Файл: Курсовая работа (курсовой проект) по учебному курсу Проблемы устойчивого развития Вариант 13 (при наличии).docx

При сжигании топлива концентрация углекислого газа растет со стремительной скоростью. Эпоха индустриализации, начавшаяся в 1850-х гг., положило начало этому явлению. Человек стал активно потреблять топливные ресурсы, увеличивая в атмосфере не только парниковые газы, но и различного рода аэрозоли, образуемые также при сжигании топлива.

Использование человеком земельных ресурсов планеты в такой же степени, как и увеличение в атмосфере парниковых газов, влияют на окружающую среду. Чтобы выращивать различные сельскохозяйственные культуры, человек активно вырубает леса для дальнейшего их землепользования, нарушая их целостность.

Согласно отчету ООН «Длинная тень скотоводства» от 2006 года скот является причиной 18% выбросов парниковых газов в мире. Производится вырубка лесных массивов под пастбища, огромные плантации лесных угодий вырубаются в лесах Амазонии (до 70%) [7].

Безусловно, влияние каждого из антропогенных факторов отрицательно сказывается на климате планеты и окружающей среде. Но водяной пар и углекислый газ играют главную роль в глобальном потеплении климата Земли. На их долю приходится более 95% всего парникового эффекта. Антропогенная деятельность оказывает наибольшее влияние на рост в атмосфере Земли концентрации CO₂, а содержание водяного пара в атмосфере растет вслед за температурой на всей планете из-за увеличения испаряемости.

Человек своей деятельностью нанёс химический удар по атмосфере. Этот выброс можно сравнить с процессом, который обратный образованию нефти, угля и газа в недрах Земли. Но, к сожалению, скорость данного процесса гораздо быстрее (в тысячи и миллионы раз), нежели поглощение CO₂ из атмосферы планеты в далеком прошлом. Данное явление совершенно беспрецедентно, и природа не может к нему немедленно приспособиться [5].

1.4. Климатические реконструкции

Реконструкция климатических условий прошлого и прогнозирование климата будущего имеет важное научное и практическое значение. Степень и интенсивность проявления гипергенных процессов, т. е. процессов, протекающих на земной поверхности, всецело зависит от климата. Многие гипергенные полезные ископаемые формировались в определенных ландшафтно-климатических условиях, как, например, бокситы, рудоносные коры выветривания, галогены, сульфаты, карбонаты, фосфориты, угли, россыпи драгоценных металлов и камней, осадочные руды железа и т. д. Следовательно, палеоклиматические исследования позволяют не только выявить и оценить ландшафтно-климатические условия образования тех или иных полезных компонентов, но и существенно расширить и одновременно уточнить научную базу генетического прогнозирования. В конечном итоге удается наметить наиболее перспективные эпохи и регионы развития гипергенного рудного процесса [22].

---

Первое, что необходимо подчеркнуть: реконструкция палеоклимата (климата прошлого, чаще всего подразумевается - геологического прошлого) необходима для научно обоснованного прогноза современного изменения климата, и именно в рассматриваемый период были получены важные результаты по данной проблеме. Наиболее доступный способ тестирования климатических моделей - сравнение результатов моделирования с палеоклиматическими данными [23].

При всей, казалось бы, очевидной негативности прогнозных моделей глобального потепления, надо учитывать, что сравнительно недавно (в геологическом масштабе времени) масштабы потепления были намного большими, чем в настоящее время. При этом нужно учитывать, что в кайнозое, по сравнению с предшествующими эрами фанерозоя, климатические реконструкции по данным палеоботаники имеют более высокую степень достоверности. Приведем несколько красноречивых примеров [22].

Давайте составим ясное представление по данному вопросу. В начале палеогенового периода произошло быстрое и резкое потепление. По данным разных исследователей, в палеоценовую эпоху палеогенового периода (66-58 миллионов лет назад) вся территория Арктики находилась в зоне умеренно­теплого и субтропического климата, а южная граница этой зоны проходила по южной оконечности Гренландии, северной части Скандинавии, арктическому побережью России, Чукотке, Аляске и арктическому побережью Канады. В пределах умеренно-теплой и субтропической климатических зон Арктики сосредоточена основная угольных бассейнов палеоценового возраста Северного полушария: в Западной Гренландии, на Шпицбергене, в низовьях р. Лены на севере Сибири, на Чукотке, Камчатке, Аляске и на территории приарктической Канады. Это доказывает наличие теплого и влажного климата рассматриваемого периода и богатой даже в приполярных областях растительности. По характеру ископаемых растительных остатков, флора в Арктике была субтропической с гинкговыми деревьями, пальмами и саговниками. Практически всюду произрастали крупнолистные растения Среднегодовые температуры в палеоцене в северных и южных областях земного шара, по оценкам разных исследователей, составляли от +10 +15°С до +15 +20°С, а температура воды Северного Ледовитого океана была не менее +15 +18°С. Климат высоких широт как Южного, так и Северного полушарий характеризовался чрезвычайно слабым изменением температуры с широтой и небольшими колебаниями ее сезонных и суточных значений.

---

В более низких широтах на всех континентах отмечался влажный тропический климат. В палеоценовую и эоценовую эпохи среднегодовая температура в Европе составляла +27°С, однако к концу эоцена она понизилась до +20 - +22°С.

Температура воды в океане также была существенно выше, чем в наши дни. По некоторым данным, температура даже на океанском дне была не менее +10°С. В палеоценовых морях процветали крупные одноклеточные организмы - нуммулиты. Они были настолько многочисленными, что из скопления их раковин образовались мощные пласты нуммулитовых известняков.

На рубеже палеоценовой и эоценовой эпох палеогенового периода, примерно 58 миллионов лет назад, климат стал еще более теплым. Таким же он оставался в раннеэоценовую - начале среднеэоценовой эпох (58-49 млн. лет назад). По мнению некоторых исследователей, это было самое теплое время на Земле за последние 500 млн. лет. В эоцене не было многолетней мерзлоты [23].

Среднегодовая температура в раннем эоцене повысилась на 3-5 °С. Это вызвало еще большее расширение тропической и субтропической зон и распространение субтропической и тропической растительности на крайний север и юг.

На большей части территории Земли в то время был практически однородный теплый влажный климат. Тропические леса простирались как минимум до широты Англии и Ньюфаундленда. Бурение дна в Северном 23

Ледовитом океане позволяет считать, что тропические леса занимали даже район северного полюса, где тогда отмечались среднегодовые температуры порядка +25°С и произрастали пальмы, авокадо и другие теплолюбивые растения. Температура воды в Арктике составляла +22 - +23°С.

Характерными особенностями ранне-среднеэоценового климата были крайне малая разница сезонных и суточных температур и ее незначительное изменение с широтой. Основной растительностью того времени, произраставшей даже в полярных широтах, были пальмы, саговники, древовидные папоротники, мангровые, имбирные, которые сочетались с лавровыми, магнолиевыми и аралиевыми [23].

По некоторым данным, оценить достоверность которых автор затрудняется, в арктическом и антарктическом регионах жили черепахи и крокодилы, оптимальные температуры обитания которых, как известно, составляют +20 - +25°С.

Однако, вероятно, еще более удивительными могут показаться реконструкции климата в Антарктиде. Международная команда исследователей, возглавляемая группой климатологов из Йельского университета, выработала новую методику для определения климата на планете в прошлом. Климатологи изучали период эоцена (40-50 миллионов лет назад). Метод, которым воспользовались специалисты, заключается в измерении концентрации двух редких связанных изотопов в древних ископаемых двустворчатых раковинах; корреляция связей между углеродом-13 и кислородом-18 отражает температуру, в которой выросли раковины. На финальном этапе исследования эти результаты объединили с другими измерениями температур и компьютерным моделированием [23].

---

Исследование показывает, что некоторые части древней Антарктиды имели теплый климат, который аналогичен современному климату побережья Калифорнии, а температура морской воды в полярных регионах южной части Тихого океана была такой же, как сегодня вблизи Флориды. Ученые обнаружили, что температура в некоторых частях Антарктиды 24

достигала 17°С, по аналогии среднегодовая температура у побережья Калифорнии сегодня составляет в среднем 14 градусов по Цельсию. Температура в южной части Тихого океана в эпоху эоцена была 22°С, что аналогично сегодняшней температуре морской воды возле Флориды.

Ранее специалисты установили, что в это время в атмосфере были высокие концентрации CO₂, что привело к возникновению парникового эффекта. Соавтор рассматриваемого исследования Хагит Аффек заявил, что работа поможет не только в изучении климатического прошлого, но и в прогнозировании и оценке климата в будущем, поскольку показывает чувствительность климатической системы к парниковым газам.

В качестве справки заметим, что в конце эоцена в Антарктиде наступило похолодание, которое привело к образованию горных оледенений около 43 млн. лет назад [23].

Второе обстоятельство: изменение температуры в последние десятилетия не является чем-то уникальным. Так, рост температуры наблюдался в начале XX века. В более удаленное от нас время отмечался малый климатический оптимум (примерно X-XIII вв.) - период сравнительно теплой и ровной погоды, мягких зим и отсутствие сильных засух. Именно в это время (около 982 г.) на юго-западном побережье открытого Эйриком Раудой («Рыжим») огромного острова им были найдены несколько мест, защищенных от холодных ветров, покрытых летом свежей зеленой растительностью. Эйрик назвал побережье Гренландией - «Зеленой Землей», не совсем подходящее название для гигантского острова площадью более 2 млн. км², из которых лишь 15% свободно от ледяного покрова. Исландская сага утверждает, что Эйрик хотел обмануть «приветливым названием» исландцев, чтобы убедить их поселиться на угрюмой новой земле [19].

Известно, что топонимы - это зеркало истории. Но это зеркало отнюдь не всегда правдиво и объективно. И название Гренландии - хороший тому пример. Автору кажется интересным сравнение топонимов двух соседних островов: Гренландия («Зеленая Земля») и Исландия («Ледяная Земля»).

---

Название Исландии дал тоже викинг, по имени Флоки, причем, что важно, примерно в одно время с Эриком Раудой. И именно это отнюдь не объективное наблюдение Флоки (ледники Исландии охватывают только 11% от общей площади) закрепилось в истории. По мнению автора, оба названия островов правильнее было бы изменить на прямо противоположное, в соответствии с буквальным переводом, но это, скорее всего, нереально.

На современном языке предложенное Эйриком название можно назвать удачным «маркетинговым ходом». Действительно, уже в 986 г. после удачной вербовки в Исландии, в Гренландию прибыло около 500 колонистов, которые расселились на южном и юго-западном побережье. Проанализируем, как дальше развивалась основанная Эйриком колония. Еще сравнительно недавно, в 50-е гг. XX в., дальнейшая судьба колонистов рассматривалась исключительно в экономико-политическом контексте: пока Исландия была независима, гренландская колония благодаря тесным связям с исландцами развивалась, но после присоединения Исландии к Норвегии положение колонистов резко ухудшилось, т. к. исландские корабли все реже посещали их, а позднее, после потери независимости Норвегией и присоединения ее к Дании, исландцам было запрещено плавать в Гренландию [19].

В настоящее время определяющую причину несчастной судьбы нормандских колонистов: большая их часть к концу XIV в. из-за болезни вымерла, остальные одичали и смешались с местными эскимосами - ученые видят в наступившем в начале XIV в. похолодании, получившем название «малый ледниковый период». В частности, похолодание послужило причиной резкого уменьшения кормовой базы животноводства на юге Гренландии (колонисты держали коров и овец); нехватка мяса в условиях сурового климата провоцировала болезни. Ухудшение ледовой обстановки затрудняло зверобойный промысел как вблизи поселений, так и в удаленных акваториях (ранее в поисках морского зверя норманны достигали 73^о с.ш.).

Кроме названных причин упадка колоний в Гренландии есть еще одна, и ее надо, по мнению автора, обязательно указать для создания объективной картины происходящего. Эта причина - экологическая. Как фермеры и скотоводы, гренландцы отличались примитивным потребительским отношением к окружающей среде. Так, первые поселенцы вырубили ивы и березы, которые росли по берегам фьордов, на дрова; возможно, им также хотелось расчистить замелю для выпаса скота. Однако скот не давал растениям (прежде всего древесным) восстановиться; холодные арктические ветры завершили работу, уничтожив оставшуюся незащищенную растительность. Затем поверхность холмов подверглась эрозии, и многие равнинные пастбища на берегах фьордов занесло песком. Археологический анализ почв показал, что ива и ольха, которые росли в Гренландии до прибытия скандинавов, на протяжении последующих веков стали встречаться все реже и появились вновь лишь после исчезновения поселений викингов [19].

---