Изменение климата – одна из глобальных экологических проблем

• При повышении температуры атмосферы возрастает скорость испарения морской воды, следовательно, увеличивается количество водяных паров, которые являются парниковым газом.

• Повышение температуры, вызванное парниковым эффектом, с одной стороны, может увеличить темпы фотосинтеза (т. е. усилить поглощение углекислого газа), но, с другой стороны, способствует интенсификации противоположных про

цессов — дыхания, окисления, гниения растений, что приводит к увеличению концентрации С02. По мнению большинства ученых, увеличение выделения С02 происходит быстрее, чем фотосинтез. При глобальном потеплении пострадают леса, приток С02 в атмосферу увеличится.

• Таким образом, глобальное потепление в большинстве случаев будет вызывать увеличение концентрации парниковых газов (С02, СН4, водяных паров), что, в свою очередь, ускорит рост средне планетной температуры на Земле.

Оптимистический и реалистический прогнозы последствий глобального потепления для человеческой цивилизации. Специалисты лаборатории биофизики биоценозов Института биофизики клетки (ИБК) Российской академии наук рассмотрели несколько сценариев развития парникового эффекта при условии продолжающегося сжигания углеводородного топлива (угля, нефти, газа и др.) (доклад А. Карнаухова, 2000 г.). При этом учитывались процессы, происходящие в живой и неживой природе в условиях Земли. По этим данным биологических механизмов удаления С02 из атмосферы явно недостаточно по сравнению с его техногенным выбросом, который в 50 раз превосходит биологически связанный С02 (с учетом поглощения С02 при фотосинтезе и обратного выделения его в процессах дыхания, окисления, гниения и т. д.).

Была проанализирована роль различных биоценозов в долговременном извлечении С02 из атмосферы. Оказалось, что роль биоценозов лесов в этом процессе крайне мала. Это объясняется тем, что практически весь связанный благодаря фотосинтезу углерод возвращается в атмосферу в виде СО, вследствие процессов дыхания, гниения отмирающих листьев и древесины, а также лесных пожаров. Этот вывод поколебал распространенное мнение, что «лес — это легкие планеты».

Для долговременного извлечения СО, из атмосферы необходимо, чтобы значительная часть связанного в результате процессов фотосинтеза углерода оказывалась недоступной для процессов окисления. Такие условия существуют только в биоценозах болот и тропических морей.

В биоценозе болота отмирающая растительность попадает в стоячую воду с низким содержанием кислорода и накапливается там, практически не разлагаясь (частичное анаэробное разложение с образованием СН4 не меняет общей картины). Частично разложившиеся остатки растений превращаются в торф, а затем в бурый и каменный уголь. В настоящее время общая площадь болот на Земле сократилась почти в два раза и продолжает сокращаться в результате их осушения. Соответственно уменьшается количество извлекаемого из атмосферы СО:.

В биоценозах тропических морей растворенный СО, используется в качестве «строительного материала» при образовании известковых раковин и чехлов. Практически все карбонаты (известняки, доломиты, мел, мрамор и т. д.) имеют биогенное происхождение. Важную роль в этом отношении играют коралловые полипы и планктон (всего около 80 видов). Имеются сведения о гибели коралловых рифов. А в результате сброса гербицидов и пестицидов в Мировой океан может пострадать фораминиферовый планктон. В результате уменьшится связывание СО,, изъятие его из океанической воды.

По мнению А. Карнаухова, «парниковый эффект» способен изменять температуру планеты на несколько сотен градусов. Например, среднепланетная температура Венеры при параметрах атмосферы, аналогичных земным, должна была бы быть всего на 50 °С выше, чем на Земле. Однако среднепланетная температура Венеры составляет почти 500 °С за счет сильного парникового эффекта.

Повышение средне планетной температуры Земли даже на 50 °С имело бы катастрофические последствия для человеческой цивилизации, явилось бы «парниковой катастрофой». Повышение температуры на 150 °С, по-видимому, сделало бы невозможным существование жизни на Земле.

Расчетные значения парникового эффекта (8 °С) не всегда совпадают с реально наблюдаемым повышением среднепланетной температуры на Земле (1—2 °С). Существуют два объяснения причины этого. Во-первых, Мировой океан играет роль гигантского теплового буфера, стабилизирующего температуру Земли. Во-вторых, наряду с парниковым эффектом, повышающим температуру, происходит накопление аэрозольных частиц в верхних слоях атмосферы, которые понижают температуру. Особенно ощутимо это может быть во время наземных ядерных испытаний, которые приводят к поступлению сажи в верхние слои атмосферы. Во время ядерной войны может наступить значительное падение среднепланетной температуры Земли, так называемая «ядерная зима». Об этом предупреждал академик Н. Н. Моисеев.

Эти две причины (тепловая инерция Мирового океана и аэрозольное загрязнение верхних слоев атмосферы), по мнению ученых из ИБК, не могут существенно изменить прогноз парниковой катастрофы, но способны только несколько отдалить время ее наступления.

На основе имеющихся данных о техногенном поступлении С02 в атмосферу ученые Института биофизики клетки (А. Карнаухов и др.) дают два прогноза глобального потепления (табл. 2).

Табл.2. Оптимистический и реалистический сценарий парниковой катастрофы (по А. Карнаухову, 2000)

Первый сценарий — оптимистический — предполагает, что техногенный выброс С02 в атмосферу со временем не увеличится, т. е. будет оставаться на современном уровне. По этому варианту человеческая цивилизация просуществует 300 лет.

Второй сценарий — реалистический — предполагает, что поступление С02 в атмосферу будет расти с той же скоростью, что и в настоящее время (при такой скорости роста техногенный выброс СО, удваивается каждые 50 лет). В таком случае время существования человеческой цивилизации составит всего 100 лет.

Самым худшим был бы третий — «пессимистический» — сценарий, предполагающий ускорение техногенного выброса С02. Увеличения скорости техногенного выброса С02 допускать нельзя, так как это граничит с самоуничтожением. Человечество должно срочно выработать меры снижения выбросов утле кислого газа и других парниковых газов.

Ученые прогнозируют возможность наступления «ледникового периода» на севере Евразии и Америки. Как ни парадоксально, но это также является следствием глобального повышения температуры на Земле. Это произойдет, если плотность вод пресного, но холодного (в результате таяния Гренландского ледника) Лабрадорского течения станет меньше плотности соленых вод теплого течения Гольфстрим. Лабрадорское течение поднимется на поверхность, перекрывая путь Гольфстриму на север. В результате нарушится меридиональный перенос тепла между тропическими и полярными областями. На севере Евразии и Америки температура понизится, а в экваториальной части возрастет. Наиболее вероятным наступление «ледникового периода» представляется через 25—100 лет — в момент массового таяния Гренландского ледника.

 Скачать реферат