An introduction to Russian geoecology through a tribute to Professor Sergei Gorshkov
Pour un hommage au Professeur Sergueï Gorchkov et une introduction à la géoécologie russe
Résumé
This paper is a testimony to the life of Professor Sergei Gorshkov (1932-2018), one of the pioneers of Russian geoecology, and it finalizes a scientific story he left unfinished. The two first biographical parts reveal unpublished anecdotes about the life of Sergei Gorshkov, which he himself told the authors, and emphasize the field missions in Siberia, which awakened in him the consideration of the entirety of the geographical environment. Like pedology for Dokuchaev, permafrost science became Sergei Gorshkov the melting pot of all environmental components. To understand the evolution of Siberian cryolithozone, this geomorphologist studied climate, vegetation, and waters. His works with geologists instilled in him the consideration of long-time scales and he became passionate about paleo-environments. The third scientific part first explains the consequences of the tendency to replace the oceanic crust by the continental crust. Therefore, inorganic and biogenic spheres evolve in the opposite direction. The first one casts away the excess crystallochemical energy inherent in the inert matter of the Earth mantle. The second one, while becoming more complex, increases its energy potential linked to the mineral associations of the metamorphic basement and to its sedimentary cover rich in solar energy accumulated by biogenic factors. If we consider that geoecology must be based on the understanding of the homeostasis of the biosphere, then we must study a kind of resilience of the highest level of organization on global world scale, with the difference that the resilience leads to a return to initial equilibrium, while homeostasis leads to a new equilibrium. The homeostatic function of productive biofiltration of the ocean dominates all others in its overall scale. Thanks to this biofiltration, solar radiation penetrates the ocean. This heat storage is transferred by advection to the air masses which discharge their wetness on the continents and increase biomass of terrestrial ecosystems. Large rivers receive and transport more organic matter to the seas and the cycle goes on. The combination of the density of the vegetative cover of the continents, the primary production of phytoplankton and the filtration of oceanic zooplankton is the heart of the homeostatic function of the biosphere. Geographically, this contact area represents the major interface. By continental geomorphology this is the marine environment under the influence of river mouths, by oceanography it is the Lisitsyn’s marginal filter. Here, in the epicontinental seas, is the Gorshkov’s integrated signal from both terrestrial and oceanic ecosystems. The respective share of the importance of nutrient inputs by large river basins with thick vegetation cover and by upwellings is finally discussed.
Cet article est à la fois un témoignage concernant le parcours de vie du professeur Sergei Gorchkov (1932-2018), l’un des pionniers de la géoécologie russe, et l’essai de finalisation d’un article scientifique qu’il avait laissé inachevé. Les deux premières parties, biographiques, révèlent des anecdotes inédites sur la vie de Sergueï Gorchkov, qu’il a lui-même racontées aux auteurs, et elles mettent l’accent sur ses missions de terrain en Sibérie, qui furent le point de départ de ses réflexions sur l’unicité et la globalité de l’environnement géographique. A l’instar de la pédologie pour Dokoutchaev, la science du pergélisol est devenue pour Sergueï Gorchkov le creuset de toutes les composantes environnementales. Pour comprendre l’évolution de la cryolithozone sibérienne, ce géomorphologue intégra les recherches en climatologie, en biogéographie et en hydrologie. Sa collaboration scientifique avec ses collègues géologues le conduisit à étudier les échelles de temps les plus longues et à se passionner pour les paléo-environnements. La troisième partie, directement scientifique, s’attache aux conséquences de la tendance au remplacement de la croûte océanique par la croûte continentale. Ainsi, les sphères inorganiques et biogéniques évoluent en sens opposé. La première se débarrasse de l’excès d’énergie cristallochimique contenue dans la matière inerte du manteau terrestre. La seconde, tout en se complexifiant, augmente son potentiel énergétique lié aux associations minérales du socle métamorphique et à sa couverture sédimentaire riche en énergie solaire accumulée par les facteurs biogéniques. Si l’on considère que la géoécologie doit reposer sur une meilleure compréhension de l’homéostasie de la biosphère, il convient d’étudier ce qui peut-être considéré comme une sorte de résilience du plus haut niveau d’organisation, d’échelle mondiale, à ceci près que la résilience au sens strict conduit à un retour à l’équilibre initial, tandis que l’homéostasie mène à un nouvel équilibre. Par son échelle globale, la fonction homéostatique de biofiltration productive de l’océan domine toutes les autres. Grâce à elle, le rayonnement solaire pénètre dans l’océan. Cette réserve de chaleur est transférée par advection aux masses d’air, qui se déchargent de leur humidité au-dessus des continents et augmentent ainsi la biomasse des écosystèmes terrestres. Les grands fleuves reçoivent et transportent plus de matière organique vers les mers et le cycle continue. La combinaison de la densité du couvert végétal sur les continents, de la production primaire de phytoplancton et de la filtration du zooplancton océanique est au cœur de la fonction homéostatique de la biosphère. Géographiquement, c’est cette zone de contact qui représente l’interface planétaire majeure. Du point de vue de la géomorphologie continentale, il s’agit du milieu marin sous l’influence des embouchures fluviales ; du point de vue de l’océanographie, c’est le filtre marginal (tel que déterminé par l’océanologue russe Lisitsyn). S. Gorchkov écrivait que le « signal intégré » des écosystèmes terrestres et océaniques se trouvait dans ces mers épicontinentales. Cet article y ajoute une comparaison de l’importance des apports en éléments nutritifs par les upwellings et par les grands bassins fluviaux à dense couverture végétale.
Cтатья посвящена жизненному и творческому пути профессора Сергея Горшкова (1932-2018), одного из пионеров российской геоэкологии, авторы попытались также доработать незаконченную им научную статью. Первые две части, биографические, проиллюстрированы жизненными историями Сергея Горшкова, которые он сам в разное время поведал авторам. Большое внимание уделено на его полевым командировкам в Сибирь, ставшим отправной точкой его размышлений о единстве и глобальности географической среды. Подобно почвоведению для Докучаева, мерзлотоведение стало для Сергея Горшкова призмой рассмотрения компонентов окружающей среды. Для понимания эволюции криолитозоны Сибири он, как геоморфолог, объединил исследования в области климатологии, биогеографии и гидрологии. Его научное сотрудничество с коллегами-геологами подтолкнуло его к изучению продолжительных временных отрезков палеоистории окружающей среде.
Третья часть, непосредственно научная, раскрывает последствия тенденции замены океанической коры континентальной. Неорганическая и биогенная сферы эволюционируют в противоположных направлениях. Первая - избавляется от избыточной кристаллохимической энергии, содержащейся в косном веществе мантии Земли. Вторая -, усложняясь, наращивает свой энергетический потенциал, связанный с минеральными ассоциациями метаморфического фундамента и его осадочного чехла. Именно он богат солнечной энергией, накопленной в биогенном веществе. Если считать, что геоэкология должна базироваться на лучшем понимании гомеостаза биосферы, то необходимо изучать то, что можно рассматривать как разновидность упругости высшего уровня организации в планетарном масштабе. Упругость приводит к возврату к исходному равновесию, тогда как гомеостаз - к новому. По своему глобальному масштабу гомеостатическая функция продуктивной биофильтрации океана доминирует над всеми остальными. Благодаря ей солнечная радиация проникает в океан. Этот запас тепла передается адвекцией воздушным массам, которые разносят свою влагу над континентами и тем самым увеличивают биомассу наземных экосистем. Крупные реки получают и переносят в моря больше органического вещества, и цикл продолжается. Сочетание густоты растительного покрова на континентах, первичной продукции фитопланктона и фильтрации океанического зоопланктона лежит в основе гомеостатической функции биосферы. Географически именно эта контактная зона представляет собой главную планетерную граничную поверхность; с точки зрения континентальной геоморфологии — морскую среду, находящуюся под влиянием устьев рек; с точки зрения океанографии - маргинальный фильтр (по определению русского океанолога Лисицына). С. Горшков писал, что в этих эпиконтинентальных морях сконцентирирован «интегральный сигнал» наземных и океанических экосистем. В статье приведено сравнение поступления питательных веществ за счет апвеллинга и от крупных речных бассейнов с густым растительным покровом.
Domaines
Géographie
Fichier principal
HAL_Touchart_et_al_2020_hommage_S_Gorchkov_introduction_géoécologie_russe.pdf (3.21 Mo)
Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)