GEOGRAPH (739402), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Недавно группа сотрудников Плимутской морской лаборатории (Великобритания) во главе с Уотсоном исследовала влияние скоплений планктона в северо-восточной части Атлантического океана на поглощение углекислого газа его поверхностными водами. Как показали измерения, это влияние очень существенно, причем содержание углекислого газа в воде, обусловленное активностью этих микроорганизмов, может различаться на 10% в пунктах, отстоящих друг от друга всего на 20 км. Все прежние оценки интенсивности поглощения углекислого газа Мировым океаном не учитывали подобный биологический фактор и, следовательно, были ошибочны. В течение длительного времени специалисты основным поглотителем углекислого газа считали Южный океан, и лишь в 1990 г. появились свидетельства, что и в Северном полушарии существуют районы, где этот процесс идет весьма активно.

Процесс растворения углекислого газа – в приложении 13.

Колоссальное значение океана состоит и в том, что он, будучи “легкими” планеты, пробуцирует своим фитопланктоном почти половину всего кислорода атмосферы. В обменном процессе между атмосферой и океаном, то есть в “дыхании” океана участвует 100 млрд тонн CO₂. При этой жизнь, населяющая океан, ассимилирует в год в среднем 126 млрд. тонн CO₂. Против 20 млрд. тонн, ассимилируемых жизнью суши. Океан, как насос, поглощает своими холодными водами CO₂ в полярных широтах и отдает его в нагретых экваториальных и тропических зонах. Именно поэтому давление CO₂ в области тропиков всегда несколько выше, чем в высоких широтах. Мировой океан как среда жизни представляет интерес прежде всего потому, что именно здесь, по мнению многих ученых, зародилась жизнь, которая в длительном процессе эволюции дала колоссальное многообразие форм. Разнообразие форм жизни на земле поразительно, хотя оно основано на одном типе химического процесса – фотосинтезе, в результате которого в растениях из неорганических веществ создается органическое. Большое часть растительного мира океана это микроскопические фитопланктоновые организмы прикрепленные ко дну водные растения занимают очень небольшую часть), которые в основном и являются первичной продукцией моря. Объем ежегодной продукции фитопланктона в Мировом океане оценивается величиной 500 млрд. тонн. На основе первичной продукции развиваются все другие морские организмы – бактерии, зоопланктон, рыбы, морские звери. Для развития фитопланктона кроме энергии солнечного света необходимы неорганические компоненты. В состав организмов входит до 60 химических элементов, однако 90–95% массы организмов состоит из 6 элементов, называемых биофильными (жизнелюбивыми) или биогенными. Это углерод, кислород, водород, фосфор, кремний.

Схема обмена углерода между его соединениями в океане

Атмосфера

CO₂

водные CO₂ H₂CO₃ HCO₃^- CO₃^2-

растения

растворенные

органические вода

вещества

остатки животные CaCO₃ CaCO₃

организмов крист. раст.

органические CaCO₃ тв. CaCO₃ тв.

вещества

На больших глубинах, где фотосинтез из-за недостатка света прекращается, идет образование CO₂ за счет разложения органического вещества в результате распада. В верхнем 500 метровом слое окисляется в среднем до 87% первичной продукции. В донные осадки попадает 0,1% органического вещества. В океане ежегодно оседает все вносимое реками количество гидрокарбонатов 1,7 млрд. тонн кальция (0,5 млрд. тонн) и частично магния (0,36 млрд. тонн).

3.5 Неравномерное потребление углекислоты наземными системами.

Почвы – один из важнейших природных ресурсов, который человечество активно использует с незапамятных времен. Почвы, почти сплошным ковром покрывающие поверхность земной суши, представляют собой как бы “кожу Земли”, которая предохраняет горные породы от интенсивного разрушения. Почвы – не просто субстрат, на котором растут растения, в них происходят активные биологические, химические и физические процессы, регулирующие обмен веществом и энергией между литосферой, гидросферой, атмосферой. Распределение почв, как и многих других биологических систем, подчиняются закону природной зональности, во многом связанной с климатическими параметрами. Как же поведут себя почвы в условия парникового эффекта? Потеряют ли черноземы свое плодородие? Что будет с тундровыми почвами, формирующимися на вечной мерзлоте, если она оттает на большую глубину? Будет ли скорость изменения почв равна скорости изменения климата? Как в условиях нарастающего парникового эффекта проявятся изменения почв связанные с другими антропогенными воздействиями на природу – ирригаций, сведением лесов, добычей полезных ископаемых, кислотными осадками?

Опыта по изучению данной проблемы мало. Но ясно, что локальные изменения передаются на почвы смежных территорий через поверхностные и грунтовые воды, однако со значительно меньшей скоростью и на меньшие пространства, нежели это имеет место в других природных средах (в воздухе, в воде).

Наиболее существенные сдвиги будут наблюдаться, видимо, в почвах северных широт где по прогнозам, потепление климата и увеличение осадков значительно превысят соответствующие средние и глобальные.

В тундре и лесотундре (севернее 70°с.ш.) где ожидается, что средняя температура поднимется на 4-5°C (главным образом за счет зимних температур) и возрастет количество осадков (на 50-100 мм) границы лесотундры и северной тайги начнут медленно сдвигаться к северу, значит на щебнистых и песчаных грунтах усилятся процессы подзолообразования, а на тяжелых глинистых породах, особенно в низинах – глеевые процессы или заболачивание.

В таежной зоне Восточной Сибири могут усилиться протаивание почв и грунтов, а также подзолистый процесс на равнинах в легких почвах, заболачивание полей, расширение термокарстовых и солифлюкционных явлений, приводящих к механическому перемещению почв, оползням, просадкам.

В южной тайге ожидается потепление зимой и летом на 2-3°C с одновременным уменьшением количества осадков (до 25 мм). Можно представить, что в хвойных лесах с подзолистыми почвами соответственно появятся широколиственные породы и кустарники, усилится дерновый процесс в почвах, и они приблизятся к серым лесным. На дерново-подзолистых почвах сельскохозяйственных угодий количество влаги может заветно снизиться.

В лесостепной зоне серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов – главной сельскохозяйственной зоне – прогнозируют некоторое потепление (на 1-2°C)и уменьшение осадков на 15-20 мм. В связи с этим в почвенном покрове весьма вероятна тенденция эволюции лугово-черноземных и черноземовидных луговых почв в черноземы, а в плакорах – за счет непромывного водного режима в последних – повысится уровень карбонатов. Усиление сухости климата в лесостепной зоне потребует в сельскохозяйственном производстве активизации мероприятий по сохранению влаги в почвах, а вероятнее всего – расширение орошаемого земледелия.

Конечно, этот прогноз основывается на ожидаемых климатических изменениях. Между тем в последние десятилетия наблюдается пока не нашедший объяснения медленный подъем уровня почвенно-грунтовых вод в Черноземной зоне Средней России и Украине, расширение площади так называемых “мочалистых” переувлажненных почв. Эти факты свидетельствуют о сложности динамики гидрологических режимов в почвах и ландшафтах, о многообразии причин их изменений, а значит, и о трудностях долговременных прогнозов.

В зонах степных черноземов и сухостепных каштановых почв с повышением среднегодовых температур на 1-2°C и с очень незначительным увеличением годовых осадков не следует ожидать изменения активности почвенной биоты и ухудшения водно-физических свойств почв; возможны локальные процессы осолонцевания почв и некоторой аридизации ландшафтов.

В полупустынной зоне светлокаштановых и бурых почв Прикаспийской низменности ожидается наряду с потеплением климата, увеличение атмосферных осадков примерно на 100 мм, что существенно усилит увлажнение почв и растительности в этой зоне. Скорее всего здесь, в типчаково-полынных и полынно-солянковых фитоценозах, постепенно возрастает количество злаков и в целом растительность пастбищных угодий улучшится, но только при разумном и бережном хозяйствовании.

В пустынях Казахстана и Средней Азии песчаные пустынные почвы, возможно, полнее покрываются злаково-кустарниковой растительностью и продлиться период ее вегетации. В почвах глинистых пустынь весьма вероятно увеличение пестроты почвенного покрова за счет перераспределения солей по элементам мезо- и микрорельефа.

3.6 Выводы

В ходе работы выяснилось, что совсем нетоксичный оксид углерода (IV), то есть CO₂ является нарушителем всего живого и неживого в природе.

В 20 веке наблюдается рост концентрации CO₂ в атмосфере, доля которого с начала века увеличилась почти на 25%, а за последние 40 лет на 13%. Оценим вклад России в увеличение концентрации CO₂ в атмосфере. Данные по выбросам CO₂ в результате сжигания ископаемого топлива в России получены из данных по бывшему СССР, вклад которого в выбросы CO₂ весьма значителен (таблица 6).

Выбросы углерода разными странами в 1960 и 1987 гг.

Примечание: Германия без восточной части.

По объему выбросов углерода (1 тонна углерода соответствует 3,7 тонны углекислого газа) первое место принадлежит США, затем страны Европейского экономического сообщества, а далее бывший СССР. Эти страны дали более половины выбросов, так как в России производится примерно 80% получаемой ранее в СССР продукции, ее вклад в выбросы CO₂ в атмосферу весьма велик и составляет порядка 800 млн. тонн углерода, или около 3 млрд. тонн CO₂, следовательно, на каждого жителя приходится несколько меньше 13% общей массы выбрасываемого в атмосферу углерода, на долю США более 20%, на долю ЕЭС – около 20%, на долю Китая немногим более 11%. Таким образом, вклад хозяйства России в возможный парниковый эффект весьма значительный.

Экологи предупреждают, что если не удастся уменьшить выбросы в атмосферу CO₂, то нашу планету ожидает катастрофа. Сегодня остается нерешенной мировая проблема энергии и CO₂.

Нерешенные проблемы в мире: энергия и углекислый газ.

выбросы CO_2,

в млрд. т

м ировые

п отребления

э нергии, в

м лрд. т

н ефти

Эмиссия углекислого газа обусловлена энергией на душу населения в этих странах. Данные за 1986 г. в т. CO₂:

Г ДР 21,2

С ША 19,7

К анада 17,0

Р оссия 13,2

Польша 12,7

В еликобритания 11,9

ФРГ 11,7

Я пония 7,5

Ф ранция 6,9

И талия 6,4

К итай 1,9

И ндия 0,7

В среднем в мире – 3,88

Источники загрязнения:

сжигание горючих ископаемых сопровождается выбросом 5 млрд. тонн CO₂ в год. В результате этого за 1860-1960 содержание CO₂ увеличилось на 18% (0,027 до 0,032%). За 1961-1991 темпы этих выбросов значительно возросли. При таких же темпах к 2000 году количество CO₂ в атмосфере составит не менее 0,05%.

Характеристики

Список файлов реферата