Руйнування екосистем. Руйнування природних екосистем на величезних територіях суші

До екологічних уронів, які мають найдовшу історію і завдали біосфері максимально збитків, відносять руйнування екосистем, їх опустелювання, тобто втрата здатності до саморегулювання та самовідновлення. Рослинність у цьому випадку знищується, а ґрунти втрачають свою головну якість – родючість.

Опустелювання супроводжувало людину з його переходу до ведення примітивного господарства. Цьому сприяло 3 процеси: ерозія ґрунтів, вилучення з ґрунту хімічних елементів з урожаєм, вторинне засолення ґрунтів при поливному землеробстві.

Найчастіше ці процеси накладалися на несприятливу зміну клімату, його посушливість. Великі піщані простори, що у долинах річок степової зони, неодноразово піддавалися ерозії грунтів вітром і повним чи частковим опустелюванням.

Такі явища руйнування та формування екосистем могли повторюватися неодноразово, що знаходило свій відбиток у рельєфі, ландшафтах, будову грунтового покриву.

Найчастіше причиною руйнувань був перевипас худоби і потім вітрова ерозія. У пізніші часи – вплив техніки, оранка цілинних грунтів. У 1960-ті р. при освоєнні цілинних і залежних земель майже всі розорані легкі ґрунти – близько 5 млн га – було перетворено на рухомі субстрати. Потрібні були величезні зусилля для того, щоб зупинити цей процес лісорозведенням, травосіянням і т.п.

Опустелювання відбувається і в даний час. Зокрема, руйнуються найцінніші чорноземи Калмикії. При нормі випасу трохи більше 750 тис. голів овець тут постійно випасалося 1 млн 650 тис. голів. Крім того, тут мешкало понад 200 тис. сайгаків. Пасовища виявилися перевантаженими втричі. В результаті з 3 млн га пасовищ 650 тис. га перетворилися на рухливі піски. Катастрофічні масштаби набуває опустелювання північної околиці Сахари, Сахеля (перехідної смуги між пустелею та саваною). Її опустелювання також обумовлено великими навантаженнями на екосистеми, що посилилися тривалими посухами 1960 - 1970-х р. Також опустелювання сприяла успішна боротьба з мухою цеце. Це дозволило різко збільшити поголів'я худоби, відбулися перевипаси, збіднення пасовищ, як наслідок – руйнування екосистем.

Опустелювання в тій чи іншій мірі торкнулося близько 53% території Африки та 34% території Азії. Загалом у світі щороку близько 20 млн га земель перетворюється на пустелі.

52. Екологічні уроки. Каспійське та Аральське моря

Каспійське море– замкнута внутрішня, рідкісна за багатством рибою водойма. У минулому він давав близько 90% від усього світового улову осетрових. Зараз осетрові знаходяться під загрозою зникнення. Причина цього – браконьєрська ловля риби, забруднення води, порушення місць нересту через будівництво гребель на річках. Море знаходиться сьогодні в кризовому стані, позбавляється властивостей саморегулювання та самоочищення.

Для Каспію закономірними були періодичні коливання рівнів води. З 1820 по 1930 р. рівень моря залишався порівняно стабільним. Але в 1930-ті роки. почалося інтенсивне падіння рівня води у морі. До 1945 р. він знизився на 1,75 м, а до 1977 р. – на 3 м нижче за відмітку початку століття. Площа поверхні моря зменшилась. Очікували, що до 2000 р. рівень води в морі знизиться ще на 3 – 5 м, а водойма втратить рибогосподарське значення, зруйнується як екосистема і потрібні будуть великі економічні вкладення у зв'язку з перенесенням портів, селищ тощо.

Було вирішено вжити заходів для зупинення або уповільнення падіння рівня моря. Але ще до завершення будівництва рівень води у Каспії почав швидко зменшуватись. Було ясно, що основною причиною коливання рівня моря є не антропогенні, а природні фактори. Головний висновок з цього екологічного уроку полягає в тому, що прийняттю будь-яких масштабних рішень щодо впливу на природне середовище має передувати повний аналіз явищ. Добрі наміри не досягли мети, а посилили негативні явища руйнування затоки Кара-Богаз-Гол як екосистеми.

Аральське моребуло внутрішньою водоймою зі слабосоленими водами. За величиною посідало друге місце після Каспію. Падіння рівня води у морі значно збільшилося з 1960-х рр., коли воду почали вилучати для поливу. Крім цього, значна її кількість відводилася до Каракумського каналу. До середини 1980-х р. рівень моря знизився на 8 м, у 1990-х р. – на 14-15 м. Об'єм води в морі зменшився більш ніж на 50%.

Так, через зниження рівня води море як екосистема перестало існувати. Воно розпалося на дві водойми, солоність води в ньому зросла в 3 рази. Після цього загинула найбільш продуктивних екосистем, збіднення видового складу флори і фауни. Серйозні екологічні витрати у Пріаральє пов'язані з будівництвом та експлуатацією Каракумського каналу. Такий результат нераціонального та негосподарського використання найцінніших водних ресурсів. У районі Аральського моря та Пріаралья створилася обстановка зони екологічного лиха.

51. Руйнування екосистем. Опустелювання

До екологічних уронів, які мають найдовшу історію і завдали біосфері максимально збитків, відносять руйнування екосистем, їх опустелювання, тобто втрата здатності до саморегулювання та самовідновлення. Рослинність у цьому випадку знищується, а ґрунти втрачають свою головну якість – родючість.

Опустелювання супроводжувало людину з його переходу до ведення примітивного господарства. Цьому сприяло 3 процеси: ерозія ґрунтів, вилучення з ґрунту хімічних елементів з урожаєм, вторинне засолення ґрунтів при поливному землеробстві.

Найчастіше ці процеси накладалися на несприятливу зміну клімату, його посушливість. Великі піщані простори, що у долинах річок степової зони, неодноразово піддавалися ерозії грунтів вітром і повним чи частковим опустелюванням.

Такі явища руйнування та формування екосистем могли повторюватися неодноразово, що знаходило свій відбиток у рельєфі, ландшафтах, будову грунтового покриву.

Найчастіше причиною руйнувань був перевипас худоби і потім вітрова ерозія. У пізніші часи – вплив техніки, оранка цілинних грунтів. У 1960-ті р. при освоєнні цілинних і залежних земель майже всі розорані легкі ґрунти – близько 5 млн га – було перетворено на рухомі субстрати. Потрібні були величезні зусилля для того, щоб зупинити цей процес лісорозведенням, травосіянням і т.п.

Опустелювання відбувається і в даний час. Зокрема, руйнуються найцінніші чорноземи Калмикії. При нормі випасу трохи більше 750 тис. голів овець тут постійно випасалося 1 млн 650 тис. голів. Крім того, тут мешкало понад 200 тис. сайгаків. Пасовища виявилися перевантаженими втричі. В результаті з 3 млн га пасовищ 650 тис. га перетворилися на рухливі піски. Катастрофічні масштаби набуває опустелювання північної околиці Сахари, Сахеля (перехідної смуги між пустелею та саваною). Її опустелювання також обумовлено великими навантаженнями на екосистеми, що посилилися тривалими посухами 1960 - 1970-х р. Також опустелювання сприяла успішна боротьба з мухою цеце. Це дозволило різко збільшити поголів'я худоби, відбулися перевипаси, збіднення пасовищ, як наслідок – руйнування екосистем.

Опустелювання в тій чи іншій мірі торкнулося близько 53% території Африки та 34% території Азії. Загалом у світі щороку близько 20 млн га земель перетворюється на пустелі.

З книги Енциклопедія безпеки автора Громов В І

13.20. Руйнування телефонної мережі Найбільш складно зруйнувати підземні кабельні лінії. Підземний кабель складається з кількох жил, об'єднаних в одному ізоляційному покритті (чохлі). Іноді цей кабель простягається через залізні та азбестові труби, закопані у землю.

З книги Промальп у відповідях на запитання автора Гофштейн Олександр Ілліч

13.21. Другий - взяти необхідну кількість електропроводу, один кінець його заземлити, а до іншого прив'язати металевий предмет або камінь і закинути на електролінію. Третій - з

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

13.22. Руйнування об'єктів електропостачання Трансформаторні станції. Залежно від потужності, місця розташування трансформаторні станції можуть охоронятися противником. У цьому випадку вони, як правило, обгороджуються парканом з колючого дроту. На такій станції

З книги Таємниці єврейського сексу автора Котлярський Марк

13.23. Руйнування складів палива Більшість складів (баз) паливно-мастильних матеріалів розташовуються поблизу населених пунктів (у населених пунктах), біля автостанцій. Кожен склад охороняється, має приміщення для керівництва, обслуговуючого персоналу та охорони, сховища

З книги Солдату про підривну справу автора Варенєшев Борис Васильович

27. Чинникам, які впливають на руйнування мотузки, поставити у відповідність заходи захисту: a. Гострі кромки на перегинах - проводити вибракування відповідно до встановлених термінів. Забезпечити необхідні умови зберігання. Неправильне поводження з мотузкою (забруднення,

З книги Екологія автора Зубанова Світлана Геннадіївна

7.3. Різноманітність екосистем (біогеоценозів). Саморозвиток та зміна екосистем. Виявлення причин стійкості та зміни екосистем. Стадії розвитку екосистеми. Сукцесія. Зміни у екосистемах під впливом діяльності. Агроекосистеми, основні відмінності від природних

З книги Повний медичний довідник діагностики автора В'яткіна П.

Розділ 1 Руйнування міфів Міф перший: секс як причина гріхопадіння Протягом майже двох тисячоліть у християнському світі стверджувалося і стверджується досі, що життя перших людей у ​​раю було безгрішним, - і безгрішність ця полягала в їхній абсолютній наївності,

З книги Гороскоп для будь-якого віку людини автора Кваша Григорій Семенович

2. РУШЕННЯ МОСТІВ При підриванні моста важливим фактором, що визначає прийняту схему підривання та організацію роботи підривної команди, є час, що є на підготовку підриву. У разі завчасної підготовки моста до вибуху прагнуть того, щоб

З книги Катастрофи свідомості [Самовбивства релігійні, ритуальні, побутові, способи самогубств] автора Рев'яко Тетяна Іванівна

5. Організація (структура) екосистем Щоб екосистеми функціонували довго і як єдине ціле, вони повинні мати властивості зв'язування та вивільнення енергії, кругообігом речовин. Екосистема також повинна мати механізми, що дозволяють протистояти зовнішнім

З книги Жінка. Підручник для чоловіків автора Новосьолов Олег Олегович

6. Стабільність та стійкість екосистем Поняття «стабільність» і «стійкість» в екології часто розглядаються як синоніми, і під ними розуміють здатність екосистем зберігати власну структуру та функціональні властивості при дії зовнішніх факторів.

З книги Розвивай свій мозок! Уроки геніїв. Леонардо да Вінчі, Платон, Станіславський, Пікассо автора Могутній Антон

8. Динаміка та розвиток екосистем. Сукцесії Екосистеми, пристосовуючись до змін довкілля, перебувають у стані динаміки. Ця динаміка може відноситися як до окремих ланок екосистем, так і до системи загалом. Динаміка пов'язана з адаптаціями до зовнішніх

З книги автора

Розділ 22. Руйнування зубів Загальне поняття про захворювання, що супроводжуються руйнуванням зубів Основною функцією зубів є механічна переробка їжі. Здорові зуби і правильне розташування прикрашають обличчя, створюють красиву посмішку. Без них неможлива правильна

З книги автора

З книги автора

Руйнування етнічних традицій Епідемія самогубств прокотилася в останнє десятиліття за індіанськими резерваціями в США та країнах Латинської Америки. Тут головними причинами виступають руйнування етнічних традицій, зменшення ареалу проживання, відсутність роботи,

З книги автора

8.7 Перешкода утворенню гетеросексуальних пар та сімей. Руйнування репродуктивної функції людини ... любовні прояви чоловіка в нашому сучасному культурному суспільстві взагалі мають типові ознаки психічної імпотенції. 3. Фрейд Для того, щоб зменшити

З книги автора

Вправа «Руйнування шаблонів» Виконайте по черзі такі дії:1. Візьміть папір ручку і напишіть своє ім'я лівою рукою (якщо ви правша; якщо шульга - то правою).2. Встаньте і пройдіть кілька кроків по кімнаті спиною вперед і не обертаючись.3. Візьміть до рук

Природні екосистеми - це системи угруповань організмів, тісно пов'язаних між собою. Самі спільноти можуть займати дуже невеликі ділянки (десятки квадратних метрів), але їх набори – екосистеми – охоплюють великі ділянки території. Усі природні екосистеми Землі утворюють глобальну екосистему.

Зв'язки між видами усередині спільноти формувалися протягом усієї еволюції. Кожному виду відведено свою нішу, свою ділянку «роботи» і потік їжі (енергії). Спільнота є організм, проте в екосистемі складові види спільноти можуть перебувати в конкуруючих відносинах за виживання. Ділянка, яку займає кожне окреме дерево в лісовій екосистемі, - це ціле співтовариство організмів, а розміри співтовариства визначаються проекцією крони дерева на поверхню землі. У нього входять підлісок з кущами та травою та всі ґрунтові організми. Рослинна частина - це «кухня», де для решти організмів за допомогою фотосинтезу готується їжа. Все, що рослини приготують за рік, називають валовою або повною біологічною продукцією. Частина її витрачається на себе - для зростання і дихання, а все, що залишилося, - чиста первинна біологічна продукція - дістається ґрунтовим мікроорганізмам, грибам і комахам. Чиста первинна біологічна продукція – це те, що дерево протягом року скидає із себе – листя (або голки), сухі гілки, плоди, що вироблено деревом з вуглекислого газу атмосфери та води та з'їдається в основному ґрунтовими організмами. В результаті знову утворюються вуглекислий газ та вода, які повертаються у навколишнє середовище. У атмосфері кількість вуглекислого газу невелика, та його повернення підтримує вміст газу постійному рівні. У кожному співтоваристві рослинами споживається газу та води стільки, скільки повертається назад у навколишнє середовище. Так здійснюють кругообіг всі екосистеми та глобальна екосистема – біосфера.

Життя - це безперервний кругообіг речовин-біогенів, а тому їх концентрація у навколишньому середовищі має бути стабільною. Коли в навколишньому середовищі змінюється концентрація біогенів, кожна спільнота розмикає кругообіг речовин, щоб відновити рівновагу. Таким чином, біота (сукупність всіх природних організмів) контролює, регулює та стабілізує довкілля. Можна сміливо сказати, що довкілля сформована переважно біотою, ніж геофізичними силами.

Геологам давно відомо, що частково земна кора створена переважно біотою або за її активної участі. Це підтверджується тим, що у верхніх шарах земної кори є розпорошена органічна речовина. Вважається, що знамениті залізорудні родовища Курської магнітної аномалії виникли внаслідок діяльності бактерій у древньому океані. Вони переводили розчинні сполуки заліза, які у океан з надр землі, в нерозчинні форми, які осаджувалися, у результаті утворювалися величезні поклади . Товщі вапняків, фосфоритів та інших гірських порід, не кажучи вже про вугілля та нафту, - все це результат діяльності біоти. Визнано, що сучасна киснева також створена біотою. У зберігається постійне співвідношення між найважливішими біогенами - вуглецем, азотом, фосфором і киснем, що дорівнює відношенню цих речовин при створенні органіки. Це співвідношення свідчить, що концентрація біогенів в океані сформована і підтримується біотою. У деяких районах Світового океану є сірководневі зони, зокрема в . У таких зонах тонка донна плівка так званих сульфаторедукуючих бактерій (товщиною всього 5 см) підтримує концентрацію сірководню в шарі води понад кілометр і обмежує життя інших морських організмів верхнім шаром води завтовшки кілька сотень метрів.

Добре всім відоме вивітрювання (розпад) гірських порід, в якому, як вважалося раніше, головну роль відіграють зміни температури, танення та замерзання води, насправді відбувається в основному завдяки діяльності мікроорганізмів. Це цілком узгоджується зі словами академіка В. І., що «ми не маємо на Землі могутнішого подрібнювача матерії, ніж жива істота».

Щоб зорати поле, побудувати будинок, провести дорогу, канал чи лінію електропередачі, доводиться руйнувати чи повністю знищувати частину якоїсь природної екосистеми. Людина вважала і продовжує вважати, що така діяльність природна, оскільки сили природи здаються їй невичерпними. Повинне було пройти дуже багато часу, перш ніж людина змогла усвідомити, що така діяльність веде до екологічної катастрофи. Тільки в XX ст., коли з'явилися перші штучні супутники Землі та орбітальні станції, що вивчають ресурси Землі, людина, нарешті, на власні очі змогла побачити вчинене ним. Супутникові дані наприкінці XX ст. дозволили встановити розміри зруйнованих людиною природних екосистем. Яскравим прикладом перетворювальної діяльності людини можуть бути заглиблені ландшафти, вирубані ліси, пустелі, що розширюються.

Отримані дані дозволили побудувати карту територій із порушеними природними екосистемами. Виявилося, що й не брати до уваги ділянки суші, вкриті льодом ( , та інших.), і оголені скелі, то 63% поверхні суші Землі є зруйновані природні екосистеми, причому 2/3 їх було знищено XX в. Насамперед руйнування зазнали лісові екосистеми. Особливо швидкими темпами йде знищення тропічних лісів, зокрема такого найбільшого масиву, як ліси у басейні. І хоча в багатьох країнах існує законодавство про захист лісів, насправді з 10 га вирубаного лісу у світі відновлюється лише 1 га.

Території на суші з повністю або частково зруйнованими природними екосистемами можна спостерігати всюди, але є кілька великих районів, де вони зруйновані величезних просторах. Це насамперед осередки древнього землеробства. Практично вся , крім північної частини Росії, є суцільний масив зруйнованих екосистем. Хоча 30% території Європи зараз покриті лісами, але насправді це або насаджені людиною ліси для промислового видобутку деревини, або вторинні ліси, в яких ще не відновилися функції регулювання та стабілізації довкілля. Добре всім відомі в середній смузі Росії березові ліси є прикладом такого вторинного лісу. Вони свідчать про те, що на цьому місці колись було вирубано незаймані ліси і зараз триває процес самовідновлення. У деяких європейських країнах подекуди дивом збереглися незаймані ліси ( , Прибалтика, Білорусія, Ісландія), але вони являють собою невеликі ділянки, що в сумі становлять не більше 4% площі Європи., Південної та північної частини. У цьому великому районі збереглося лише 5% території з непорушеними екосистемами.

Таким чином, у Північній півкулі виникли три великі регіони, в яких внаслідок інтенсивної господарської діяльності людини повністю змінено механізм природного регулювання та стабілізації навколишнього середовища.

Коли руйнують природні екосистеми, відбувається виділення як вуглецю як вуглекислого газу, а й інших біогенів - азоту і фосфору. Азот виділяється у вигляді газів та розчинних речовин, а фосфор - у вигляді розчинних речовин та залишків організмів. У результаті води суші і океану спрямувався потік біогенів, які разом із промисловими скидами азоту і фосфору давно перевищили їх природний потік. Навколишнє середовище втратило стійкість, а біота вже не в змозі її забезпечувати.

Викид великої кількості забруднювачів та зміни, що відбуваються при цьому у навколишньому середовищі, неминуче ведуть до порушення нормальних біологічних циклів та руйнування природних екосистем. Забруднення негативно впливають на ґрунт, ліси, водоймища, рослинний та тваринний світ.

Деградація ґрунтів.

Грунт є верхнім, найбільш родючим шаром земної кори. Саме грунті знаходиться запас більшості поживних елементів, необхідних рослинам. Причинами поступової деградації ґрунтів є інтенсивне землеробство (щорічне збіднення ґрунтів у результаті збирання врожаю), кислі опади, засолення ґрунтів у процесі зрошення, забруднюючі речовини. Все це зменшує кількість родючих ґрунтів. На зорі землеробства їх було близько 4,5 млрд. га, тепер - близько 2,5 млрд. га. Розширюють свої межі пустелі. Так, Сахара щорічно просувається на 1,5-10 м. Є відомості, що до появи людини пустель Землі був. Вони є результатом нераціональної господарської діяльності древніх цивілізацій.

Евтрофікація (заростання) водойм.

Процес поступового перетворення водойм із чистою водою на болота зустрічається і в природі (гетеротрофна сукцесія). Але без участі людини він займає дуже великий проміжок часу (багато сотень і тисяч років). Внаслідок антропогенного впливу евтрофікація прискорюється у багато разів, і нині може відбуватися кілька десятків років. Причиною цього є надходження у водоймища великої кількості біогенних елементів разом з побутовими та промисловими стічними водами, що містять, крім того, синтетичні миючі засоби. Це призводить до збільшення продуктивності дрібних водних організмів та підвищення їхньої біомаси («цвітіння води»). Ці дрібні організми виробляють велику кількість токсичної речовини. Внаслідок цього погіршується якість води, вона стає непридатною для багатьох водних організмів та для господарського використання.

Деградація лісів.

Ліси є важливим джерелом кисню, вони регулюють клімат планети, поглинають низку забруднюючих речовин та сприяють очищенню атмосфери. Нині у світі відбувається інтенсивне знищення лісів без їхнього відповідного поповнення. Ліси винищуються при вирубуванні, пожежах, внаслідок впливу забруднювачів (особливо кислих опадів). На місці вирубок починається інтенсивна ерозія грунтів, утворюються болота. Разом із лісами гине рослинний та тваринний світ планети.

Руйнування морських екосистем.

Причиною деградації водних екосистем є забруднення Світового океану, особливо нафтопродуктами, важкими металами, детергентами (миючими засобами), радіоактивними відходами, а також вплив ультрафіолетового випромінювання внаслідок руйнування озонового шару. За останнє століття продуктивність Світового океану скоротилася на 10%. Морські екосистеми здатні самоочищатися, позбавляючись шкідливих речовин. Але ця здатність має свою межу, яка в найближчому майбутньому буде значно перевищена. Це означає загибель багатьох морських організмів та значне погіршення якості води.

Світовий океан вважається "легкими планети", саме в ньому відбувається найбільш інтенсивний фотосинтез. Забруднення океану може призвести до знищення життя Землі.

Деталі Категорія: Думки

Урагани та небувалі зливи, посухи та повені, загибель коралів та танення вічної мерзлоти, затоплення великих берегових зон – ці та інші наслідки глобальної зміни клімату дедалі помітніші. У чому причини несприятливих кліматичних змін? Чи може людство зупинити небезпечні процеси, що для цього треба зробити? Ці питання вже кілька десятиліть залишаються в центрі уваги вчених та суспільства. На запитання відвідувачів порталу www.nkj.ru відповіла старший науковий співробітник Петербурзького інституту ядерної фізики РАН кандидат фізико-математичних наук Анастасія МАКАР'ЄВА- співавтор теорії біотичного регулювання.

Відповідно до цієї теорії головна причина глобальних змін клімату - руйнування природних екосистем людиною, а саме, знищення лісів і освоєння океану. Якщо руйнація біосфери буде й надалі відбуватися так само швидко, як сьогодні, запобігти деградації клімату та навколишнього середовища виявиться неможливим.

– Що нас чекає у найближчому майбутньому – глобальне потепління чи новий льодовиковий період? І як можна пояснити 400-річні цикли похолодання-потепління клімату?

– Якщо клімат стійкий, то за будь-якого відхилення у бік похолодання чи потепління він повертається до вихідного стану. Але якщо зруйнувати сили, що підтримують стійкий стан клімату, станеться перехід до іншого стійкого стану. Теоретичний аналіз показує, що це буде не похолодання або потепління, а або пекельна спека з температурою +400°С і океаном, що повністю випарувався, або пекельний холод з температурою -100°С і повністю замерзлій Землею. Обидва ці стани однаково катастрофічні життя на планеті.

Збільшення частоти та амплітуди локальних коливань температури, які ніколи не спостерігалися раніше, вказує на те, що відбулося суттєве послаблення сил, що підтримують стійкість клімату. Головна з цих сил – функціонування лісів, що керують водним режимом суші та прилеглих до неї областей океану. Прогнози щодо зміни клімату на рік чи кілька місяців зараз ніхто дати не може. Але можна оцінити, як відбуватиметься опустелювання континентів протягом десятків років, якщо збережеться сучасна практика експлуатації та вирубування лісів. Біотична стійкість має на увазі, що зміни температури як при похолоданні, так і при потеплінні не повинні виходити за вузькі межі допустимих відхилень від оптимального для життя значення. Не обговорюючи тут достовірність суворої циклічності похолодання-потепління в масштабах кількох сотень років, зазначу, що руйнування рослинного покриву суші людиною та її природне відновлення відбувалися з різною швидкістю у різних регіонах планети протягом багатьох тисячоліть. У минулому флуктуації функціонування кліматичної системи призводили лише до невеликих оборотних відхилень температури від середнього стійкого значення. Але сьогодні, за істотно зруйнованої біоти, вони можуть спричинити незворотний перехід клімату в непридатний для життя стан.

- Що означає поняття біотичної стійкості?

– Існування життя залежить від кількох важливих параметрів. Це температура, тиск, рівень радіації, концентрація всіх речовин, що використовуються життям, нарешті, запас органічної речовини в живій і неживій органіці. Стійкість означає, що при випадковому відхиленні значення даного параметра оптимального в системі виникають процеси, спрямовані на компенсацію цього відхилення і відновлення вихідного значення. Розглянемо, наприклад, як стійкий параметр кількість живої біомаси в лісі. Відомо, що швидкість розкладання органіки живими організмами лісу така висока, що жива біомаса може бути повністю знищена (грубо кажучи, з'їдена) за кілька років. Проте цього немає: повертаючись у непорушений ліс рік у рік, бачимо разючу стійкість його організації. Це свідчить про те, що за будь-якого відхилення швидкості розкладання (наприклад, при випадковому збільшенні чисельності жуків-короїдів) в екосистемі йде процес, що компенсує таке відхилення (наприклад, збільшення числа птахів, що знищують короїдів). В результаті енергетична основа існування лісу – жива біомаса листя та хвої, біомаса дерев – підтримується у стійкому стані. Порушені екосистеми подібної стійкістю не мають і постійно страждають та гинуть від різних шкідників. Аналогічно можна розглянути стійкість інших параметрів, наприклад температурного режиму.

– Як впливає формування земного клімату Сонце чи, наприклад, положення земної осі?

- Сонце посилає на Землю певний потік енергії. Частина цього потоку відбивається нашою планетою, як дзеркалом, у космос (ця частина називається альбедо). Частина, що залишилася, назвемо її величиною F, поглинається планетою. Чи визначає величина F температуру поверхні планети? Ні, не визначає. На Венері, наприклад, має велике альбедо, величина F менше, ніж Землі, а температура поверхні становить понад 400°С. Температуру поверхні планети визначає величина парникового ефекту, що визначається складом атмосфери (на Венері парниковий ефект величезний). При заданій величині F, але різному парниковому ефект температура планети буде різною. Однак величина F визначає, яким має бути планетарний парниковий ефект, щоб отримати задану температуру поверхні. Крім цього, сонячне випромінювання повністю визначає потужність функціонування природних екосистем (нагадаю, що зелене листя засвоює випромінювання лише певних частот), нахил земної осі визначає зміну сезонів тощо. За наявності термічної стійкості клімату будь-яке зовнішнє обурення, що надає, за інших незмінних умов, вплив на температуру (зміна сонячної активності, періодичні зміни параметрів обертання Землі, падіння метеоритів та ін.), може бути компенсовано зміною парникового ефекту так, що результуюча зміна середньо виявиться рівним нулю. І тут у момент виникнення обурення ми зареєструємо відхилення температури від стійкого середнього значення, та був поступове повернення до нього. Швидкість такої релаксації визначатиметься потужністю процесів, що підтримують стійкість клімату.

– Що робить більший вплив на зміну клімату – стан лісів чи океанські рухи вод?

– Питання має на увазі, що океанські рухи вод та стан лісів – незалежні кліматичні чинники, але це не так. Циркуляція океанічних вод обумовлена ​​унікальною властивістю води - вона має найбільшу густину при +4°С. Тому холодні води опускаються в приполярних областях і потім, при глибинному русі до низьких широт, піднімаються по всій акваторії Світового океану, нагріваючись, і переміщаються до приполярних областей в поверхневому океанічному шарі. Таким чином, характер океанічної циркуляції залежить від температури океану, її розподілу та змін. Великий лісовий покрив визначає атмосферну циркуляцію в районах Світового океану, що примикають до суші, і тим самим впливає на температурний режим океану. Тому масштабне зведення лісів може призвести до значних змін характеру океанічної циркуляції.

- Як може позначитися на кліматі штучне розведення лісів із підвищеним виділенням вологи? Наприклад, тополя виділяє кисню більше від інших дерев, а вологи - у кілька разів більше, ніж сосна чи ялиця. Чи може компенсувати вирубку ялинників розширення посадок тополь?

– Біотичне регулювання не може бути замінене жодною штучною біогенною або техногенною системою. Природний ліс є складною екологічною спільнотою дерев та інших рослин, бактерій, грибів і тварин. Ліси побудовані життям у його еволюції як механізми обводнення і заселення суші. Протягом понад 0,5 млрд. років ліси еволюціонували у напрямку оптимізації життя на суші. Сучасні непорушені ліси закачують атмосферну вологу з океанів на будь-які відстані від океану так, що грунт залишається скрізь вологим, придатним для росту дерев і життя всього лісового співтовариства. Кількість вологи, що закачується з океану, має точно компенсувати річковий стік. Непорушений ліс запобігає надмірному забору вологи з атмосфери, що викликає повені, і не допускає недостатнього забору вологи, що призводить до посух та можливості виникнення пожеж. Крім того, він запобігає розвитку ураганних вітрів та смерчів, підтримуючи постійну середню швидкість вітру близько кількох метрів на секунду.

Принципово неможливо зрозуміти всю складність біотичної регуляції та роль цієї регуляції всіх видів лісового екологічного співтовариства. Не можна регулювати довкілля краще, ніж природний ліс, не можна допомогти природному лісі, можна тільки не заважати.

У різних регіонах Землі ліс складається з різних видів дерев, які відібрані еволюцією для найефективнішого регулювання навколишнього середовища. Природні порушення лісового покриву надзвичайно рідкісні, проте іноді відбуваються. Ліс реагує на ці порушення певною системою відновлювальних заходів, подібно до того, як наш організм реагує на травми та хвороби. Відновлення природного лісу здійснюється іншими видами дерев (наприклад, хвойний ліс відновлюється спочатку листяними породами). Ці ліси називають вторинними. Їх функція полягає у відновленні непорушеного лісу в якнайкоротші терміни. (При цьому дерева такого лісу відтворюють умови, придатні для дерев непорушеного лісу і невигідні для самих себе, чому і відбувається їхнє подальше витіснення деревами непорушеного лісу.) Як людина в процесі відновлення після травм і хвороб не здатна до ефективної роботи, так вторинний ліс не здатний до ефективного регулювання навколишнього середовища - він відновлює умови для життя непорушеного лісу. Наш непорушений ліс складається в основному з ялини та сосни і ніяк не може бути замінений тополями. У Сибіру непорушений ліс складається з модрини та сибірського кедра і не може бути замінений на європейський непорушений ліс, як європейський ліс не може бути замінений модриною та кедром.

– Нинішнє потепління клімату на нашій планеті далеко не перше, і людство не основний постачальник парникових газів в атмосферу. Вони можуть надходити туди при виверженнях вулканів, і при тектонічних зрушеннях. Чи так винен людині зміні клімату?

- Головна парникова речовина, що визначає температуру Землі, - водяна пара. Хмарність регулюється лісовим покривом суші та планктоном океану. Водний режим Землі впливає на температуру планети вдесятеро сильніше, ніж зміна вмісту вуглекислого газу в атмосфері.

Рідка гідросфера фізично нестійка через відому залежності тиску насиченої водяної пари від температури. При довільному підвищенні температури поверхні гідросфери кількість вологи в атмосфері зростає. В результаті збільшується парниковий ефект, що призводить до подальшого зростання температури тощо. Аналогічною позитивним зворотним зв'язком характеризується випадкове зниження температури. Тому за відсутності природних екосистем, що контролюють глобальний вологообіг, рідкий стан гідросфери та прийнятна для життя людини середньоглобальна температура поверхні підтримуватися стійко не зможуть. Зміна клімату Землі у минулому не виходило, згідно з існуючими даними, за межі відхилення середньоглобальної температури на ±5°С від сучасного значення (+15°С). Швидкість зміни температури становила приблизно один градус Цельсія за сто тисяч років. Існує чи ні зміна середньоглобальної температури зараз не встановлено. Достовірно спостерігається лише значне збільшення локальних флуктуацій температури, що дуже неприємно та небезпечно.

– Наскільки реально зменшити викиди парникових газів за рахунок освоєння нових джерел енергії, наприклад, водневого палива чи біопалива?

– Головна проблема полягає не у викидах парникових газів та інших забруднень, а в тому, що будь-яке енергоспоживання людства неминуче пов'язане з господарською діяльністю та, як наслідок, із руйнуванням природних екосистем. Сьогодні лише незначна частина населення Землі розуміє, що антропогенний вплив на природні екосистеми необхідно різко скоротити. Безпрецедентну загрозу існуванню цивілізації та життя на планеті несе використання енергії ядерного синтезу та будь-яких інших необмежених запасів енергії, включаючи сонячну. При сучасному нерозумінні природи стійкості клімату енергетичне достаток неминуче призвело до глобального сплеску господарську активність як наслідок, до тотального знищення механізму підтримки стійкості клімату Землі - природних екосистем.

Сучасне енергоспоживання людства засноване на вуглеводневому паливі та становить 1,5 х 10 13 Вт. Потужність гідроелектростанцій – 3 х 10 11 Вт, тобто у 50 разів менша. Реальна доступна потужність всіх можливих відновлюваних джерел енергії (вітрова, геотермальна, приливна та ін.), включаючи найбільшу з них - гідропотужність, не перевищує 5 х 10 11 , тобто у 30 разів нижче за сучасне енергоспоживання. Створення водневого палива з води вимагає у багато разів більших витрат енергії, ніж воно містить. Щоб виробляти біопаливо, доведеться вилучити відповідну кількість сільгоспугідь, на яких вирощуються продукти харчування, або знищити ліси.

Тому єдиний реальний шлях запобігання катастрофі – скоротити споживання вуглеводневого палива за рахунок зменшення чисельності населення Землі принаймні у 10 разів.

– З розвитком цивілізації людству потрібна дедалі більша кількість енергії. У XXI столітті, щоб вижити, суспільству необхідна енергія не тільки для розвитку, а й для утилізації забруднень та відновлення екосистеми. Де вихід?

– Людству необхідно дедалі більше енергії лише тому, що зростають чисельність та щільність населення. Енергоспоживання цивілізації ділиться приблизно в рівних пропорціях на опалення, транспорт та промисловість. Зі зростанням щільності населення різко збільшуються витрати на транспорт, що постачає продовольство, на утилізацію відходів, боротьбу з епідеміями, будівництво та оснащення зручностями багатоповерхового житла тощо. Власне науково-технічний розвиток цивілізації, інтелектуальний та технологічний прогрес не пов'язані безпосередньо з енергоспоживанням. Наприклад, найістотніша зміна життя людей останнім часом – винахід та розповсюдження персональних комп'ютерів та інтернету ніяк не вплинуло на глобальне енергоспоживання людства. Енерговитрати на виробництво та використання комп'ютерів мізерні в порівнянні з витратами на транспорт, опалення та інше.

– Що вигідніше для загального теплового балансу Землі: розвивати енергетику на вуглеводнях чи нарощувати потужності припливних, сонячних та гідроелектростанцій?

– Розвивати гідроелектроенергетику практично нікуди, сьогодні вже задіяна більшість наявної на Землі гідропотужності. При цьому внесок сучасних гідроелектростанцій у загальне енергоспоживання становить лише два відсотки. Будівництво гідроелектростанцій призводить до порушення функціонування природних екосистем на великих територіях і, отже, дестабілізації клімату. Наявні плани з будівництва ГЕС (наприклад, Евенкійської в Сибіру) загрожують регіональною екологічною та кліматичною деградацією.

Вся технологічно доступна приливна потужність мізерно мала порівняно з гідропотужністю. Сонячні батареї з високим ККД нерентабельні.

Після виснаження запасів рідких вуглеводнів людству доведеться використати вугілля, якого вистачить ще приблизно століття. (Сучасна розгалужена транспортна система, що базується на рідкому паливі, при цьому зникне.) З цього погляду терміновий тактичний пріоритет набуває розвитку екологічно безпечних технологій використання вугілля.

– Чи ефективні енергозберігаючі технології для стабілізації клімату?

– Ефективність енергозберігаючих технологій із погляду стабілізації клімату дорівнює нулю незалежно від швидкості приросту населення планети. Наприклад, ваше господарське завдання – вирубати гектар лісу, для цього у вас є бочка бензину. Ви впроваджуєте енергозберігаючі технології та вирубуєте той же гектар лісу, витративши лише три чверті бочки. (Як варіант - чверть, що залишилася, ви пускаєте на економічне зростання і вирубуєте ще третину гектара лісу.) В результаті негативний вплив на природні екосистеми, що дестабілізує клімат, у кращому випадку залишається незмінним, у гіршому - збільшується. Актуальність енергозберігаючих технологій має економічні та політичні причини та не має відношення до проблеми стійкості клімату. Їх використання дещо знижує жорстку, ніж сказати жорстку, залежність розвинених країн - найбільших імпортерів енергії від країн - постачальників енергії. Тому енергозберігаючі технології дуже широко обговорюються сьогодні у Західній Європі та США, а в Росії, наприклад, ніхто цим особливо не переймається. Адже Росія енергетично ні від кого не залежить.

– У негативному антропогенному впливі на природні комплекси Землі важко сумніватися. Що більш руйнівно, на вашу думку, недосконалість використовуваних технологій чи споживче ставлення людини до природи?

– Жодна технологія не може компенсувати руйнування природних комплексів Землі та забезпечити стійкість клімату. Споживче ставлення до природи людини і всіх живих істот на Землі міститься в їхній генетичній програмі і не може бути змінено.

Руйнування природних екосистем відбувається в основному в результаті зведення лісів під ріллі та пасовища та споживання деревини, тобто обумовлюється біологічними потребами людей та худоби в їжі. Ці потреби живих організмів істотно змінити не можна, тому тиск на біосферу, як говорилося вище, можна зменшити лише шляхом скорочення чисельності населення. Тобто потрібне негайне планове глобальне скорочення народжуваності.

– Яким чином передбачається знижувати народжуваність – через доплати однодітним сім'ям чи за допомогою ще якоїсь розумної формули? Як щодо духовності?

– Вирішення питання, як забезпечити необхідне скорочення народжуваності, вимагає зусиль фахівців усіх галузей знання – психологів, соціологів, економістів, політологів та, зрештою, зусиль кожного члена суспільства – у тому числі й зусиль щодо неминучої зміни етичних (духовних) норм. Жодна духовність не допоможе людині їсти і пити на порядок менше, щоб скоротити вдесятеро сучасне антропогенне навантаження на природні екосистеми. Досягнення глобальних цілей потребує глобальних зусиль, пригадаємо хоча б рух скасування ядерних вибухів.

– Чи можуть війни та смертельно небезпечні інфекції скоротити населення у 10 разів? І чи не постраждає при цьому біота?

- Війни не уповільнюють швидкості зростання населення. Навіть такі страшні війни, як Перша та Друга світові, що знищили кілька десятків мільйонів чоловічого населення ворогуючих країн, не позначилися на швидкості зростання їхнього народонаселення. Менш ніж через двадцять років ніяких слідів від провалів чисельності населення не залишилося, і зростання населення триває так, якби цих воєн не було. Людство навчилося успішно боротися з епідеміями, локалізуючи осередки їх виникнення та зменшуючи ймовірність виникнення наступних осередків хвороби практично до нуля. Так люди позбулися чуми, віспи, холери. Немає сумніву, що люди згодом позбудуться і СНІДу. Тому епідемії також можуть змінити швидкість приросту населення.

Скорочення народжуваності - це єдиний реальний вихід із глобальної кризи, не пов'язаний із насильницькою загибеллю величезної кількості людей.

– Чи можна вирішити питання збереження біоти за допомогою міграції людей з перенаселених регіонів у порожні райони, наприклад, до Сибіру?

- Сибір - не порожня земля. Там, зокрема, із екологічно стійкою низькою щільністю проживає корінне населення. Цей унікальний район зайнятий природними екосистемами, які є головним надбанням Росії. Спрямоване переселення туди людей із густонаселених країн гарантовано призвело б до знищення сибірських лісів та перетворення Сибіру на пустелю. Це було б злочином проти нинішнього та майбутніх поколінь росіян, злочином проти людства, оскільки ліси Сибіру мають загальносвітову цінність. Демографічна стратегія майбутньої Росії, як на мене, повинна включати три напрями:

1) висування Росією, як визнаним світовим лідером, міжнародної ініціативи щодо глобального скорочення народжуваності;

2) екологічне просвітництво населення, роз'яснення переваг низької щільності чисельності населення та світового значення російських лісів;

3) жорстка захист територіального суверенітету Росії тим самим збереження російських лісів.



Останні матеріали розділу:

Чому неприйнятні уроки статевого «освіти» у школах?
Чому неприйнятні уроки статевого «освіти» у школах?

Статеве виховання в російській школі: чи потрібний нам досвід Америки? Р.Н.Федотова, Н.А.Самарец Малюки ростуть на очах, і, не встигнувши озирнутися, ми,...

Що таке психологія як наука визначення
Що таке психологія як наука визначення

наука про закономірності розвитку та функціонування психіки як особливої ​​форми життєдіяльності, заснована на явленості у самоспостереженні особливих...

Визначення психології як науки
Визначення психології як науки

Останнім часом вивчення психології людини стало дуже популярним. На заході консультаційна практика фахівців цієї галузі існує...