Тревожные антропогенные изменения природной среды

Человек как биосоциальный феномен имеет богатую историю отношений с окружающей природной средой. Человечество пережило эпоху плейстоценовых оледенений, изменения уровня океана от -100 до +50 м, экстремальные колебания сезонных температур от -80 до +45°С, парниковый эффект, когда концентрация СО₂ в атмосфере была в 1,5 раза выше, чем сейчас.

Первоначально человек выступал составной частью биоценоза и во взаимоотношениях с природой не отличался от животных. С переходом от пассивного (собирательство, охота, рыболовство) типа хозяйства к активному (земледелие, скотоводство, лесоводство и др.) воздействие человека на природу стало сказываться сначала на небольших территориях, а затем на обширных площадях и в целых регионах. К настоящему времени произошли существенные изменения в масштабах освоения и способах использования территории Земли. Относительно слабозаселенными остаются пока полярные и высокогорные территории, аридные пустыни, тундра и переувлажненные леса, а 40—50% территории суши заняты землями промышленного и городского назначения, дорогами, сельскохозяйственными полями, лугами, пастбищами. Увеличиваются масштабы опустынивания: пустыни и опустыненные пространства захватывают площади, ранее занятые степями и саваннами, а последние наступают на леса. Особенно ярко этот процесс выражен на севере Африки, где средняя скорость перемещения пустынь к югу составляет несколько десятков километров в год. Быстрыми темпами вырубаются экваториальные леса в Южной Америке, Африке, Азии.

К середине XX в. воздействие человека на природную среду достигло планетарных масштабов — все ландшафты Земли в той или иной мере подверглись антропогенному влиянию. Общеизвестно, что хотя 70% населения мира и производственных мощностей сосредоточены на 12% площади Ойкумены, занимающей 63% площади суши, производственные выбросы распространяются по всему земному шару (например, в печени пингвинов, никогда не покидающих Антарктиду, обнаружены пестициды).

Одним из основных источников антропогенного изменения географической оболочки является нефтяное загрязнение океана. Известно, что примерно половина всей нефти, добываемой в мире, перевозится танкерами. По данным А. С. Монина, каждый пятидесятый рейс в конце 80-х годов прошлого столетия был аварийным. Наибольшее нефтяное загрязнение Мирового океана отмечено на путях следования танкеров, в прибрежных зонах океанов и морей. Около 40% (1,4 млн т) нефти попадает в Мировой океан с суши, около 42% (1,5 млн т) — при сбросах с судов, загрузке и выкачивании.

Попавшая на поверхность воды нефть через несколько часов образует пленку толщиной в тысячные доли миллиметра. Легкие фракции испаряются, но затем возвращаются в океан с дождевыми каплями. Нефть и нефтепродукты губительны для всех морских организмов, включая фитоценозы. Однако нефтепродукты влияют не только на биоту: нефтяная пленка уменьшает поглощение тепла слоем воды, следствием чего является более быстрое и значительное прогревание нижних слоев атмосферы и изменения тепло-и влагообмена между океаном и атмосферой.

Особую тревогу вызывает исчерпание многих видов минерального сырья, в связи с чем возникнут проблемы обеспечения минеральными и энергетическими ресурсами. Сооружение более мощных ГЭС приводит к изъятию из оборота больших площадей земли, а строительство новых АЭС вызывает возражения общественности ввиду возможных катастрофических последствий. Создание новых источников энергии (например, на термоядерном топливе) спасет человечество от энергетического голода, но оно же способно привести к перегреву атмосферы и изменению общей структуры теплового режима и влагооборота.

В последние десятилетия стала актуальной проблема разрушения озонового слоя. Согласно наблюдениям, содержание озона в атмосфере в конце XX в. уменьшилось, достигнув над некоторыми районами (особенно в Арктике и Антарктике) минимальных концентраций, известных как «озоновые дыры». Исчезновение озонового слоя, не пропускающего к земной поверхности жесткое ультрафиолетовое излучение, угрожает гибелью всему живому. Однозначного объяснения этому явлению пока нет. Некоторые ученые полагают, что это лишь одна из стадий естественных природных колебаний, другие не исключают техногенного происхождения «озоновых дыр». Установлено, что озон разрушается фреонами, поэтому на международном уровне принято решение об ограничении их использования.

Кроме того, выявлена сложная зависимость парникового эффекта от количеств и состояний отдельных газов и их совместных реакций. Эти данные свидетельствуют в пользу естественных причин изменений концентраций химических соединений, не отрицая при этом негативных результатов хозяйственной деятельности человека. Установлено, что метан почти в 30 раз активнее участвует в парниковом эффекте, чем углекислый газ. Поступление метана в географическую оболочку возрастает при таянии мерзлых болот, прогреве морских толщ и поднятии со дна скоплений метангидрата, расширенном животноводстве и др.

Исследования природного и антропогенного поступлений различных газов в атмосферу убеждают в подчиненности последнего. Естественные изменения до сих пор преобладают в географической оболочке и играют главную роль в функционировании и изменении окружающей среды. Следует заметить, что природные загрязнители в виде пылегазовых вулканических выделений в активном состоянии проникают не только в нижние, но и в верхние слои атмосферы, тогда как менее активные и в целом более слабые по масштабам проявления промышленные выбросы рассредоточиваются лишь в нижней части атмосферы. Решение проблемы глобального антропогенного загрязнения до сих пор базируется на хорошо изученных закономерностях распределения выбросов локальных источников, в то время как особенности регионального загрязнения больше известны из модельных построений, а не из реальных данных.

Наряду с этим в ряде районов земного шара антропогенные воздействия привели к кризисным и даже катастрофическим состояниям природной среды. Особенно наглядно это проявляется в зоне воздействия Чернобыльской аварии. Несомненно антропогенное участие в иссушении Приаралья, Северного Прикаспия и Северной Африки, в сильнейших обводнениях территорий Северного Кавказа, Приморья, Южной Якутии, восточного побережья США, Центральной Европы и Восточного Китая.

Чернобыльская авария, происшедшая в 1986 г., считается крупнейшей экологической катастрофой за историческое время. Выброс радиоактивных изотопов (цезия, стронция и др.) в 600 раз превысил их количество при бомбардировке Хиросимы в 1945 г. Радионуклиды, распространяясь от зоны аварии воздушными массами, поверхностным и грунтовым стоком, охватили значительные площади (воды Днепра перенесли их в Черное море и даже в Крым по Северо-Крымскому каналу). В непосредственной близости от атомной станции уже произошли заметные изменения: к концу 1989 г. площадь погибших сосновых лесов составила 600 га, а на территории около 15 тыс. га наблюдаются различные поражения хвои, молодых побегов, угнетение роста и др. Особенно тревожит перспектива заболеваний людей, всплеск которых ожидается во втором и третьем поколениях. В то же время в «зоне отчуждения» (в радиусе 30 км) от места аварии продолжают жить люди, произрастают употребляемые в пищу растения, пасется скот. Степень пораженности территории имеет пятнистый характер и зависит от ландшафтной ситуации, которая предопределяет неоднозначное поведение поллютантов. Мощный точечный удар по географической оболочке распространился повсеместно из-за всеобщей связи процессов и явлений, но этот феномен был ослаблен при вовлечении в его орбиту все больших пространств.

Кризис в Приаралье имеет другую природу. Он активизирован антропогенными воздействиями не в самом регионе, а в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи. Резкое увеличение забора воды из этих рек для орошения привело к уменьшению их расхода в устьевых частях. К концу XX в. Аральское море обмелело более чем на 13 м (при средней глубине 20 м), и его площадь сократилась более чем на одну треть. Нарушение тепло-, влагообмена и солевого баланса в море привело к гибели большинства организмов. На осушенной площади возникла солончаковая пустыня. Разрушение солевой корки сопровождается переносом солей на сотни километров. Рыбоперерабатывающие заводы, построенные в период, когда Арал был одним из самых продуктивных водоемов мира, получают рыбу из других регионов. Резко ухудшилось качество питьевой воды (в стоке рек высокое содержание пестицидов, нитратов и других поллютантов) и состояние здоровья людей. Усилилась миграция населения из региона.

Таблица 9.1. Возможные изменения окружающей среды при потеплении климата

Однако первопричиной аральской беды во многом являются природные ритмические процессы: вслед за повышением уровня Арала в середине 50-х годов XX в. произошло его естественное снижение в 80—90-х годах. На этот природный феномен наложилось однонаправленное снижение уровня из-за недобора морем вод, используемых для нужд населения. Таким образом, антропогенный и естественный факторы совпали. Ранее аналогичная ситуация наблюдалась на Каспии, но с 1977 г. его уровень вновь стал повышаться без каких-либо изменений хозяйственной деятельности в бассейне.

Подобные факты свидетельствуют о сложности причинно-следственных связей в природных явлениях, затронутых деятельностью человека, что требует осторожности в их оценках и прогнозе возможных изменений.

Ключевую роль в проблеме глобальных изменений играет изменение климата, которое в свою очередь зависит от многих общегеографических факторов. В конце XX в. активизировалась климатическая система Земли, вызвавшая сильнейшие ветры и бури, мощнейшие ливни и оползни, повышения уровней водоемов до критических отметок и др. Потепление климата и усиление контрастов давления и температур приземного воздуха в основе своей имеют природный характер. Ученые предупреждали об активизации экзогенных процессов при смене ледниковых условий на внеледниковые через перигляциальные обстановки, но в большинстве своем они не были услышаны.

Общая тенденция современной эволюции географической оболочки в направлении от ледниковья к межледниковые предусматривает постепенное, но неравномерное повышение средних температур, количественное уменьшение ледников, увеличение площадей океана за счет затапливаемого континентального шельфа. В конце XX в. стало ясно, что эффект потепления климата на Земле носит избирательный характер и различается абсолютными величинами температур. Кроме того, большая часть изменений относится к приземному слою, где в основном и отмечается возрастание среднемесячных и среднегодовых температур. Роль потепления для географической оболочки в целом и ее отдельных частей неравнозначна и возможны различные варианты изменений (табл. 9.1).

Человечество тревожит не само изменение температур приземного слоя атмосферы, а связанные с ним последствия — чрезвычайно разнообразные для отдельных частей географической оболочки и не всегда негативные для человечества.

Наряду с потеплением климата существенные изменения в географической оболочке могут определять и другие причины: колебания внутренней активности планеты (вулканические, сейсмические, тепловые и др.), рост народонаселения, перераспределение водного баланса и сокращение запасов пресной воды, трансформация земной поверхности в результате сведения лесов, уничтожение почв, «оголение» горных пород, радиоактивное загрязнение окружающей среды, прямое воздействие из Космоса и др.

Одним из направлений по предотвращению нежелательных последствий антропогенизации природы является развитие геоэкологии — комплексных научно-практических исследований, способных наиболее полно раскрыть связи и отношения между природой, производством и благополучием людей, а также регулировать экологические процессы и контролировать экологическую обстановку. Необходимо, чтобы глобальный и региональный (национальный) комплексный мониторинги предшествовали каждому новому шагу в техническом прогрессе.