Universul si nivele de complexitate ale invelisul geografic

NIVELE DE COMPLEXITATE ALE INVELISULUI GEOGRAFIC

1. Invelisul geografic-Ierarhie organizatorica 

Universul este  ordonat ierarhic. Premisa fundamentala in abordarea acestei probleme este faptul ca lumea (universul, natura, societatea) nu este o acumulare intamplatoare de obiecte procese si fenomene ci reprezinta un ansamblu unitar, complex structurat si (auto)organizat. Intre ultimele frontiere ale cunoasterii (limita Metagalaxiei, respectiv, particulele elementare), dar probabil si dincolo de ele, lumea este o ierarhie de nivele organizatorice dispuse in functie de gradul de complexitate, potentialul energetic si dimensiunea spatio-temporala. Intre acestea se situeaza si invelisul geografic.

Existenta  nivelelor de complexitate reflecta proprietatile materiei de a se diferentia in diverse forme (elemente chimice, substante, energii, stari de agregare etc.), de a se ordona (de la simplu la complicat, de la mic la mare si invers etc.), in structuri complexe (roci, plante, oameni, planete, stele) si de a se integra, prin ele, in niveluri organizatorice tot mai vaste (litosfera, vegetatie, societate, invelis geografic, sistem solar, galaxie etc.).

Fiecare nivel organizatoric, oriunde s-ar situa intr-o ierarhie, este el insusi “complexitate” in sine si prin urmare, cunoasterea sa presupune nu numai cercetarea sa ca “intreg”, ci si a “partilor”, a nivelurilor subordonate de integrare.

Orice nivel de complexitate poseda o individualitate proprie, se structureaza si functioneaza dupa legi specifice dar, in acelasi timp se afla si sub incidenta unor principii organizatorice universale ce guverneaza intreaga ierarhie (universala) si integreaza nivelurile de sine statatoare („intreguri”) ca „parti” ale unor „suprastructuri”.totalizatoare supuse, ele insesi, aceluiasi „tipar” de organizare dichotomica („intreg” si „parte”, deopotriva).   

Proprietatea obiectelor, proceselor si fenomenelor de a se dispune sub forma de structuri organizatorice ierarhizate, implicit modelul de ordonare rezultat pe aceasta cale au fost denumite de A. Koestler (1967) holarhie. Pentru a desemna un component (nivel organizatoric), ce este parte a unei holarhii, a propus termenul de holon.

Deci, orice holarhie (termen obtinut prin juxtapunerea termenilor „holos”-cuvant grecesc semnificand „intreg”, „totalitate”-respectiv, ierarhie),  reprezinta o serie de holoni (entitati) a caror individualitate este circumscrisa in conditia existentiala a unor structuri emergente (Detalii in capitolul urmator).

Drept urmare, cunoasterea oricarui fapt, presupune cercetarea “intregului” si, deopotriva a “partilor” sau a nivelurilor subordonate de integrare; evident, nu prin izolarea sau detasarea faptelor din ordinea implicata, ci prin cautarea sistematica a conexiunilor si interdependentelor care le “leaga”, ca entitati “in sine”, si le racordeaza la “context” (istorie, influente, tendinte, constrangeri etc.). Desigur, in raport cu aceasta necesitate, cunoasterea invelisului geografic, nu poate constitui o exceptie.

Privit la macroscara, nivelul geografic de structurare (invelisul geografic) este produsul diferentierii, (auto)organizarii si integrarii urmatoarelor nivele subordonate: nivelul geocomponental (al structurilor de baza), nivelul geosferic (al diferenterii si individualizarii geocomponentale la scara globala), nivelul geocomplexelor teritoriale (al interactiunilor geocomponentale) si nivelul organizarii teritoriale (al diferentierii teritoriale prin “vectori” organizatorici de factura superioara: reflectarea si actiunea umana).

2. Nivelul geocomponental

Geocomponentii “atomii” structurarii geografice. Nivelul geocomponental poate fi considerat nivelul de baza al structurarii invelisului geografic intrucat include elementele de referinta ale caror interactiuni genereaza structurile geografice complexe. Fondul initial de structurare geografica este alcatuit din elemente macroscopice diverse: minerale, roci, apa, aer, sol, plante, animale, oameni, produsele activitatii lor (constructii, elemente de infrastructura etc.) s.a.

Se remarca faptul ca desi categoriile geocomponentale nu sunt prea numeroase, fiecare in sine contine o mare diversitate de forme de manifestare: de ex. tipuri de minerale si roci, de mase de aer si de apa, de comunitati umane, asezari umane etc. De exemplu, geocomponentul “apa” este mult mai mult decat echivalentul sau chimic (H2O): de ex. apa lacului, marii sau oceanului contine in stare dizolvata gaze, minerale, saruri, carbonati, materiale in suspensie, include organisme vii, poseda parametri fizico-chimici specifici-temperatura, densitate, culoare etc. (pe scurt, complexitate reala) a caror natura, proportie si marime sunt determinate de conditiile de existenta litomorfostructurala, climatica, hidrica, biotica etc. (adica de localizarea in spatiul concret), iar efectele sale climatice, hidrice, geomorfice, biotice, socio-economice asupra “vecinatatii” vor fi, evident, dependente si proportionale cu parametrii de “masa” (volum, densitate) si altii asociati: forma, dimensiuni, regim, calitatea de resursa etc.

Ca urmare a variabilitatii conditiilor de formare si manifestare devin posibile numeroase combinari, intre diferitele stari geocomponentale, ce determina varietatea teritoriala a invelisului geografic.

Punctul de vedere geografic asupra componentelor realitatii. Cu privire la studiul geocomponentilor ce edifica invelisul geografic s-au ridicat unele dileme izvorate din faptul ca acestia constituie obiect de cercetare si pentru alte stiinte: apa, aerul (gazele) s.a.-pentru chimie si fizica, rocile-pentru geologie, plantele-pentru botanica, omul-pentru antropologie si alte stiinte sociale, activitatile sale-pentru economie etc.

Fizicianul, chimistul, mineralogul, botanistul etc. pot opera cu o cantitate infinit de mica aer, apa, mineral, planta etc., pentru a putea determina detaliat proprietatile obiectelor respective si a formula concluziile cu privire la ele. Spre deosebire de acestia, geograful, studiaza aceleasi elemente dar dintr-un  punct de vedere substantial diferit. Specificitatea punctului de vedere geografic decurge din aplicarea criteriilor masei, complexitatii reale si localizarii in spatiul concret (S. Mehedinti, 1930).

Referat: Legea apelor geotermale, termale si munerale nr. 107 din 25 septembrie 1996 Lucrare: Strategii in domeniul gospodaririi apelor - apa ca resursa si factor de mediu

Geograful poate trage concluzii despre caracteristicile si rolul componentilor amintiti numai, si numai daca, ii examineaza in “marime forma si manifestare naturala, reala”. De ex. efectele climatice ale unei mase de aer nu pot fi evaluate fara a se cunoaste volumul, intinderea, inaltimea (forma si dimensiunile) “incarcatura” cu vapori de apa, particule minerale s.a., directia de deplasare, viteza, variatia interna a presiunii atmosferice, temperatura s.a. (complexitatea reala); multe dintre aceste caracteristici nu pot fi explicate daca nu sunt corelate cu proprietatile termice, hidrice si orografice ale locului (suprafetei) de formare, cu particularitatile teritoriul tranzitat si cu modul in care acesta isi pune amprenta asupra caracteristicilor sale (localizarea in spatiul concret).

Cunoasterea individualitatii geocomponentale prin utilizarea conceptelor de “masa”, “complexitate reala” si “localizare in spatiul concret” diferentiaza evident demersul geografic de cel preponderent analitic specific altor discipline. In concluzie, masa, complexitatea reala si localizarea exprima dimensionarea geografica a  realitatii.

Geograful studiaza faptele individuale sub aspect asociativ. Geograful studiaza geocomponentii prin efectele lor cumulative; nu “individualul” (roca, raul, specia de planta, individul uman, locuinta etc.) ci “asociativul” (structura litosferica sau geomorfica, sistemul de drenaj, asociatia vegetala, comunitatea umana, asezarea omeneasca etc) confera substanta si legitimitate demersului geografic intrucat proprietatile lor (masa, complexitatea reala etc.) nu pot fi explicate decat prin corelare reciproca si prin raportarea fiecaruia la toti ceilalti. Astefel, pedologul cerceteaza solul ca “mijloc de productie” prin prisma fertilitatii si a modalitatilor de sustinere sau amplificare a respectivei calitati; geograful, fara a ignora aceste aspecte-cu implicatii economice, “vede” in sol informatii pretioase despre conditiile geografice trecute in care s-a format, precum si un “factor” integrat in structura si dinamica actuala a teritoriului, prin efectele microclimatice, hidrice, geomorfice, ecologice, economice. Drept urmare, criteriilor anterioare se adauga si cerinta ca fiecare geocomponent sa fie studiat in calitate de “produs” si “factor” al complexului teritorial

Nivelul geosferic de organizare

3.1.Geosferele ca forme de structurare materiala si evolutiva

(Geo)sferele sunt expresia unui mod universal de structurare a materiei. La originea sa stau legile de atractie, miscare si evolutie a corpurilor cosmice iar elementul comun este faptul ca structurile rezultate respecta coordonatele majore ale geometriei sferice reflectata intr-o serie de “tipare” definitorii: forma (cvasisferica), structurarea interna sub forma de “invelisuri” concentrice, orbite si miscari cu traiectorii circulare si elipsoidale s.a. Geosferele s-au format prin procesul de diferentiere dinamica a materiei telurice in campul gravitational in raport cu greutatea si densitatea specifica a elementelor chimice. Astfel, prin dispunerea materiei grele in nucleu (12-18 g/cm³) si migrarea celei cu densitate redusa spre suprafata (2,5 g/cm³, in scoarta) a rezultat structura zonal concentrica a Terrei.

Originalitatea modelului (geo)sferic terestru Desigur ordonarea zonal-concentrica a materiei nu este specifica doar Terrei. Majoritatea corpurilor cosmice poseda acest tip de structurare insa modelul terestru este substantial inedit. Deosebirea majora consta in faptul ca in timp ce la alte planete din sistemul solar invelisurile intretin doar un contact pasiv, cu slabe interactiuni fizice, in cazul Pamantului, geosferele sunt activ interconectate si inscrise in ample procese coevolutive si sinergetice generatoare de noi structuri cu proprietati emergente.

Conditii geoecologice ale formarii I.G Pe langa actiunea “coordonatoare” a gravitatiei, producerea acestei diferentieri evolutive mai necesita si alte conditii precum:

v     necesitatea inscrierii planetei pe o “nisa” eliptica (pozitionarea fata de Soare) favorabila receptarii unui nivel radiativ solar optim;

v     inmagazinarea unui potential endogeotermic din stadiul protoplanetar indispensabil restructurarii tectonice ulterioare a geosferelor interne;

v     constituirea si evolutia scoartei si a atmosferei sub forma de (proto)geosfere “filtrante”, susceptibile sa permita schimbul permanent de materie intre suprafata terestra (interfata de contact)  si mediile adiacente (manta, respectiv spatiul cosmic);

v     transformarea suprafetei de contact-prin transfer, conversie si stocare de substanta, energie si informatie-in “coloana vertebrala” a viitorului invelis geografic, el insusi capabil de noi diferentieri (A. Rosu, 1987).

O contradictie necesara: separare – cooperare; sinteza ei: noutatea geografica. Diferentierile structurale si evolutive, au rezultat, principial, printr-un dublu proces (I. Mac, 2000) “de selectare si purificare a starilor de agregare ale materiei si de asezare a acesteia, sub constrangerile gravitatiei, pe nivele sau geosfere distincte (litosfera, atmosfera, hidrosfera si biosfera) cu toata situatia lor de interferenta pe anumite intervale; de combinare si conlucrare (integrare) a maselor (solida, lichida, gazoasa, biotica), preparandu-se astfel geosfere noi, integrative (reliefosfera, pedosfera, landsaftosfera, antroposfera, invelisul geografic)”

3. 2. Definirea si clasificarea geosferelor

Notiunea de „geosfera. Prin chiar modul de individualizare-ordonarea gravitationala a materiei-orice geosfera presupune existenta un grad relativ de omogenitate. Criteriul principal de definire este dominanta  unui element sau stari geocomponentale intr-un nivel sferic de structurare materiala. Prin geosfera se intelege “intinderea unei masei componentale cu tot ce se afla in ea, pana la cuprinderea sferica a Pamantului” (I. Mac, 2000).

Clasificarea geosferelor. Cu privire la clasificarea geosferelor se utilizeaza, indeosebi, doua criterii: gradul de complexitate, respectiv pozitia in raport cu suprafata topografica a Terrei. Conform primului criteriu se diferentiaza: geosferele primare (litosfera, atmosfera, hidrosfera), numite astfel intrucat au aparut primele (in etapa protoplanetara) si reprezinta “baza” formarii celorlalte geosfere, numite, in consecinta, derivate sau secundare; geosferele derivate (pedosfera, biosfera, antroposfera s.a.) ar fi deci structuri mai recente sub aspect evolutiv si superioare din punct de vedere calitativ. Dupa pozitie, se diferentiaza in geosfere interne (mantaua inferioara, astenosfera, mantaua superioara, scoarta) respectiv externe (hidrosfera, atmosfera, biosfera s.a.). Aceste diferentieri sunt dictate mai mult de necesitatea sistematizarii faptelor intrucat, in realitate, aceste trasaturi sunt mult mai nuantate. Astfel, etichetarea “geosfere primare” nu corespunde, intru totul, realitatii pentru ca, de la stadiul protoplanetar si pana in prezent, respectivele geosfere au realizat schimburi materiale interne si interconectate ce au contribuit la aparitia de noi structuri si proprietati in cadrul lor (de ex. structuri granitice, sedimentare etc.-in scoarta; ape subterane, ghetari etc.-in hidrosfera; configuratii barice, structuri climatice, ecranul de ozon etc.-in atmosfera). Deci caracterul “derivativ” integrat a fost o constanta evolutiva a geosferelor primare.

Geosferele intre “imaginea” perceputa si realitate. Perceptia traditionala asupra geosferelor, constand in dispunerea succesiv concentrica, armonioasa, simetrica, ordonata si evidenta a orizonturilor omogene (invelisurilor) cu proprietati specifice bine definite,  contine o doza considerabila de idealizare. Ea deriva, mai ales, din ratiuni didactice ce opteaza pentru simplificare excesiva destinata facilitarii intelegerii unei realitati complexe (de ex. modelul clasic de reprezentare a geosferelor prin cercuri concentrice). Idealizarea prin individualizare statica, separare si simplificare este utila (mai ales in scopuri didactice), dar este reala doar intre anumite limite.

In realitate, doar litosfera, atmosfera si hidrosfera au continuitate spatiala la scara globala,  insa grosimea lor variaza considerabil (chiar si in cazul atmosferei, la prima vedere, cea mai simpla si omogena in dispunere si proprietati). In schimb, biosfera si antroposfera etaleaza arii de concentrare a organismelor separate prin discontinuitati teritoriale in care viata este o prezenta firava. In ultimul caz, atributul de “sfera” are, mai mult, conotatie de apartenenta la o clasa de fenomene, decat de configuratie spatiala. In plus, intre geosfere nu exista, decat rareori, limite transante; trecerea intre litosfera si mediile hidric, atmosferic, biotic se realizeaza prin cuverturi de alterare, soluri, pelicule de sedimente etc. ce inglobeaza, pe o anumita grosime, elemente si stari specifice tuturor mediilor ce intra in contact si interactiune.

Imaginea privind geosferele trebuie completata, in mod necesar, cu acele caracteristici ce le confera calitatea de structuri dinamice complexe interconectate intr-un ansamblu functional: invelisul geografic. Chiar daca geosferele sunt, in prima instanta, “creatii” ale gravitatiei, trebuie subliniat faptul ca ele “fiinteaza” nu atat prin gravitatia ordonatoare, prin cadrul impus de aceasta, cat mai ales prin mecanismul lor energetico-functional. De aceea, in cele ce urmeaza, vom proceda la o scurta trecere in revista a acelor caracteristici ce confera geosferelor calitatea de structuri dinamice (auto)organizatorice. Este vorba de o serie de trasaturi, valabile pentru toate sferele ce edifica invelisul geografic, esentiale pentru intelegerea profunda a proprietatilor de detaliu analizate, in majoritatea lucrarilor de factura generala, pentru fiecare geosfera in parte.