Проблема углекислоты и антропогенная редукция биосферы
Рефераты >> Экология >> Проблема углекислоты и антропогенная редукция биосферы

В декларации Всемирной конференции по климату проблему СО2 рассматри­вают как комплексную. В ней оказыва­ются связанными вопросы энергетики, в частности сжигания ископаемого топли­ва, и безвозвратного разрушения расти­тельного и почвенного покрова суши, о чем свидетельствуют изменения в мировой структуре землепользования.

Пессимистические прогнозы последствий антропогенного потепления климата основаны на представлении о существо­вании динамического равновесия между всеми компонентами природной среды и опасности нарушения этого равновесия. В частности, антропогенное потепление климата и связанное с ним уменьшение, а затем и исчезновение масс снега и льда в высоких широтах и на полюсах Земли значительно ослабят меридиональную атмосферную циркуляцию и, как следствие этого, увлажненность материков. Для выяснения того, какие области на суше при этом станут более засушливы­ми, а какие более влажными, использу­ются палеоклиматические данные для межледниковий четвертичного периода и даже для более древних отрезков кайно­зоя. Однако такие аналогии не совсем правомерны. В любом из доисторических этапов поверх­ность Земли была совсем не такой, какая она ныне — с редуцированным назем­ным растительным покровом, с «горя­чими пятнами» мегалополисов и с нефтя­ной пленкой, покрывающей во многих местах поверхность океана. В условиях «антропогенного перегрева» Земли, который возникнет уже при удвоении концентрации атмосферного СО2, значительно повысится и продуктивность фотосинтетиков. Однако, какими бы ни были последствия увеличения СО2 в воздухе, их положительный эффект не идет ни в какое сравнение с отрицатель­ным (таяние материковых ледников и деградация многолетней мерзлоты), который неизбежен в случае «антропо­генного перегрева» Земли.

Как отмечалось выше, за последние 250—300 лет уровень Мирового океана повышался в среднем на 1мм в год.

В 20-х годах XX в. подъем его достиг 1,4-1,5 мм в год, что эквивалентно ежегодному увеличению океанической водной массы на 520-540 км3. Предпо­лагается, что в 20-х годах XXI в. ско­рость повышения океанического уровня превысит 0,5 см в год.

Самые значительные масштабы прогно­зируемое антропогенное потепление климата должно иметь в Арктике и Субарктике. Здесь уже в начале XXI в., а возможно и раньше, могут произойти деградация многолетней мерзлоты и просадки льдистых пород. Всем городам, поселкам и коммуникациям, построенным на таких породах, угрожает разрушение.

Есть все основания думать, что радикальные климатические изменения и соответствующая им деградация лед­ников будут сопровождаться также нару­шением режима процессов, идущих в глубинах Земли. Вследствие таяния ледников и перераспределения водных масс от полюсов к низким широтам ско­рость вращения Земли будет замедляться на незначительную величину. Тем не менее это должно вызвать изменение ее формы. Сплюснутость Земли несколько уменьшится. В средних и низких широ­тах должны возрасти напряжения сжа­тия, которые играют определенную роль в развитии геосинклинальных областей. Смогут ли импульсы дополнительного сжатия, вызванные антропогенным фактором, стимулировать вулканизм и зе­млетрясения в Тихоокеанском периокеаническом поясе, Средиземноморье и в других подобных районах?

В связи с этим уместно вспомнить гипо­тезу Р.Мэтьюза об усилении вулкани­ческой активности в ледниковые века вследствие приспособления океаническо­го дна к быстро меняющейся нагрузке водных масс, которая уменьшалась при оттягивании части океанической воды в состав ледников и увеличивалась при их таянии. Правомочность такой гипотезы подтверждается данными о землетрясе­ниях, возникших в районах строитель­ства ряда водохранилищ. Такие земле­трясения происходили во время заполне­ния и в течение десятков лет после созда­ния водных резервуаров.

Bo время максимума последнего оледенения глубина Мирового океана была более чем на 100 м меньше современной. Если в связи с распадом Западно-Антарктического ледникового щита столб воды в океане быстро вырас­тет на 5—7 м, то этого может оказаться достаточно для активизации сейсмовулканических процессов в самых «чутких» к изменению нагрузки участках океани­ческой тектоносферы.

Подтопление окраин материков и изме­нение географии их влажных и засушли­вых зон скажутся и на подземной «ги­дросфере». Ответной реакцией может стать изменение режима флюидогеодинамических движений на материках. А как прореагирует зем­ная кора внутриматериковых сейсмоактивных зон на сильное изменение ее водного питания? Не будут ли поднятия и опускания земной коры в зонах нара­щивания и уменьшения природных водо­напорных горизонтов сопровождаться возбуждением сейсмической активности? Данные об антропогенных просадках и поднятиях земной поверхности, возбуж­дающих сейсмичность, свидетельствуют о вероятности таких событий.

Динамическое равновесие между зем­ными оболочками, которое поддерживается медленно идущими геологически­ми и геофизическими процессами, может нарушиться катастрофически быстро, в течение сотен лет. Такое нарушение, несомненно, нанесет огромный ущерб мировому хозяйству, хотя техниче­ский гений человечества наверняка смо­жет противостоять и ему. Следовательно, чем раньше будут приняты меры противодействия увеличению концент­рации атмосферного СО2, тем лучше будет для биосферы и человека! Одна­ко, чтобы говорить о возможной стратегии такого противодействия, необходимо более подробно рассмотреть причины ускоряющегося накопления СО2 в воздухе.

Причины роста концентрации углекислоты и антропогенной редукции биосферы

До недавнего времени большинство исследователей считали сжигание иско­паемого топлива едва ли не единствен­ной причиной роста содержания СО2 в воздухе в XIX и XX вв. Данные об инду­стриальном СО2 обобщены Р. Ротти, который уточнил полученные ранее цифры Ч. Киплинга. Р. Ротти пишет, что «количество образованного при сгорании топлива СО2 нарастает по экспоненциальному закону и если ис­ключить время мировых войн и экономи­ческой депрессии 30-х годов, то ежегод­ный прирост в 0,43% достаточно хорошо описывает наблюдаемую здесь картину». При этом он полагает, что к росту концентрации СО2 приводит испо­льзование каустобиолитов (горючих ископаемых).

Используя данные о соотношениях изотопов С12, С13, С14 в важнейших при­родных резервуарах углерода (наземные биомасса и мертвое органическое веще­ство, атмосфера, ископаемое топливо), Стуйве подсчитал, что с 1850 по 1950 г. масса органического вещест­ва в биосфере суши уменьшилась на 120 млрд. т. За это же время из состава каустобиолитов в атмосферу выведено всего 60 млрд. т углерода. Следователь­но, антропогенная редукция био­сферы происходила вдвое быстрее, чем изъятие углерода человеком из состава каустобиолитов.

Оценки природной емкости резервуаров углерода позволяют утверждать, что в масштабах исторического времени его безвозвратное изъятие человеком из биосферы было гораздо большим, не­жели сжигание каустобиолитов земной коры. Дж. Олсон с соавторами указывает, что в результате хозяйствен­ной деятельности людей в течение нескольких тысячелетий наземными резервуарами было потеряно 800—900 млрд. т Сорг. Эти цифры совпадают с расчетами, которые показывают, что за историческое время в углекислотный резерв атмосферы и океана перешло около 900 млрд. т. угле­рода, причем только 1/5 этого количе­ства поступила от сжигания ископаемого топлива. Уничтожение наземной фитомассы, подстилки и гумуса почвы в сумме составило 842 млрд. т в углероде, из которых 112 млрд. т накопилось в донных илах, а 730 млрд. тонн перешло в состав CO2.


Страница: