Глобальные экологические изменения на Земле

     Окись углерода (СО) - неощутимый, бесцветный и не имеющий запаха ядовитый газ, возникающий при неполном сгорании органических соединений. На воздухе  он сравнительно быстро превращается в двуокись углерода. Высокие концентрации СО, возникающие в воздухе, загрязненном автомобильными выхлопами в часы пик или при погоде, способствующей смогу, особенно опасны для людей, страдающих болезнями сердца и сосудов. Основные источники этого газа - отопительные системы домов, автомобильные выхлопные газы и на третьем месте - промышленность.

     Экологические последствия загрязнений атмосферы  выбросами SO₂ весьма велики. Проблема “кислотных дождей” переросла в глобальную проблему. Выпадающие “кислотные дожди” и продукты их превращений сказываются на состоянии поверхностных вод, почвенного и растительного покрова, вызывают ускоренную коррозию металлов, приводят к обесцвечиванию красок и т.д. Выпадающие “кислотные дожди” вызывают закисление водоемов, отрицательно влияют на почвенный и растительный покров. В озерах южной Скандинавии закисление воды вызвало понижение значений водородного показателя (рН).

     Закисление  озер отмечено также в других промышленно  развитых странах. Снижение показателя рН стимулировало развитие процессов выщелачивания тяжелых металлов из горных пород.

     Однако  наиболее тяжелые последствия закисления испытывают водные экосистемы, в особенности  ихтиофауна. Сокращается численность  фито- и зоопланктона. В первую очередь  погибают саламандры и лягушки. Причиной гибели рыб служит нарушение ионного и кислотно-щелочного равновесия в жабрах, которое наступает при уменьшении значения рН от 5 до 4. Биологическая продуктивность многих озерных водоемов резко сократилась.

     Особую  опасность для озонного слоя создают фреоны, которые используются в промышленности в качестве охладителей, а также в многочисленных аэрозольных баллонах.

     Повреждение озонному слою наносит также закись азота N₂O, выделяющаяся в атмосферу в ходе минеральных удобрений.

       В последние годы все больше  говорят и пишут о климате.  Из-за высокой плотности населения,  создавшейся в некоторых районах  Земли, и особенно из-за тесных  экономических взаимосвязей между  районами и странами, необычные  погодные явления, не выходящие,  впрочем, за рамки нормального диапазона колебаний погоды, показали, насколько чувствительно человечество ко всяким отклонениям погоды от средних значений.

     Климатические тенденции, наблюдавшиеся в первой половине ХХ века, приобрели новое  направление, особенно в районах Атлантики, граничащих с Арктикой. Здесь стало увеличиваться количество льда. В последние годы наблюдались и катастрофические засухи. Неясно, в какой мере связаны между собой эти явления. Во всяком случае они говорят о том, как сильно могут изменяться погода и климат на протяжении месяцев, лет и десятилетий. По сравнению с прежними веками уязвимость человечества к таким колебаниям возросла, так как ресурсы пищи и воды ограниченны, а население мира все растет, развивается и индустриализация.

     Изменяя свойства земной поверхности и состав атмосферы, выделяя в атмосферу и гидросферу тепло, человек все больше влияет на климат. Вмешательство человека в природные процессы достигло такого размаха, что, например, быстрое сведение лесов, особенно тропических, оказывается чрезвычайно опасным не только для тех районов, где оно проводится, но и для климата Земли.

     Промышленные  предприятия, сбрасывающие тепловые отходы в воздух или водоемы, выбрасывающие  в атмосферу жидкие, газообразные или твердые (пылевые) загрязнения, могут изменять местный климат. Если загрязнения воздуха будут продолжать расти, они начнут сказываться и на глобальном климате .

     Наземный, водный и воздушный транспорт, выбрасывая выхлопные газы, пыль и тепловые отходы, также может влиять на местный  климат. Сказывается на климате и сплошная застройка, ослабляющая или прекращающая циркуляцию воздуха, и отток местных скоплений холодного воздуха. Загрязнение моря, например, нефтью влияет на климат обширных пространств.

     Принимаемые человеком меры по изменению облика земной поверхности в зависимости от их масштабов и от того, в какой климатической зоне они проводятся, не только приводят к местным или региональным изменениям, но и затрагивают климат целых материков. К таким изменениям относятся, например, изменения землепользования, уничтожение или, наоборот, насаждение лесов, обводнение или осушение, распашка целины, создание новых водоемов - все то, что изменяет тепловой баланс, водное хозяйство и распределение ветров на обширных пространствах.

4. П О Ч В А

     Как немыслима жизнь без воды и воздуха, так немыслима она и без почвы, на которой произрастают растения и обитает большинство животных.

     Если  сравнить космические снимки одной  и той же территории, сделанные  с перерывом в несколько лет, нетрудно обнаружить изменение ландшафта и состояния растительности, произошедшие в период между съемками. Где-то покрылись травами пески пустыни, где-то, напротив, вытоптаны пастбища и пески раздуваются ветром. В одном районе орошен большой массив засушливых земель и безводная прежде степь зеленеет посевами, в другом - осушены болота, сохнут леса и выгорают травы на лугах. И поскольку на космических снимках изображаются сразу огромные участки земной поверхности, можно составить представление об изменении природных условий под влиянием человеческой деятельности на обширных пространствах целых географических регионов.

     Под влиянием человеческой деятельности на нашей планете ускоряется развитие неблагоприятных природных процессов - выдувание и смыв плодородного слоя почвы, засоление орошаемых массивов и т.п.

     Антропогенное разрушение, или деградация почв возникает  вследствие ошибок хозяйственной деятельности человека. Проявляются эти явления  в физическом уничтожении верхних  плодородных горизонтов почв, в загрязнении  почв токсическими веществами, что ведет к резкому и быстрому снижению продуктивности почв и снижению урожаев сельскохозяйственных культур. Это и водная эрозия пахотных на склонах, оврагообразование на месте дорог, выдувание пахотного слоя ветрами (пыльные бури), уничтожение почвы карьерами, шахтами, терриконами, вторичное засоление орошаемых почв, пересушка болот и быстрое исчезновение торфяников - "сгорание", деградация пастбищ вследствие перегрузки поголовьем при выпасе скота.

     Широкое использование земельных площадей привело к интенсификации опасного явление: водной и ветровой эрозии (дефляции), вызывающей количественное и качественное истощение земельных ресурсов. Под  воздействием воды и ветра происходит вынос почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя, что снижает плодородие почвы.

     Эрозия  почти всегда существовала в природе  как естественный процесс, скорость которого того же порядка, что и скорость процесса почвообразования. Это так  называемая естественная геологическая эрозия, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и незаметно).

     Наряду  с этим нормальным геологическим  процессом, являющимся частью самой  эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разрушительная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодородие. При этом процессы разрушения могут проходить в сотни и тысячи раз быстрее, чем при естественной эрозии.

     Ускоренная  эрозия - основной бич земледелия на всем земном шаре, выводящая из строя  огромные площади плодородных земель.

     Из  всех стран мира наибольшего развития эрозия почв достигла в США. Еще в 1939 г. Было подсчитано, что за 150 лет истории США не менее 114 млн.га удобных земель подверглось разрушению или обеднению. Кроме того, на площади в 313 млн.га ускоренная эрозия снесла значительную часть верхнего почвенного горизонта, составлявшего слой пахотной земли. Каждый год с полей и пастбищ США эрозией уносилось 2,7 млрд.т твердого материала, из которых 650 млн.т во время паводков на Миссисипи. Эрозия почвы официально признана национальным бедствием США.

     Ускоренная  эрозия еще заметнее проявляется  в тропических районах. В частности, на Мадагаскаре в результате выжигания лесов 80% всей территории подвержены действию активной эрозии. В Чили, где за последние годы площадь лесов сократилась с 60 до 25%, 72% земель охвачена эрозией, из них 17% уже практически потеряны для сельского хозяйства.

     В нашей стране эрозия почв наиболее разрушительна в степной и  лесостепной зонах, начиная от Карпат до южно-уральских степей и далее  на юго-восток.

     В результате эрозии к настоящему времени  на нашей планете безвозвратно потеряно 130 млн.га плодородных земель. Ежегодно теряется 4100 га, и с каждым годом эта цифра увеличивается.

     Ускоренная  эрозия является следствием непродуманного использования почв и вызывается следующими основными причинами: бесконтрольной вырубкой лесов, неумеренным выпасом  скота, неправильной пахотой на склонах, неправильными методами земледелия.

     Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии, как водной, так  и ветровой. Водная эрозия возникает  в результате усиленного поверхностного стока талых и дождевых вод; ветровая - под влиянием иссушения почвы и потери ее структуры.

     Водная  эрозия почвы - это смывание или вымывание частиц почвы, а нередко и грунта талыми и ливневыми водами.

     Водная  эрозия распространена на земном шаре значительно шире, чем ветровая, и причиняемый ею вред более существенен. Вред этот выражается прежде всего в выносе поверхностным стоком воды плодородных частиц почвы, в ее выщелачивании, а в конечном итоге в частичной или полной потере плодородия земли. Вследствие смыва верхнего слоя почвы снижается урожай сельскохозяйственных культур.

     Вред  от водной эрозии выражается также  в нарушении режима вод, что, в  свою очередь, вызывает прогрессирующее  иссушение эродируемых земель, наводнения, засорение русел рек наносами, заиление водохранилищ и прудов.

     Ветровая  эрозия, называемая также дефляцией, заключается в выдувании и перемещении ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород по земной поверхности. В результате сдувания частиц, а иногда всего пахотного слоя почва обедняется мелкоземом, гумусом, основными элементами, необходимыми для жизни растений; плодородие земли снижается или вовсе исчезает. Кроме того, выдувая из-под посевов почву, ветер обнажает корни растений, вследствие чего последние погибают. Наконец, перенесенные ветром частицы почвы, откладываясь толстым слоем в укрытых от ветра местах, приводят к гибели произраставший здесь растительный покров.

     Ветровая  эрозия существует с весьма давних времен, но особенно резко усилилась  за последнее столетие. Это связано, как отмечалось, с уничтожением значительных площадей лесов, с нарушением целостности верхних слоев почвы при их обработке и использовании под пастбища, с коренным изменением на больших площадях ландшафтов, а в связи с этим и климата многих районов. Во многих странах все чаще  и чаще стали возникать пыльные бури (наиболее острая форма проявления ветровой эрозии, бывает при очень сильных ветрах, поднимающих в воздух такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность и становится темным), переносящие огромные массы почвы на расстояние в сотни, а иногда и тысячи километров. Почвоведы Австралии по цвету облаков теперь уже определяют район, откуда пыль принесена, а географы встревожены перспективой развеивания поверхности Австралийского материка.

     В России ветровая эрозия приняла угрожающие размеры еще в период капитализма в связи с усиленным и хищническим использованием природы.

     Несмотря  на ряд принятых мер, эрозия еще продолжает наносить ущерб сельскому хозяйству.

     Ветровая  эрозия особенно опасна для песчаных почв. Вырубка лесов или разрушение травяного покрова при перевыпасе скота на песчаных почвах и на окраинах песчаных пустынь приводит к передвижению песков и наступлению их на плодородные почвы. 
 

     Большое значение в проблеме охраны плодородия почв приобретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ. Бурное развитие химизации всех отраслей народного хозяйства и быта резко увеличило масштабы загрязнения почвы химическими веществами.

     Уже неудачный подбор минеральных удобрений  может вызвать избыточное подкисление или подщелачивание почвы. Весьма отрицательно на почвах сказывается неумеренное применение пестицидов (гербидов, инсектицидов, дефолиантов). Установлено, что устойчивые пестициды, играя полезную роль в защите растений и животных от болезней, вредителей, сорняков, вместе с тем оказывают резко отрицательное влияние на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов.

     Отравляющее влияние на почву оказывают отходы промышленного производства - газы металлургических заводов, выхлопные продукты автомашин, шахтные кислые сернистые воды, отходы нефтяных промыслов, пыль цементных заводов и пустой породы, выброшенной на поверхность в районе угольных копей и рудных месторождений. Особенно интенсивным загрязнение почвы бывает в окрестностях металлургических и химических предприятий. В почве накапливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец и другие элементы.