Круговорот углекислого газа. Парниковый эффект.
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.
ПРИЧИНЫ РОСТА КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕКИСЛОТЫ
До недавнего времени большинство исследователей считали сжигание
ископаемого топлива едва ли не единственной причиной роста содержания СО2 в
воздухе в Х1Х и ХХ вв.
Сегодня среди процессов, нарушающих редукцию почвенно-растительного
покрова суши стоят такие, как: 1) сведение лесов; 2) земледелие; 3)
перевыпас и ряд других нарушений.
Сведение лесов при строительстве. горных разработках, создании
водохранилищ и особенно превращение лесных земель в сельскохозяйственные
считается важнейшим процессом, ведущим к невозобновимой убыли органического
вещества биосферы. 25% содержащегося в атмосфере углекислого газа обязаны
своим присутствием этому процессу. Сведение лесов и сжигание топлива по
масштабам продуцируемого СО2 сейчас примерно уравновешивают друг друга.
Дигрессия лесов происходит при чрезмерном использовании для отдыха и
туризма, при загрязнении воздуха и в ряде других случаев (интенсивная
пастьба, подтопление местности, осушение близлежащих болот и др.).
Наблюдениями установлено, что даже незначительная по времени нагрузка
вызывает изменения в почвенно-растительном покрове, сравнимые с теми,
которые происходят при продолжительном использовании. Уплотнение почвы,
происходящее в лесопарках, заказниках и т.д. ведет к уменьшению массы
корней деревьев, из-за чего снижается прирост древесины, деревья становятся
мельче, разреживается и укорачивается их хвоя. Механическое же повреждение
деревьев приводит к развитию болезней и вредителей. При массовом посещении
лесов гибнут нижние ярусы растительности, вытаптывается почвенная подстилка
и страдает гумусовый горизонт. Так, на стоянках и площадках для отдыха в
лесу запасы органического вещества в почве снижаются на 50% и более.
Весьма ощутимо вырождение лесов при значительном загрязнении воздуха.
Летучая зола, угольная и коксовая пыль закупоривают поры листьев, уменьшают
доступ света к растениям и ослабляют процесс ассимиляции. Загрязнение почвы
выбросами пыли металлов, мышьяковой пылью в соединении с суперфосфатом или
серной кислотой отравляет корневую систему растений, задерживая ее рост.
Токсичен для растений и сернистый ангидрит. Полностью уничтожается
растительность под воздействием дымов и газов медеплавильных комбинатов в
непосредственной близости от них. Ущерб растительному покрову, и в первую
очередь лесам, наносится при выпадении кислых осадков в результате разноса
соединений серы на сотни и тысячи километров. Региональное деструктивное
воздействие на лесные почвы оказывают кислые осадки. Ощутимое уменьшение
биомассы лесов происходит, по-видимому, и из-за пожаров.
Земледелие в наше время - мощный процесс, ведущий к быстрому уменьшению
запасов гумуса в почвах и выделению СО2. Больше всего гумуса теряется в
результате сильной эрозии и выдувания.
Помимо этого возделываемые земли теряют гумус из-за его окисления при
распашке почвы и выжигании растительности при подсечно-огневой системе
земледелия. Постоянная потеря гумуса почвами замечена, когда в них
истощаются запасы азота, не восполняемые удобрениями.
В развитых странах в наше время азотное истощение почв компенсируется
внесением минеральных азотных удобрений и посевами бобовых культур.
Избыточная пастьба в тундрах, лесах, на лугах и особенно на засушливых
землях приводит к их разрушению. В настоящее время особенно большой ущерб
наносит землям Африки. Евразии, Латинской Америки и Австралии. Одновременно
с опустыниваемых площадей постепенно удаляется почва с ее органическим
веществом.
Осушение болот приводит к окислению части накопленного в торфяниках
органического вещества. Кроме того, при удалении метрового слоя болотных
вод с площади в 1 га дополнительно высвобождаются и окисляются десятки тонн
растворенного органического вещества.
Орошение земель также в ряде случаев приводит к потерям почвы в результате
ирригационной эрозии. В то же время правильная мелиорация бедных пустынных
земель, наоборот, мероприятие, которое увеличивает ресурсы органического
вещества в почве. В настоящее время ежегодно 0,2-0,3 млн. га орошаемых
земель превращаются в пустоши из-за засоления и заболачивания. После этого
они чаще всего быстро разрушаются.
Строительство и рост городов, создание коммуникаций и горные разработки
ведут, как правило, к полному разрушению почвенно-растительного покрова,
хотя затем на части охваченных этими процессами территорий создаются
культурные почвы и растительность. Это лишь отчасти компенсирует потери
органического вещества. В настоящее время размах строительства городов и
коммуникаций и добыча полезных ископаемых увеличиваются так быстро, что
несколько десятков миллионов гектаров суши будут представлять собой земли,
нарушенные горными разработками. Очевидно, не будет преувеличением считать,
что ежегодно строительные работы и горная добыча разрушают почвенно-
растительный покров на площади 5-10 млн. га, что ведет к убыли запасов
органического вещества биосферы, исчисляемой десятками и сотнями тонн в
сухом весе с 1га. Даже самый осторожный подсчет должен дать суммарную цифру
ежегодных потерь в несколько сот миллионов тонн органического вещества.
КОНЦЕНТРАЦИЯ ТРОПОСФЕРНОГО СУЛЬФАТНОГО АЭРОЗОЛЯ
Частицы аэрозоля играют важную роль в климатической системе, поскольку
они непосредственно влияют на характеристики прямого или отраженного
солнечного излучения. Наибольшее климатическое значение имеют частицы
размером менее одного микрометра, они образуются в атмосфере в результате
газохимических превращений, в которые вовлечены в основном серосодержащие
газы и, в первую очередь, СO2. В результате образуется серная кислота,
которая немедленно конденсируется в виде мельчайших капелек. Такие процессы
всегда имели место в атмосфере Земли, куда достаточное количество серы
поступало с поверхности океана и в результате извержений вулканов, однако в
XX веке равновесие оказалось нарушенным.
Сейчас бoльшая часть (примерно 60%) серы, попадающей в атмосферу, имеет
антропогенное происхождение и обусловлена сжиганием ископаемых топлив и
биомассы, выбросами некоторых производств (производство серной кислоты,
меди, цинка и др.). Развитие технологий сероулавливания в энергетике и в
промышленности привело к тому, что на рубеже нынешних веков эмиссия серы и
концентрация тропосферного аэрозоля стабилизировались. Оценки показывают,
что после 2030 г., по мере распространения и совершенствования передовых
технологий сероулавливания, начнется снижение эмиссии серы в условиях
продолжающегося роста потребления энергии (рис. 3-3) и к концу XXI века
антропогенный источник выброса серы практически исчезнет. Тропосферному
аэрозолю принадлежит особая роль в происходящей на наших глазах
климатической драме. Рост концентрации аэрозоля с начала индустриальной эры
приводил к увеличению вызываемого им экранирующего прямое солнечное
излучение эффекта, что способствовало похолоданию климата. Ожидаемое в
следующем веке уменьшение концентрации приведет к тому, что направление
влияния аэрозоля на климат планеты изменится на противоположное.
Последствия парникового эффекта
1. Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет
серьезнейшее воздействие на мировой климат.
2. В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное
тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.
3. В засушливых районах дожди станут еще более редкими и они
превратятся в пустыни в результате чего людям и животным придется их
покинуть.
4. Температура морей также повысится, что приведет к затоплению
низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.
5. Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря
так как:
а) вода, нагреваясь становится менее плотной и расширяется,
расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря;
б) повышение температуры может растопить часть многолетних льдов,
покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные
цепи.
Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их
уровень. Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не
вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой
огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена
множеством айсбергов.
Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и
антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.
6. Сократятся жилые земли.
7. Нарушится водосолевой баланс океанов.
8. Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.
9. Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут
адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от
недостатка влаги и животным придется переселится в другие места в поисках
пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений,
то вслед за ними вымрут и многие виды животных.
Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно
отметить несколько положительных На первый взгляд более теплый климат
представляется благом, так как могут уменьшится счета за отопление и
увеличение продолжительности вегетационного сезона в средних и высоких
широтах. Увеличение
| |  скачать работу |
Круговорот углекислого газа. Парниковый эффект. |
