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

Однако существует и прямо противоположное суждение. По мнению академика Ю.А. Израэля, стихийные бедствия будут случаться чаще, чем в прошлом, и их мощь будет нарастать.

В некоторой степени подтверждают мнение Израэля три последних катастрофических наводнения на юге Дальнего Востока России, последнее - летом 2017 г. Есть гипотеза, что масштаб последних наводнений вырос вследствие большего, по сравнению с еще недавним прошлым, разогрева вод Тихого океана (а это, разумеется, обусловлено глобальным потеплением).

Автор же считает, что определенную роль сыграла интенсивная вырубка лесов в последние годы в бассейнах рек Приморья и Хабаровского края, но по понятным причинам в СМИ этот аспект проблемы не акцентируется: проще искать виновников в «глобальном плане». Таким образом, наблюдается кумулятивный эффект, усиливающий наводнения [14].

Большой интерес представляют прогнозы изменения границ экосистем, в частности, леса, вследствие потепления климата.

В настоящее время происходит реструктуризация растительного покрова: границы леса продвигаются на север на равнине и вверх в горах.

В условиях резкого потепления климата, вполне очевидно, что многие растительные виды и экосистемы не будут успевать адаптироваться к изменениям внешней среды. Наиболее серьезные последствия потепление окажет на экосистемы бореальной зоны. По модельным оценкам именно резкое потепление вызовет перестройку всех иерархических уровней лесной растительности - от зональных лесов и лесных экосистем до лесообразующих пород и их популяций [24].

Смещение границ растительных сообществ наиболее вероятно там, где условия ее существования экстремальны и температура является лимитирующим фактором, поэтому неудивительно, что наиболее заметные подвижки границ древесной растительности наблюдаются в настоящем и 39

прогнозируются в будущем в экотоне лесотундры. Современные исследования в полярных областях Сибири фиксируют продвижение древесной растительности на север, которое ученые связывают с изменением климатических условий в XX веке. Исследования самых северных в мире лесных массивов в районе Хатанги (72° с.ш.) в течение последних 30 лет на основе спутниковой съемки выявили возрастание сомкнутости лиственничников на 65% и продвижение в тундру на 3-20 м/год. Установлено, что лиственница осваивает наиболее защищенные от ветра формы рельефа [24].

Интересные исследования по изменению границ сообществ темнохвойных пород были проведены в таежной части Красноярского края. Вдоль трансекты, ориентированной от границы зоны доминирования лиственницы к ее центру, изучалась экспансия вечнозеленых хвойных (кедр, ель, пихта) по представленности особей подроста и старых деревьев. Полученные результаты указывают на вторжение вечнозеленых хвойных и березы на место лиственницы, что связывают с долговременными изменениями во временных рядах температуры за последние 30 лет (рост температуры).

---

Указанные изменения делают актуальным прогноз относительно того, как изменения, которые произойдут с бореальными лесами, в свою очередь отразятся на климате планеты. Воздействие бореальных лесов на климат определяется следующим:

•влияют на баланс поглощения и отражения тепловой энергии поверхностью земли, изменяя альбедо поверхности;

•влияют на содержание парниковых газов в атмосфере, в зависимости от изменений, происходящих в бореальных лесах, они могут как поглощать, так и выделять углерод в атмосферу;

•поддерживают водный баланс.

Во многом воздействие бореальных лесов на климат определяется способностью лесов поглощать углерод из атмосферы и связывать его в биомассе и в почве. В бореальных лесах находится около 27% углерода, содержащегося во всей растительности планеты, и от 25 до 30% почвенного углерода планеты. Вместе с тундрой, бореальный леса представляют собой крупнейший на Земле резервуар углерода, который содержится в основном в органическом веществе лесной подстилки. Согласно некоторым исследованиям, бореальные леса в целом способствуют потеплению климата, поскольку их воздействие в части поглощения углерода почвой и растительностью нейтрализуется активным поглощением солнечной радиации темным лесным пологом.

Вследствие выделения в атмосферу аэрозольных веществ биологического происхождения увеличивается конденсация водяных паров. Над лесными территориями образуется вдвое больше облаков, по сравнению с близлежащими безлесными территориями, благодаря наличию ядер конденсации, которые способствуют образованию облаков. Исследования европейских лесов показывают, что они является основным источником аэрозольных частиц, превосходя в объемах, выбрасываемых в атмосферу ядер конденсации даже антропогенные источники [21].

В условиях холодного климата эффект, создаваемый альбедо снежного покрова и растительности, доминирует, и бореальный лес в целом способствует потеплению климата, в то время как в условиях более теплого климата бореальные леса выделяют в атмосферу большее количество аэрозольных веществ органического происхождения, тем самым изменяя альбедо поверхности облаков и приводя к снижению температуры воздуха. Следовательно, изменения, вызванные потеплением климата в составе растительности и географическом распространении бореальных лесов, будут иметь большое значение для баланса отражения и поглощения солнечной радиации.

---

Таким образом, глубокое понимание рассмотренных механизмов имеет большое значение для прогнозирования климата [20].

Глобальное потепление климата отмечается и в горах. Установлено, что именно высокогорные сообщества особенно чутко реагируют даже на незначительные колебания условий среды. Ученые уже зафиксировали изменение растительных границ за последние десятилетия в горах Северной Америки, Скандинавии, Сибири. Глобальное потепление климата отмечено и на Урале. В частности, граница леса на Южном Урале (горный массив Иремель) за последние 75 лет поднялась на 80 метров вверх. Аналогичные изменения обнаружены на горном массиве Таганай (в частности, помогли фотоснимки гор, сделанные жителями г. Златоуста в начале ХХ в.) и на Полярном Урале.

Ученые выяснили, что на успешное развитие древесной растительности в тундровом поясе и дальнейшую экспансию границы леса вверх по склону повлияли изменения в почвенных процессах.

Так, общее содержание в почве азота выросло, также увеличилась скорость разложения органических остатков. Причины таких изменений - климатические. Увеличилась среднегодовая температура, высота снежного покрова и количество осадков, что стимулировало микробиологическую активность почвы. Органический азот - основной источник питания растений, но практически им не доступный, кроме небольшого количества в составе почвенных гуминовых кислот. И только благодаря различным группам микроорганизмов в почве накапливается минеральный азот в виде солей аммония и нитратов. Так как углерод и азот - основные питательные элементы, необходимые растениям и влияющие на их рост, то чем их в почве больше, тем быстрее растут растения. Поэтому пока потепление продолжается, углерод и азот будут накапливаться в почвах, следовательно, и граница леса продолжит продвигаться вверх по склону.

Потепление климата вызывает таяние вечной мерзлоты. Она занимает обширные территории суши в высоких широтах и отчасти в умеренных широтах северного полушария: там, где отмечаются стабильно низкие температуры в зимние месяцы. К югу от этого пояса вечной мерзлоты находятся районы, в которых почва промерзает не постоянно, или вечная мерзлота присутствует отдельными участками. В этой зоне температура в зимние месяцы недостаточно низка и не создаются условия для повсеместного распространения вечной мерзлоты; ее распространение обуславливается местными факторами, такими как топографические условия, гидрология, характер растительности и глубина снежного покрова [6].

---

Известно, что значительные площади бореальных лесов растут на вечной мерзлоте, и леса будут затронуты изменениями структуры почв и гидрологических условий при таянии вечной мерзлоты, вызванной глобальным потеплением. В северной части Западной Сибири бореальные леса из сосны растут на вечной мерзлоте. Одним из последствий таяния вечной мерзлоты является усиление вывала деревьев.

Другим вероятным негативным фактором является подтопление и гибель лесов при таянии верхних слоев мерзлоты, поскольку более глубокие не растаявшие слои мерзлоты не позволят избытку воды уходить в землю.

Прогнозные модели показывают, что потепление вызовет деградацию вечной мерзлоты на большей части территории Канады. С 1850-х по 1990-е гг. зона вечной мерзлоты сократилась на 5,4%. На территориях с вечной мерзлотой глубина ее залегания с 1850 по 2002 гг. увеличилась в среднем на 3 м, что означает увеличение активного слоя в среднем на 34%. Исследования выявили очаги, где вечная мерзлота полностью растаяла, которые становятся крупнее и встречаются чаще. Вследствие наличия этих очагов возможны негативные последствия для ландшафтов [7].

В России вследствие глобального потепления ожидается перемещение южной границы вечной мерзлоты на север на несколько сот километров. Её протаивание ухудшит ситуацию на огромных просторах России, поскольку в зоне вечной мерзлоты находится 62% нашей территории. При потеплении будут проседать дома, выходить из строя нефте- и газопроводы. Возможен выход из глубин вечной мерзлоты метана - парникового газа. Возможно и другие негативные последствия. Наиболее серьезные изменения произойдут на низменностях Западной Сибири [4].

В прогнозах последствий глобального потепления всегда отмечается таяние ледников и, как следствие, повышение уровня Мирового океана, причем акцент делается на районы, где сосредоточены основные запасы льда на планете: Антарктиду и Гренландию. Однако нужно очень серьезно отнестись к прогнозам будущего ледников, покрывающих горные системы в разных районах планеты. Причин несколько. В частности, огромные массы горных ледников играют серьезную роль в природном балансе Земли. Под угрозой находится существование горных экосистем.

Нужно выделить очень важную причину беспокойства, на которую обращают меньше внимания: уменьшение площади ледников по всему миру существенно влияет на наличие стабильных источников пресной воды значительной части населения планеты.

Самые заметные потери оледенения наблюдаются в горных хребтах умеренных, субтропических и тропических широт.

---

Проанализируем ситуацию в Европе. Вероятно, наиболее изучены в данном контексте Альпы - самые известные среди всех гор мира. Поскольку в настоящее время в Альпах область питания всех без исключения ледников не покрывает расход льда на таяние, по некоторым прогнозам, большинство альпийских ледников должно исчезнуть на глазах одного поколения (или же к 2100 г.). Ни один из ледников в Альпах не формировался как собственно горный ледник, за счет накопления нетающей массы фирнового снега, все они представляют собой реликты ледникового покрова Вюрмского оледенения (самого последнего, он начался 70 тысяч лет назад и закончился 10 тысяч лет). В историческую эпоху ледники в Альпах в целом отступали. Площадь оледенения в Альпах за последние 3000 лет уменьшилась почти в пять раз, причем только за последние 150 лет более чем в два раза). Наиболее интенсивно ледники в Альпах стали таять с 1995 года (см. Приложение 1, рис. 8).

Альпийские льды имеют среднюю толщину 30 м, при этом каждый год они теряют до одного метра, что соответствует 3% от общей массы. Если так будет продолжаться и дальше, ледники исчезнут к 2037 г.

Всемирная служба мониторинга ледников (WMGS), базирующаяся в Цюрихском университете, располагает еще более тревожной информацией. По ее данным за 2005 г. глобальный горный ледяной покров потерял 60-70 см толщины. При этом в Австрии данный показатель достиг 106 см, а в Швейцарии превысил отметку в 160 см. Но есть единственный обнадеживающий факт: в Альпах есть массивы льда, толщина которых гораздо больше 30 м., например, Алечский ледник, который достигает 800­900 м. Такой гигант, по мнению ученых, способен пережить и XXI, и даже XXII вв [20].

Швейцарская гляциологическая служба отметила, что отступают 84 из 85 исследованных ледников Швейцарии.

Аналогичная ситуация наблюдается и в Северной Европе. В Швеции в горах Кебнекайсе между 1990 и 2001 гг. отмечено отступление 14 из 16 исследованных ледников. В Норвегии в течение всего XX века тоже сохранялась тенденция их сокращения, несмотря на отдельные периоды наступления некоторых из них, а с 1990 г. отмечено уже существенное отступление ледников. Например, ледник Энгабреен с 1999 г. отступил на 185 м, а Рембесдалсскака - на 250 м.

В Азии отступление ледников отмечено в горах Алтая, на Памире, Тянь-Шане, в Гималаях. Ледники Монголии за период с 1971 по 2000 гг. сократились по площади на 10-28%, например, в районе Турген за период 1948-1991 гг. они отступили на 200-500 м. В расположенных рядом горах российского Алтая с конца XIX в. фиксируется отступление ледника Софийский. Средняя скорость его сокращения составила 18 м/год в 1898­1939 гг., 17,3 м/год - в 1939-1963 гг., 8,6 м/год - в 1963-2000 гг. Однако за период 1999-2008 гг. скорость отступления этого ледника составила 40 м/год. Отступает большинство ледников Памира. За последние 150 лет общая площадь ледников Внутреннего Тянь-Шаня сократилась на 19% - с 404 до 328 км

---