتمل كتلة الغلاف الصخري على الصخور وعمليات الإغاثة والعمليات الجيوديناميكية. في هيكل الجيولوجيا البيئية هناك مجالان - الموضوع والمعلومات المنهجية.
موضوع الجيولوجيا البيئية هو الوظائف البيئية للغلاف الصخري.
مثل معظم العلوم الجيولوجية، فإن دراسات الجيولوجيا البيئية، وفقًا لـ V.T. تروفيموف ود. زيلينج (2000،2002)، المشكلات على ثلاثة أنواع: الصرفية، والاسترجاعية، والتنبؤية.
المهام المورفولوجية هي المهام المتعلقة بدراسة تكوين وحالة وبنية وخصائص النظام الذي تم تحليله وظروفه البيئية والجيولوجية ككل. إن حل المشاكل من هذا النوع يجعل من الممكن الإجابة على السؤال: "ما نوع هذا النظام، وما هي الصفات المتأصلة فيه؟"، وكذلك الحصول على مؤشرات نوعية وكمية تميز الظروف (الإعدادات) البيئية والجيولوجية الحديثة. للكائن الذي تتم دراسته.
المهام بأثر رجعي هي مهام موجهة إلى الماضي وتتعلق بالدراسة (بتعبير أدق، الترميم) لتاريخ تكوين موضوع الدراسة، وتشكيل جودته الحديثة. يتيح لنا حل المشكلات من هذا النوع الإجابة على الأسئلة: "لماذا يكون الكائن هكذا؟" كيف تم تشكيلها؟
مهام التنبؤ هي مهام تتعلق بدراسة سلوك واتجاهات تطور النظام قيد الدراسة في المستقبل تحت تأثير الأسباب المختلفة ذات الأصل الطبيعي والاصطناعي. يتيح لنا حل المشكلات من هذا النوع الإجابة على السؤال التالي: "كيف سيتصرف الكائن في المستقبل تحت تأثيرات معينة؟"
كما هو الحال في الجيولوجيا الهندسية، يجب على الجيولوجيا البيئية أن تحل مشاكل التنبؤ المكاني والزماني والمكاني للتغيرات في النظام البيئي الجيولوجي تحت تأثير الأسباب الطبيعية التي من صنع الإنسان أو عملها المشترك. منهجية حل مشاكل التنبؤ أقل تطوراً بكثير من المنهجية المورفولوجية والأثر الرجعي.
لقد سبق أن تبين أن الجيولوجيا البيئية تدرس النظم الجيولوجية البيئية. هناك أربعة أنواع من هذه الأنظمة (تروفيموف، زيلينج، 2002):
* النظام البيئي الجيولوجي الطبيعي حقيقي؛
* النظام البيئي الجيولوجي الطبيعي مثالي.
* النظام البيئي الجيولوجي الطبيعي والتقني مثالي؛
* النظام البيئي الجيولوجي الطبيعي التقني حقيقي.
العلاقة بين الجيولوجيا البيئية والعلوم الطبيعية
تقع الجيولوجيا البيئية عند تقاطع التخصصات البيئية والجيولوجية
الشكل 1
الجيولوجيا البيئية هي مزيج من علمين مترابطين: الجيولوجي والبيئي، والذي يشمل أيضًا التخصصات الطبيعية والدقيقة والطبية والاجتماعية والاقتصادية. الجزء المركزي فيه يحتل علم البيئة الجيولوجية - وهو مجال علمي متعدد التخصصات يدرس الجوانب البيئية للتفاعل بين الطبيعة والمجتمع (ياسامانوف، 2003)
هيكل الجيولوجيا البيئية
تتطور الجيولوجيا البيئية وفق مبدأ "تخضير" الفروع الرئيسية للجيولوجيا وتشمل التخصصات التي تدرس من منظور بيئي:
· تكوين وخصائص الأرض (البترول البيئي، الجيوكيمياء، الهيدروجيولوجيا، الجيوفيزياء)؛
· العمليات الجيولوجية (الديناميكية الجيولوجية البيئية)؛
· دور الحياة العضوية في تكوين الغلاف الصخري والرواسب المعدنية (بيئة تكوين الصخور وبيئة المعادن)؛
· البيئة الجيولوجية (الجيولوجيا البيئية الهندسية).
· تخصصات المحتوى المنهجي (رسم الخرائط البيئية والمعلوماتية الجغرافية).
الفروع الرئيسية للجيولوجيا البيئية هي:
· علم الصخور البيئي.
· الجيوديناميكية البيئية.
· الجيومورفولوجيا البيئية.
· الجيوكيمياء البيئية.
· الجيوفيزياء البيئية.
· الهيدروجيولوجيا البيئية.
الجيولوجيا البيئية الخاصة، بما في ذلك الجوانب البيئية والجيولوجية للتصميم والبناء. يمكن تضمين الجيولوجيا البيئية الترفيهية في تكوينها.
ويمكننا أن نميز على الأقل اتجاهين رئيسيين في فهم مصطلح "الجيولوجيا" وموضوع هذا العلم وأهدافه وغاياته: 1. تعتبر علم البيئة الجيولوجية بمثابة علم البيئة الجيولوجية. من خلال هذا النهج، تدرس علم البيئة الجيولوجية الروابط الطبيعية (المباشرة والعكسية) للبيئة الجيولوجية مع المكونات الأخرى للبيئة الطبيعية - الغلاف الجوي والغلاف المائي والمحيط الحيوي، ويقيم تأثير النشاط الاقتصادي البشري بجميع مظاهره المتنوعة ويعتبر بمثابة العلوم عند تقاطع الجيولوجيا والكيمياء الجيولوجية والبيولوجيا والبيئة. 2. يتم تفسير الجيولوجيا البيئية على أنها علم يدرس التفاعل بين النظم الجغرافية والبيولوجية (الإيكولوجية) وأنظمة الإنتاج الاجتماعي.في هذه الحالة، تدرس علم البيئة الجيولوجية الجوانب البيئية للإدارة البيئية، وقضايا العلاقة بين الإنسان والطبيعة، وتتميز بالاستخدام النشط للنماذج النظامية والتآزرية والنهج التطوري. هنا تعتبر الجيولوجيا البيئية علمًا يقع عند تقاطع الجغرافيا والبيئة. هناك عدد من وجهات النظر الأخرى حول الجيولوجيا البيئية. وبالتالي، يمكن التمييز بين التفسيرات المختلفة اعتمادًا على العلم (الجغرافيا أو البيئة) الذي يأخذه المؤلف كأساس لعلم البيئة الجيولوجية.يعتبر عدد من المؤلفين علم البيئة الجيولوجية بمثابة جغرافيا بيئية،
دراسة تكيف الاقتصاد مع المناظر الطبيعية المحيطة
.والبعض الآخر جزء من البيئة، الذي يدرس عواقب التفاعلات بين المكونات الحيوية وغير الحيوية. يعتبر العديد من العلماء أن علم البيئة الجيولوجية هو نتيجة للتطور الحديث وتوليف عدد من العلوم: الجغرافية والجيولوجية والتربة وغيرها.يدعو هؤلاء المؤلفون إلى فهم واسع لعلم البيئة الجيولوجية باعتباره علمًا متكاملاً للتوجه البيئي الذي يدرس أنماط عمل النظم البيئية المعدلة بفعل الإنسان على مستوى عالٍ من التنظيم. 5 * فهم الجيولوجيا البيئية في النهج الجغرافي والجيولوجي: الوظائف البيئية وخصائص البيئة الايكولوجية. الجيولوجيا هو مجال دراسة قوانين الغلاف الصخري والغلاف الأرضي، ويكشف عن دور الغلاف الجوي الخارجي للأرض والنشاط البشري السائد. البيئة الجيولوجية: الكيمياء الجيولوجية البيئية، الجيومورفولوجيا البيئية، الديناميكا الجيولوجية البيئية.النهج الجغرافي .يمتلك الجغرافيون المعلومات الأولى عن الجيولوجيا البيئية. صاغ كارل ترول مصطلح "علم البيئة الجيولوجية" في عام 1939. كان الجغرافيون أول من أدرج المناظر الطبيعية كأشياء للدراسة.