Invelisul geografic - megageosfera integrata - sinteza a interferentei si conlucrarii geosferelor

1. Invelisul geografic: definire, istoric, terminologie,

limite si structura

1. Semnificatia notiunii de "invelis geografic"

Invelisul geografic-sinteza a interferentei si conlucrarii geosferelor. Desi, divers definit si denumit, exista o unanimitate de opinii privind atributele esentiale ale invelisului geografic: megageosfera rezultata prin interactiunile geosferelor (litosfera, atmosfera, hidrosfera, biosfera, antroposfera s.a.), ale caror variate transformari materiale, energetice si informationale se concretizeaza in structuri spatiale diverse, relativ stabile Interactiunile dintre geosfere presupun procese de intrepatrundere, conlucrare, conditionare, determinare, influentare, fuzionare (amestec), integrare etc. Aceste atribute sunt elocvent surprinse in urmatoarele definitii:

- "invelisul terestru trebuie inteles ca un sistem material geografic sau un complex de elemente naturale si social-economice, aflate in stransa legatura de reciprocitate si cu proprietati noi pe care nu le au componentele lui, iar principiul de baza al acestui invelis poate fi formulat ca reprezentand unitatea contradictorie si legatura reciproca dintre natura si om" (P. Cotet,1957);

- "geostructura materiala, energetica si informationala de maxima complexitate avand configuratie sferica, continut distinct, functionare specifica si limite proprii", I. Mac, 2000.

Exista cateva conditii esentiale care stau la baza edificarii invelisului geografic:

1. procesele de diferentiere, sub comanda gravitationala, a materiei telurice in structuri geosferice relativ omogene;

procesele de interferenta si conlucrare a geosferelor in cadrul unui ansamblu functional complex, animat de fluxurile energetice endogene si exogene (indeosebi caldura interna, radiatia solara si componenta centrifuga a campului gravific) ce tind sa perturbe necontenit tendinta spre simetrie organizatorica impusa de componenta gravitationala centripeta:

3. procesele de edificare a unor noi structuri geografice, de sinteza, ce diversifica alcatuirea, functionalitatea si fizionomia invelisului geografic in toate ipostazele de manifestare scalara (globale, regionale, locale).  

Ansamblul acestor procese, ele insele de o exceptionala varietate si complementaritate, confera invelisului geografic statutul unei realitati complexe extrem de dinamica dar totodata, unitara si avand o certa individualitate.

Fig.1. Invelisul geografic - ca produs de sinteza al geosferelor ( L-litosfera; H-hidrosfera;    A-atmosfera; B-biosfera; R-reliefosfera; P-pedosfera; An-antroposfera; La-landsaftosfera)

Scurt istoric

Intuirea invelisului geografic pe baza relatiilor dintre geosfere. Germenii conceptiei despre invelisul geografic dateaza din "zorii" geografiei moderne (sec. XVII, lucrarile lui B. Varenius si G. Fournier, indeosebi) cand legaturile reciproce dintre geosfere erau intrezarite desi adunarea argumentelor probatoare era abia la inceput. Bazele sale au fost puse de catre "clasicii" geografiei moderne, indeosebi Al. von Humboldt, K. Ritter, F. von Richthofen, V. V. Dokuceaev, A. Penck, I. P. Brounov s.a. precum si de catre discipoli ai acestora, intre care geografii romani S. Mehedinti si G. Valsan. Simion Mehedinti, in demersul logic, de mare profunzime si rafinament critic, realizat in lucrarea "Terra.Introducere in geografie ca stiinta" argumenteaza ca "invelisurile concentrice ale planetei . sunt dependente unele de altele, intocmai ca si partile unui organism" si precizeaza legile ce definesc aceasta relatie.

Obiectivitatea sensului clasic: omul este component si factor al invelisului geografic. Indiferent de modul in care a fost denumit produsul de sinteza rezultat din interactiunea geosferelor ("mecanism complex"-Brounov, "fata Pamantului"-Richthofen, "organism planetar"-Mehedinti, "invelis geosferic"-Valsan s.a.) un aspect se cuvine a fi subliniat: omul este component si factor al invelisului geografic (de sine statator sau inclus la biosfera). Acesta era sensul initial al termenului frecvent utilizat in tratatele geografiei clasice germane (erdhüle), franceze (enveloppe terrestre) si engleze (enveloping earthshell) aparute in primele decenii ale secolului XX.

Scindarea cunoasterii geografice in doua "lumi paralele": naturala si socio-economica Dupa al doilea razboi mondial, conceptia a inregistrat mutatii. Astfel, in geografia occidentala a inceput sa fie considerata desueta si prin urmare, tot mai putin utilizata. In geografia sovietica (inevitabil, si in cea a tarilor situate la est de "cortina de fier") datorita cerintei ideologice de a evita rationamentele determinist geografice (considerate "reactionare") s-a impus ca necesitate "dualismul" geografic (vezi subcap. 1.4.1.).

In contextul stiintific dualist, Geografia fizica ("rupta" de cea umana) a "transformat" invelisul geografic intr-un obiect de studiu exclusiv, de sine statator, redefinit ca invelis "natural" sau "fizico geografic", care avea si functia de "mediu" pentru societate. Ilustrativa in acest sens este definitia lui I.M. Zabelin (1955, citat de I. Donisa, 1977): "invelisul geografic, care este mediu pentru societatea omeneasca, este regiunea de interactiune si intrepatrundere partiala a rocilor, radiatiei solare, aerului, apei, bacteriilor, vegetatiei, solurilor si lumii animale". Asadar, omul era "izgonit" din natura intr-o societate exclusivista, plasata triumfalist deasupra ei; de acolo, suporturile fizico-geografice ale existentei umane pareau "controlabile",

"subordonate", puteau fi ignorate sau minimalizate, asa cum sugereaza si simplista, dar frecventa, vocabula "cadrul natural".

Referat: Sistemul circulator la om - inima, vasele de sange Proiect: Ierarhia organizarii biomoleculare

"Lumea" geografica este doar una: refacerea unitatii cunoasterii. Ambele optici s-au dovedit nefaste pentru progresul geografiei. In geografia apuseana cunoasterea s-a fragmentat tot mai mult punandu-se frecvent la indoiala specificitatea si legitimitatea discursului geografic. In schimb, in geografia rasariteana s-au afirmat interpretari reductioniste care au intarziat aparitia unor teorii integrate aplicabile la complexele raporturi teritoriale dintre natura si societate. La ora actuala, asistam la reactualizarea sensului primar, cel de invelis complex integrat, evident, intr-un context conceptual vizibil modificat prin progresul cunoasterii si declinul dogmelor ideologice in stiinta.

3. Termeni sinonimi, echivalenti sau cu semnificatii apropiate

O paleta larga de termeni cu semnificatii apropiate. Notiunea de "invelis geografic" se remarca prin sugestivitate, dar utilizarea ei este, uneori, improprie din considerente lingvistice (genereaza tautologii, vezi 1.6.1). Atunci se poate proceda la utilizarea unui termen echivalent sau cu semnificatie apropiata, precum: mediu geografic (E. Reclus-1876); invelis geosferic (G. Valsan, 1939); invelis landsaftic (I. K. Efremov, S. V. Kalesnik, 1947); epigeosfera (A. G. Isacenko, 1953); invelis terestru (P. Cotet, 1957); intreg teritorial planetar (V. Mihailescu, 1945, 1968); geosistem (V. B. Soceava, 1963); sociogeosistem (I. Donisa, 1977); mezogeosistem (Al. Rosu, 1987); invelis terestru superior (I. Mac, 2000); invelis terestru de sinteza (D. Simandan, 2003).

Sinonimii, echivalente diferente si polisemii. Termenii "invelis geosferic", "invelis terestru", "intreg teritorial" si "invelis terestru superior" sunt practic sinonimi. Termenii "invelis landsaftic", "epigeosfera", "geosistem" (si derivatii sai) au o buna corespondenta cu cel de "invelis geografic", dar implica unele nuantari. Astfel, "invelisul landsaftic" si "epigeosfera" implica restrangerea limitelor la spatiul de maxima interferenta si conlucrare a geosferelor (avand o grosime de cateva zeci de metri, pana la, cel mult 200 m, "in care traiesc vietuitoarele, se formeaza solul si se individualizeaza landsafturile"; I. Donisa, 1977). Fata de conceptul "geosistem" exista rezerva ca acesta ar fi mai curand echivalentul metodologic al realitatii (model, inevitabil, selectiv) pe care o reflecta, mai mult sau mai putin fidel, dar nu se confunda cu ea; termenul prezinta insa marele avantaj ca faciliteaza abordarea complexitatii geografice, a interactiunilor, genetice, dinamice, evolutive si organizatorice, prin care se manifesta aceasta. Paradoxala este insa situatia notiunii de "mediu geografic". Desi este o notiune veche si traditionala in geografie, utilizarea diversa, ignorarea caracterului dihotomic al termenului s.a., au condus la constructii polisemantice, generatoare de confuzii, ce s-au amplificat si mai mult odata cu intrarea in "scena" a notiunii de "mediu inconjurator" (vezi 1.6.).

4. Limitele spatiale ale invelisului geografic

Invelisul geografic-interfata globala. Daca in interiorul Pamantului geosferele vin in contact doua cate doua, suprafata acestuia reprezinta o vasta "interfata"* unde intra in contact direct si se intrepatrund litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera antroposfera s.a. De aceea, "suprafata" scoartei este considerata, sub aspect structural, "coloana vertebrala" a invelisului geografic iar sub aspect functional, "plita energetica mozaic" care absoarbe, transforma si emana diferentiat energia si substanta aflata in incarcatura geosistemului planetar (Al. Rosu, 1987). Ea nu se rezuma exclusiv la suprafata topografica, ci poseda o anumita "consistenta" (grosime) ce polarizeaza, la randul sau, un "camp geografic" si mai vast de interactiune si schimburi reciproce. Aici are loc punerea in contact a mediilor si starilor diverse specifice geosferelor si interactiunile dintre ele soldate cu aparitia unor structuri inedite (forme de relief, soluri, asociatii biotice, peisaje etc.) ce edifica "fructul" evolutiei planetare: invelisul geografic.

Rezulta ca problema stabilirii limitelor verticale ale invelisului geografic se leaga de precizarea extensiunii spatiale a campului geografic in care procesele de transformare materiala convertesc fluxurile cosmice si telurice, de substanta, energie si informatie, in structuri geografice propriu zise, diferite de conectarile ce stau la originea lor.

Simplu spus, invelisul geografic se afla intre acele limite unde, concomitent, exista schimburi reciproce active intre geosfere, se manifesta toate starile de agregare ale materiei si este prezenta, deopotriva materia biotica, vie sau moarta.

Pentru argumentarea limitelor pot fi luate in considerare urmatoarele criterii cu valoare normativa (de principiu):

criteriul manifestarii schimburilor reciproce efective de substanta, energie si informatie intre geosfere;

criteriul coexistentei tuturor starilor de agregare (solid, lichid, gazos) premisa fundamentala a transformarii si devenirii materiei;

criteriul emergentei evolutive expresie a "saltului" autoorganizatoric de la anorganic la organic.

Cu privire la fixarea limitelor spatiale, intre care structurarea materiei satisface concomitent aceste cerinte, au fost emise diverse puncte de vedere (exprimand anumite conceptii privind realitatea geografica sau stadii in cunoasterea acesteia).

Astfel, pentru limita superioara au fost avute in vedere tropopauza, mezopauza, limita superioara a atmosferei s.a., in timp ce limita inferioara a fost asociata cu baza stratului de hipergeneza (500-800 m adancime), cu nivelul izotermic de 0s C (situat in medie la 15 m adancime, pe uscat si la cca. 400 m, in oceane si mari), baza scoartei de alterare, baza stratisferei, baza litosferei sau chiar a astenosferei s.a.

Ozonosfera si astenosfera -"anvelope" de protectie ale I.G. Acceptiile mai recente cu privire la limitele spatiale, intre care structurarea materiei satisface concomitent aceste cerinte, sunt aproape unanime in acceptarea faptului ca invelisul geografic se extinde intre "ozonosfera", care il separa de mediul extern (gazos, cosmic) si "astenosfera" ce constituie mediul teluric intern cu functie de suport energetic si material al litosferei (fig.3). Ele joaca rolul unor "anvelope" de protectie si mijlocesc schimburile energetice cu mediile exterioare (A. Rosu, 1987). Schimbarea radicala a proprietatilor si parametrilor fizico-chimici (stare de agregare, compozitie, temperatura, densitate s.a.), dincoace de respectivele orizonturi-reper, reflecta "trecerea" conectarilor energetice telurice si extraplanetare intr-un nou nivel organizatoric, cel de sinteza geografica, rezultat prin asocierea variata si transformarea evolutiva corelata a tuturor structurilor planetare (roca, sol, apa, aer, vietuitoare).

Limita superioara "ecranul" de ozon. Limita superioara se afla la cca 20-25 km, dincolo de care (pana la cca. 40 km) se extinde ecranul protector de ozon stratosferic rezultat in urma interactiunilor dintre radiatiile ultraviolete si gazele atmosferice Aceasta limita marcheaza nivelul pana la care pot supravietui formele de viata efectului distrugator al radiatiilor ultraviolete. In acest spatiu se include totodata si "atmosfera geografica" (troposfera), invelis a carui diversificare si originalitate climatica se explica numai prin procesele de transfer si conversie energetica pe care le intretine cu litosfera, hidrosfera si biosfera.

Limita inferioara:contactul prelitosfera-astenosfera. Limita inferioara corespunde bazei litosferei, situata la adancimea de cca. 90-250 km, unde se realizeaza contactul (fluctuant pe verticala) dintre astenosfera si prelitosfera (mantaua litosferica).

Fig. Limitele si structura invelisului geografic ( I. Mac, 2000)

Aici materia topita (magma) si cea solida formeaza un amestec in care se inradacineaza structurile (placile) litosferice (fig. 3). Transformarea magmei din astenosfera in rocile ultrabazice specifice prelitosferei si apoi in cele bazice, neutre si acide (magmatice, sedimentare si metamorfice), ce alcatuiesc diversele corpuri geologice, reprezinta inceputul ciclurilor tecto-structurale si petrografice ce antreneaza materia subcrustala si crustala, sub impulsul factorilor externi, pe calea integrarii sale in viitoarele structuri geografice abiotice si biotice. Acest amplu circuit, care se deruleaza pe fondul dinamicii globale a placilor litosferice, subductie, litosfera cu  hidrosfera, atmosfera si biosfera. Contactul dintre astenosfera si baza litosferei (mantaua litosferica) marcheaza adancimea maxima pana la care pot fi prezente structurile biotice, continute in structurile sedimentare ale placilor litosferice aflate in subductie. Aceste considerente argumenteaza plasarea limitei inferioara a invelisului geografic la baza litosferei (contactul prelitosfera-astenosfera).

Fig.  3. Sectiune schematica prin litosfera terestra

P.C. - platforma continentala; L. O. - lant orogenic; M - discontinuitatea Moho.

(Seclaman si colab., 1999)

Limite infinite intr-un spatiu . finit ! In plan orizontal, forma Pamantului face ca invelisul geografic, desi finit, sa nu fie delimitat. Limitele se impun in cadrul invelisului geografic, la nivel subordonat, prin diferentierea teritoriala a componentilor, inclusiv a complexelor teritoriale rezultate din interactiunea lor. Aceste limite au caracter relativ (perceperea lor este dependenta de marimea scarii spatio-temporale la care sunt analizate), divers (ca alcatuire si "exprimare") si schimbator. Prin urmare, fie "rigide" (margini continentale, lanturi muntoase etc.), ori "elastice" (tarmuri, frontiere politice si administrative, etc.), durabile sau efemere, globale ori locale etc., toate au . o "limita" care le face sa varieze necontenit.

5. Structura invelisului geografic

Triada structurala  majora a invelisului geografic In pofida complexitatii, privit la gradul maxim de generalizare, invelisul geografic etaleaza o structura simpla: substrat, masa hidro-atmosferica si comunitatea vie (I. Mac, 2000, fig. 3).

- substratul reprezinta totalitatea componentelor minerale anorganice si organice (minerale, roci) divers structurate (corpuri geologice, relief denudational, soluri etc.);

- masa hidro-atmosferica reuneste aerul si apa in exercitarea unor functii esentiale (climatice, vitale, ecologice etc.) rezultate prin procese interconditionate de transfer, transformare si conversie ale substantei si energiei;

- comunitatea vie include organismele vii (plante, animale, oameni), inclusiv produsele activitatii lor, prin intermediul masei hidroatmosferice si impulsului energetic realizeaza conexiunea profunda cu substratul.