Адам әрекетінің қоршаған табиғи ортамен байланысының түбірі терең көнелікте жатыр, адам отты бағындырып, үңгірлер орналастырды және тас құрал-саймандар арқасында тегіс және орман кеңістіктерді меңгерді. Жіңішке тас ғасырда сол уақытта өзі тірі қалуын ойлаған адам, тұңғыш шыққан көріністерге икемделіп, географиялық және геологиялық ортаға негативтік әсер көрсетті. Ғасырлар бойы адам техникалық қаруланып, табиғаттың геологиялық процестеріне, жер бетіне және литосфераның жоғарғы бөлімдеріне әсер етті.
Геэкологияның тарихы терең емес, бірақ оның түп тамырлары ежелгі кезеңдегі адамның жер бетін игеру, ландшафттарды өзгерту, жер шаруашылығын жүргізу, құрылыс қол өнер және пайдалы қазбаларды пайдалану кезеңдеріне кетеді. Осы ұзақ 10 мың жылға созылған уақыт кезеңіндегі жиналған білімдер «Геоэкология» құбылысының пайда болуына алып келді.
Ең алғаш рет геоэкология ұғымын 1939 жылы К. Тролль қолданған. Сол уақыттан бері ұғымның мазмұны өзгеріп, ұлғайды.
ХХғ. ортасында «геоэкология» терминін географиялық және геологиялық өкілдермен қатар, әлеуметтік ғылым өкілдері де қолдана бастады, сондықтан да бұл термин еркін түрде қолданылатын терминге тез ауысты. Оны кез келген зерттеулер, тіпті заңды бағыттағы, немесе табиғат қорғау мәселелерді зерттеу кезінде де қолдана бастады.
Геоэкология – экосфераны оның қоғаммен өзара әрекеті үрдісінде геосфераның өзара байланысты жүйесі ретінде зерттейтін пәнаралық ғылым бағыт.
Геоэкология толық Жер шарын емес, оның салыстырмалы түрдегі геосфералар (атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера) қиылысатын және адамзат тіршілік ететін жұқа беткі қабығымен ғана байланыста болады. Осы кешенді қабықтың бірнеше атауларының ішінде экосфера түсінігі оның мәнін толық ашады, сондықтан ең лайықтысы болып табылады.
Экосфера геосфера мен қоғамның ғаламдық ықпалдасуын көрсетеді. Ол геоэкологияның зерттеу нысаны болып табылады.
Басқа бағытты жақтаушылар, геоэкологияны, геосфераның экологиялық қасиеттері мен мәселелері жөніндегі барлық ілімдер біріккен, жер туралы пәнаралық бағыт ретінде қарастырады. Бұдан, бұл түсінік бойынша, геоэкологияның зерттеу нысаны мен пәні географиялық қабық болады, оған геологиялық орта да кіреді. Осылайша, геоэкология геосфераның экологиялық функцияларын қарастырады, яғни геосфералардың экологиясы болады. Мұндай түсінікте, геоэкологияны атмосфера экологиясына (метеоэкология), гидросфера экологиясы, немесе гидроэкологияға (құрлық суларының экологиясы мен дүние жүзілік мұхит экологиясы), топырақ экологиясына (педоэкология), литосфера экологиясына (геологиялық ортаның) бөлуге болады.
Геоэкология – экологиялық заңдар мен заңдылықтарды ландшафтық зона, облыс, провинция сияқты жоғары иерархиялық рангтағы табиғи жəне табиғи-антропогендік геожүйелерді зерттеуге пайдалануға негізделген кешенді ғылыми пəн. Бұл географиялық ғылымның негізгі мақсаты – түрлі табиғи- антропогендік ландшафттардағы адам өмірінің экологиялық жағдайын зерттеу.
Бұрынғы Кеңес Одағы ғылымына «геоэкология» терминін В. Б. Сочава 1971 жылы ландшафттық-экологиялық тəсіл аясында енгізді. «Геоэкология» түсінігі кең таралды жəне қазіргі кезеңде көбінесе өзінің бастапқы мағынасында қолданылмайды. Əр ғылым саласының өкілі геоэкологияны біршама өзгеше тұрғыда, кейде тіпті кереғар мағынада қарастырады. ХХ ғасырдың 80 жылдары геологтар геоэкологияны тірі организмдер, оның ішінде адам да бар, техногендік құрылымдар жəне геологиялық орта арасындағы байланыстардың заңдылықтарын зерттейтін жаңа ғылыми бағыт ретінде қарастыруды ұсынды. Н. Ф. Реймерс (1990) геоэкология – жоғары иерархиялық деңгейдегі – биосфераны қоса алғандағы экожүйелерді (геожүйелерді) зерттейтін экологияның бөлімі деп есептеді.
С. В. Клубов пен Л. Л. Прозоровтың (1993) пайымдауынша геоэкология – литосфера мен биосфераның адамзат тіршілігін қоса есептегендегі өзара əрекеттесуі туралы ғылым. М. М. Судоның (1999) көзқарасы осымен шамалас, ол геоэкологияны геологиялық ортаға табиғи геологиялық үдерістер мен антропогендік əрекеттердің əсерін зерттейтін синтетикалық ғылым деп есептеді.
В. И. Осипов (1993) геоэкологияны геосфералардың экологиялық 10 проблемалары туралы пəнаралық ғылым, Жер ғылымдарының триумвираты деп санады. Ол сəл кейінірек геология мен экологияның жиынтығын экологиялық геология деп атауды ұсынды.
В. Т. Трофимовтың көзқарасы бойынша геоэкология – зерттеу нысаны экожүйелер болатын метағылым. Кейінірек, 1997 жылы, В. Т. Трофимов пен В. И. Осипов геоэкологияға жоғары деңгейдегі табиғи жəне антропогендік экожүйелердің құрамын, құрылымын, тіршілік заңдылықтарын жəне эволюциясын зерттейтін пəнаралық ғылым деген анықтама берді.
Т. А. Акимова мен В. В. Хаскин (1998) геоэкологияны организмдер мен олардың тіршілік ортасы арасындағы өзара қатынасты географиялық тиістілігіне қарай зерттейтін ғылым деп атады. Оған кіретіні: орта экологиясы – əуе, құрлық, топырақ, тұщы су, теңіз, адамзат өзгерткен орта; табиғи-климаттық аймақтар экологиясы – тундра, тайга, дала, шөл, тау жəне ландшафттар (өзен аңғары, теңіз жағалауы, аралдар, т.б). Сонымен қатар геоэкологияға географиялық облыстардың, өңірлердің, континенттердің экологиялық жазбасы да кіреді. Биоэкология мен геоэкологияның ортақ мəселесі биосфера туралы ілім – биосфералогия – ғаламдық экологияның басты мазмұны. Геоэкологияның теориялық негіздері географиялық қабық пен Жер биосферасы дамуының заңдылықтарымен айқындалады. Географиялық қабық пен биосфера арасында ортақ дүние көп: олар өзара матасқан, биосфера географиялық қабықтың бөлігі, биосфера геосфераға қарағанда жұқалығымен жəне тіршіліктің жоғары дəрежеде шоғырлануымен ерекшеленеді. Əдістемелік тəсілдері мен ғылыми практикалық мақсаттарына қарай экологияның зерттеу нысандары қатарына экожүйелер де (биологияда) геожүйелер мен ландшафттар да (географияда) кіреді. Географиялық қабық пен биосфераның маңызды əрі ортақ қасиеттері – олардың кеңістіктегі əртектілігі мен «өрнектілігі». Олар қоршаған ортаның абиотикалық жəне биотикалық компоненттерінің əрекеттесуі арқылы қамтамасыз етіледі. Экологиялық жағынан қоршаған орта организмдермен тікелей немесе жанама қатынастардағы денелер мен құбылыстарды қамтиды. Ол организмдердің ортаға жəне ортаның организмдерге тигізетін əсерінен байқалады. Географиялық қабық пен биосфераның кеңістікте жіктелуі табиғи компоненттердің күрделі үйлесуі, арақатынасы жəне өзара тəуелділігі арқылы қамтамасыз етіледі. Географиялық қабықтың кеңістікте жіктелуінің негізгі нысандары геожүйелер, табиғи аумақтық кешендер (ландшафттар) болса, биосфера əр деңгейдегі экожүйелерге жіктеуге негізделеді. Экожүйелердің əр деңгейлілігі оның өзіндік қасиеті. Жоғары деңгейдегі экожүйе – биосфера. Қарапайым экожүйелер (биогеоценоздар) көбінесе орналасқан жері мен жеке бедер бөліктеріне сəйкес келеді. Олардың ерекшелігі: өсімдік қауымдастығы мен физикалық-географиялық жағдайдың біртектілігі жəне қауымдастықтың тіршілігін қамтамасыз ететін, үздіксіз келіп тұратын энергия ағымы. Барлық деңгейдегі экожүйелерге ондағы бағытталған күн энергиясының ағымы, олардың басқа энергия түріне айналуы мен жинақталуы жəне биологиялық өнімділік тəн, сол арқылы онда заттардың ішкі əрі сыртқы айналымы жүріп жатады.
Геоэжүйе (географиялық жүйе) – өзара байланыстағы əрі уақыт аралығында дамитын табиғи компоненттерден тұратын материялық жүйе. Термин экожүйеге жақын, бірақ оның ерекшелігі геожүйе құрамына аумақтық өндірістік кешендер, өндіріс орындары жəне басқа да техносфера элементтері енгізіледі. Географиялық қабықтың аумақтық бөліктерінің негізгі нысаны географиялық ландшафт дəрежесіндегі табиғи жүйе. Көптеген географтар ландшафт деп бір геологиялық іргетас, бір типті бедер, климаты бірдей жəне топырақ-өсімдік жамылғысы ұқсас, сол арқылы табиғи компоненттерінің көпшілігі біркелкі болатын дербес (нақты), генетикалық біртекті аумақтық табиғат кешендерін атайды. Ландшафттың дербестігі оның құрамына кіретін табиғи компоненттерінің күрделілігі мен əрекеттесуі бойынша анықталады. Сондықтан дербес ландшафттың құрылымындағы антропогендік əсерге байланысты туындаған, табиғи компоненттерінің өзара сəйкестігіне нұқсан келтіретін кез келген бұзылу ландшафттың физиономиялық (сыртқы) пішіні мен табиғи əлеуетіне де, əрі ішкі ұйымдасуының литогендік, гидроклиматогендік негіздерінің сипаты мен биотаның өзгеруіне де əкеп соғады. Сондықтан аумақтық табиғат кешенінің кез келген бөлігінің бұзылуы міндетті түрде геожүйенің тұтас құрылымындағы не оң не теріс экологиялық өзгерістерге алып келеді. Экожүйелер мен геожүйелер (ландшафттар) арасында ұқсастық та, түпкілікті өзгешеліктер де бар. Ұқсастығы, екі термин де табиғи кешенді сипаттайды. Олардың арасындығы өзгешелік мынада, экожүйеде компоненттер арасындағы байланыс тірі табиғатқа абиотикалық компоненттердің əсерін анықтауға бағытталған биоцентризм өңінде болады. Ал геожүйеде табиғи ландшафттардың элементтері мен ондағы байланыстар тең тұрғыда қарастырылады, яғни олардың барлығының маңыздылығы бірдей. Келесі өзгешелікке келетін болсақ, «ландшафт» түсінігі кеністіктік шекарадағы аумаққа қатысты болса, экожүйеде кеңістіктік шекара болмайды, олар тіршілік ортасының жағдайының біртектілігіне байланысты бөлінеді.
Г. Н. Голубев геоэкологияның зерттеу нысаны ретінде экосфераны қарастыру жайында мүлде өзгеше ұсыныс жасады. Г. Н. Голубевтің пайымдауынша, экосфера өзара байланыстағы, қоғаммен интеграциялану үдерісіне қатысты. Жердің жеке геосфераларынын жүйесі. Одан ертеректе, француз экологы А. Кол геоэкологияның пəнаралық зерттеулердегі нысандарының қатарына биосфера элементтері мен оларға қатысты табиғи ресустарды, антропо- жəне техносфера бөліктерін де қосуды ұсынған болатын. Айтылғандар геоэкологияның зерттеу нысандарына табиғи да, антропогендік те геожүйелер жатқызылатынын көрсетеді. Геоэкология аясына табиғи орта мен антропосфера элементтерінің байланыстар тізбегі (тікелей жəне кері экологиялық тəуелділік) де кіреді. Геоэкологияның теориялық негіздері бұдан ары да қарастыруды қажет ететінін мойындаған дұрыс. Ландшафт пен оның морфологиялық бірліктерінің (фация, шатқал, жергілікті жер) экологиялық қасиеттерін зерттеудегі геоэкология мен ландшафттанудың əрекеттесу мəселелері де шешілмеген. Мысал ретінде, геожүйелердің экологиялық ахуалын зерттеуде олардың таксономиялық деңгейдегі шегін анықтауды айтуға болады.
Геоэкологияның теориялық əрі практикалық мəселелерімен айналысатын қазақстандық ғалым А. В. Чигаркин «Геоэкология Казахстана» атты оқу құралында жəне басқа да еңбектерінде – «Ландшафттанудың геоэкологиядан ерекшелігі – ладшафттану фациядан бастап ландшафтқа дейінгі морфологиялық бірліктердің экологиялық заңдылықтарын зерттейді. Экосфера геоэкологияның зерттеу нысаны ретінде көптеген төменгі таксономиялық деңгейдегі бірліктерге жататын табиғи антропогендік геожүйелерден тұрады. Ондай бірліктерді бөлу көбінесе ландшафт экологиясы деп аталатын геоэкологияның статусына сай болады» – деп пайымдайды.
Г. Н. Голубев геоэкологияны адамзат қоғамымен өзара байланыстағы геосфераларды – экосфераны зерттейтін пəнаралық ғылыми бағыт деп есептейді. Голубев бойынша экосфера – дербес геосфералар (атмосфера, гидросфера, литосфера, жəне биосфера) мен адамзат қоғамы тоғысқан тіршілік ортасы есебіндегі Жер қабығы.
Н. Ф. Реймерстің анықтамасы бойынша экосфера тіршіліктің дамуына қажетті жағдайларды жасайтын Жердің абиотикалық нысандары мен сипатының жиынтығы. Қеңістікте оған тропосфера, гидросфера, литосфераның беткі қабаты жатады жəне олар биосфера ортасын қалыптастырады. Экосфера термині «адамды қоршаған орта» терминінің синонимі ретінде қолданылатынын да айта кеткен орынды.
Н. Ф. Реймерс бойынша «үлкен» немесе «мегаэкология» құрылымында тіршілік ортасы туралы ғылым – «энвайроменталогия» белгілі орын алған. Энвайроменталогия шешетін мəселелері бойынша геоэкологияға жақын, дегенмен теориялық негізделуі мардымсыз. Сонымен қатар əр автор геоэкологияның зерттеу нысаны бойынша өзіндік көзқарастар келтіреді. Сондықтан геоэкология мен энвайроменталогияның зерттеу нысандарының өзара сəйкестігін белгілеу де қосымша сараптауды қажет етеді. Қалай болғанда да саналуан пікірлерді сараптай келе айтарымыз, кез келген экологиялық бағыттағы ғылым саласын тірі организмдерсіз (биологиялық нысандар) жəне оларды қоршаған ортасыз (географиялық нысандар) қарастыруға болмайды, егер экологияның зерттеу нысандарының басты құраушы бөліктерін елемейтін болсақ, ол мүлде басқа ғылыми бағыт болып шығатыны дау тудырмауы тиіс. Сондықтан геоэкология – шығу тегі бір қауымдастықтардың белгілі бір белдемдік-климаттық жағдайдағы тіршілігі мен əрекеттестіктерін (зат алмасу, өнімдік-деструкциялық үдерістер, табиғи динамика жəне сыртқы əсерге төзімділік, энергия мен ақпарат беру т.т.) жəне табиғи жүйелердің антропогендік (техногендік) жүйеге ауысу заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Геоэкология адамзат тіршілігінің кері əсерлеріне жəне табиғатты қорғау мен оны тиімді пайдалану шараларын құрастыру мəселелеріне ерекше көңіл бөледі. Сондықтан геоэкология табиғатты қорғау мен оны тиімді пайдалануды да қамтитын ауқымы кең экологиялық ғылымға жатады.
Геоэкология пәнінің негізгі міндеттері табиғатты қолдану негіздерін зерттеу және экологиялық аудандастыру әдістерін қарастыру. Негізгі ластайтын заттардың қайнар көздерін, олардың таралуының жалпы заңдылықтарын табу және аудандардың геологиялық құрылымын зерттеу және қоршаған ортаның ластану деңгейін анықтау. Сонымен қатар қоршаған орта зерттеулерінің әдістемелерін, химиялық элементтердің табиғи және жасанды көздерінің сипаттамасын, шаруашылық қызметтің қоршаған ортаға техногендік тәуелділігін түсіндіру. Техногенездің ерекшілігімен, табиғи шарттардың ролімен таныстыру және қоршаған орта ластануында адамдардың шаруашылық қызметін анықтау, аймақтарды экологиялық аудандастыру, минералды қорлардың тиімді қолдану туралы және экологиялық - геологиялық карталарды құрастырудың ғылыми - әдістемелік принциптерін білу.
Геоэкология пәнінің мақсаты – табиғатты қорғау туралы ілімнің ғылыми негіздерін жердің табиғи-антропогендік жүйелерінің экологиялық саны ретінде геоэкологияның негіздеуші принциптерін зерттеу, анықталған заңдылықтарды қолданбалы экологияның теориясы мен тәжірибесін іс жүзінде қолдану.
Пәнді оқу барысында студенттер геоэкология үшін ең негізгілері: геожүйелердің тұрақтылығын және Қазақстанның геоэкологиялық жағдайы, қоршаған ортаны қорғау және қоршаған ортаның экологиялық жағдайының нашарлап бұзылу құбылыстарын болдырмау үшін қандай жұмыстар жасау керектігін үйренеді.
Сондықтан осы пән эколог маманын қалыптастыруда, оның кәсіптік құзырлығын арттыруда орын алады және осы пәнді игеру нәтижесінде, студент алдында келесі мәселелер тұрады:
- қоршаған ортаның экологиялық факторларының құрылымына баға беру, болжам жасау;
- техногенездің экологиялық мәселелерін анықтау;
- антропогенездің геожүйелерге әсерінің экологиялық салдарына алдын-ала болжау жасай білу.
- табиғи қоршаған ортаны қорғаудың негізгі бағыттары бойынша білімдерге ие болу;
- табиғатты пайдалану туралы тиімді және кешенді білім беру;
- экологиялық қауіпсіздікті қарастыру.
- созологиялық (табиғат қорғау) карталарын құрастыра білу;
- геоэкологиялық жобалаудың нормативті-құқықтық базасын анықтау.