Корсак М.Н., Мошаров С.А. и др. Учебное пособие по экологии. Под ред. С.В.Белова (2006), страница 42

Площадь лесов на планете ежегодноуменьшается почти на 2%.В результате интенсивного животноводства луговые экосистемы вырождаются в пустоши.Ухудшение физико-химических свойств почвы. Чрезмерная эксплуатацияземель под сельскохозяйственные культуры - мощный фактор разрушения природных ресурсов. Обычно выделяют четыре главные причины порчи и уничтожения земель: ветровая и водная - эрозия; засоление при неправильной ирригации;снижение плодородия; загрязнение почв.Эрозия - разрушение почв в результате действия воды или ветра.

Эрозионные процессы в природе резко усилились под влиянием человека. Эрозия начинается, прежде всего, там, где уничтожается естественный растительный покров,который скрепляет почву корнями и снижает интенсивность воздушных и водныхпотоков. За свою историю человечество потеряло около 2 млрд. га плодородныхземель.Орошаемое земледелие вызывает ирригационную эрозию и вторичное засоление.

Излишек влаги на полях обусловливает повышение уровня грунтовых воддо поверхности почвы и их интенсивное испарение. Растворенные в воде соли накапливаются в верхнем горизонте почвы, снижая ее плодородие. Некоторые ученые считают, что цивилизация Древнего Вавилона погибла от вторичного засоления почв.Истощение земель вызывается также: отчуждением питательных веществ сурожаем и неполным последующим их возвратом; потерей гумуса - ухудшениемводного режима.

В результате истощения почва теряет плодородие и опустынивается.Разрушение озонового слоя Земли. С антропогенными изменениями атмосферы связано и разрушение озонового слоя, который служит защитным экраном от ультрафиолетового излучения, губительного для живых организмов.Особенно быстро процесс разрушения озонового слоя происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры.

В 1987г. зарегистрированы расширяющаяся год от года (темпы расширения - 4 % в год) озоновая дыра над Антарктикой (выходящая за контуры материка) и менее значительное аналогичное образование в Арктике.Опасность истощения озонового слоя заключается в том, что может увеличиться интенсивность губительного для живых организмов ультрафиолетового излучения. Ученые считают, что основной причиной истощения озоновогослоя (экрана) является применение людьми хлорфторуглеродов (фреонов), которые широко используются в быту и в производстве (аэрозоли, пенообразователи,растворители и т. д.).

В 1990г. мировое производство озоноразрушающих веществсоставляло более 1300 тыс. т. Хлорфторуглероды, попадая в атмосферу, разлагаются в стратосфере с выделением атомов хлора, которые катализируют превращение озона в кислород. В нижних слоях атмосферы фреоны могут сохранятьсяв течение десятилетий. Отсюда они поступают в стратосферу, где их содержаниепо оценкам ежегодно увеличивается примерно на 5%. Предполагается, что однойиз причин истощения озонового слоя может быть и сведение лесов как продуцентов кислорода на Земле.Глобальное изменение климата.

В настоящее время основными причинами изменения климатической системы Земли считается антропогенная эмиссия(выбросы) газов (двуокиси углерода, метана, закиси азота, гидрофторуглеродов,перфторуглеродов и гексафторида серы), увеличивающих естественный парниковый эффект. Эти газы пропускают солнечный свет, но частично задерживают инфракрасное тепловое излучение, испускаемое поверхностью Земли.

В последниедесятилетия происходит интенсификация парникового эффекта, которая приводитк нагреванию нижних частей атмосферы, что, в свою очередь, обусловливает изменение климатических и метеорологических параметров.Парниковый эффект. Под парниковым эффектом понимают повышение средней температуры приземной части атмосферы Земли в результате изменения теплового баланса, вызванного парниковыми газами. Основные парниковые газы углекислый газ и водяной пар. Вклад углекислого газа в парниковый эффект, поразным данным, составляет от 50 до 65%. К другим парниковым газам относятметан (20%), оксиды азота (5%) и пр.

Повышение концентрации парниковых газов приводит к тому, что солнечная радиация продолжает беспрепятственнопроникать к земной поверхности, а длинноволновое (инфракрасное) излучение,идущее от Земли, поглощается парниковыми газами. В результате нижняя частьтропосферы нагревается выше обычного уровня и общий тепловой баланс Землиизменяется.

По имеющимся данным, за счет парниковых газов среднегодовоезначение температуры воздуха на Земле за прошлое столетие повысилось на0,3...0,6 °С.Считается, что до наступления индустриальной эры (конец XIX в.) потокиуглерода между атмосферой, материками и океанами были сбалансированы. Но запоследние 100 лет содержание углекислого газа в атмосфере значительно увеличилось в результате антропогенных поступлений (рис.

16.2). Одним из их основных источников считается сжигание горючих ископаемых, однако этот процессускоряется и в результате развития сельского хозяйства и сведения лесов.Интенсивное ведение сельского хозяйства приводит к потере углеродапочвой. Фиксация углекислого газа сельскохозяйственными растениями впроцессе фотосинтеза не компенсирует его количества, высвобождающегосяиз почвы в результате вспашки.

Сведение лесов приводит к дополнительномувыделению углекислого газа в атмосферу при сжигании древесины. Леса важные накопители углерода, так как в биомассе лесов содержится в 1,5 раза,а в лесном гумусе - в 4 раза больше углерода, чем во всей атмосфере.Фотосинтезирующий зеленый пояс Земли и карбонатная система океанаподдерживают постоянный уровень содержания углекислого газа в атмосфере.Но стремительно возрастающие темпы сжигания горючих ископаемых и образования большого количества углекислого газа в ходе развития цивилизациина Земле начинают превышать возможность растений полностью ассимилировать углекислый газ в процессе фотосинтеза.Большая часть атмосферных запасов углерода попадает в океан, которыйсодержит в 50 раз больше углекислого газа, чем атмосфера, или в растения и почву.

Скорость, с которой образуются запасы углерода в этих наземных или океанических резервуарах, зависит от многих факторов. Океан и атмосфера формируютглобальную климатическую систему, и изменения в одном из этих блоков могутповлиять на другой. Для того чтобы иметь возможность предсказывать направление климатических изменений, нужно досконально знать процессы трансформации различных форм углерода в океане, переноса углерода в глубокие слои водной толщи и накопления его в донных осадках.Большая часть углерода в океане долгое время сохраняется в глубинныхводах и в осадках морского дна. Один из путей возможного поступления углерода из поверхностных продуктивных слоев океана в глубины океана - через биологический насос.

Этот путь начинается с фитопланктона - одноклеточных организмов, которые создают основу океанической пищевой цепи, поглощая углекислыйгаз и биогенные элементы и в процессе фотосинтеза создавая органическое вещество. Фитопланктон и питающийся им зоопланктон продуцируют частицы органического вещества в виде отмерших организмов и продуктов жизнедеятельности.В процессе дыхания водных организмов часть связанного в органическомвеществе углерода окисляется до минеральных форм (углекислого газа) в верхнихслоях океана, который в свою очередь может улетучиваться в атмосферу.

Зафиксированный органический углерод в виде органических частиц (тела водных организмов, продукты их выделений в виде слипшихся комочков) под действиемсилы тяжести оседает в глубины океана, где он либо окисляется, либо становится частью осадочного органического материала. Как быстро и в каком объемеуглекислый газ из атмосферы поступает в глубины океана, где задерживается надолгое время и где выключается из биогеохимического цикла углерода, зависитот интенсивности функционирования морских экосистем. Переход углерода неорганической формы (углекислый газ) в органическую (биомасса и детрит),трансформация и перенос углерода в глубины называется «биологическим насосом», т.

е. процессом, в результате которого углерод как бы откачивается из атмосферы и накапливается в океане (в воде и донных отложениях).Как показали исследования, за последние 100 лет концентрация углекислого газа в атмосфере выросла на 25%, а метана – на 100%. Быстрые темпыроста содержания в атмосфере углекислого газа и метана сопровождались глобальным повышением температуры. Так, в 1980-е годы средняя температуравоздуха в Северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX в.

на0,5...0,6°С (рис. 16.3). По имеющимся прогнозам, средняя температура на Землек 2020-2050 гг. может повыситься на 1,2...2,5°С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Потепление может привести к интенсивному таянию ледников иповышению уровня Мирового океана на 0,5... 1,5м за указанный период. В результате окажутся затопленными многие густонаселенные прибрежные районы.Однако при общем увеличении количества осадков в центральных районах материков климат может стать более засушливым. Например, в 80-90-х годах XXв. в Африке и Северной Америке участились катастрофические засухи, которыесвязывают с глобальным потеплением.В последние десятилетия потепление климата и рост количества атмосферных осадков на территории России оказали существенное влияние на гидрологические характеристики водных ресурсов.

Так, в бассейнах рек Волги, Дона и Днепра наблюдалось увеличение стоков на 20...40 %. Увеличение стокаВолги стало основным фактором повышения в 1978-1995 гг. уровня Каспийского моря почти на 2,5м. В районах Прикаспия было затоплено и выведено из землепользования более 320 тыс. га земли.При потеплении климата ожидается увеличение риска опасных паводков вомногих регионах России, где прогнозируется увеличение стоков рек. Прогнозируемые изменения уровней воды приведут к изменению процессов эрозии на водосборах и в руслах рек повышению мутности и ухудшению качества воды.Климат на Земле менялся всегда, и не было сколько-нибудь длительных периодов, в течение которых он оставался стабильным.

Но никогда еще климат неменялся с такой скоростью, как в настоящее время.Помимо содержания парниковых газов существуют и такие важные параметры, активно влияющие на климат Земли, как содержание водяного пара в атмосфере и влагооборот над сушей. В результате повышения средней приземной температуры воздуха содержание водяного пара в атмосфере Земли возрастает, чтоприводит к усилению парникового эффекта. Влагооборот над сушей, который на99% определяется растительностью, нарушается из-за ускоряющегося исчезновения лесов на планете.В то же время глобальное потепление может привести и к обратнойтенденции - к региональному похолоданию в результате изменения направленийморских течений.