Изменение состава биосферы, круговорота и баланса составляющих ее веществ
· Атмосферные изменения связаны с загрязнением атмосферы: химическим (смоги, кислотные дожди), механическим (пыль), тепловым (парниковый эффект), разрушением озонового экрана.
Ежегодно выбрасывается в атмосферу около 20 млрд. тонн углекислого газа, 200 млн. тонн окиси углерода, 53 млн. тонн оксида азота, 250 млн. тонн пыли, 120 млн. тонн золы.
· Водные изменения. Идет истощение вод суши. Потребление воды крупными городами составляет более 600000 тонн в сутки. Для выращивания сельскохозяйственных растений также требуется огромное количество воды (для получения 1 тонны хлопка – 10 тонн воды). Ежегодный расход пресной воды составляет 3000 км3, или 0,01% всего запаса пресной воды планеты. Поверхностные и подземные воды загрязнены, 70% чистой воды находится в ледниках и является недоступной для использования.
Прибрежные и поверхностные воды Мирового океана загрязнены нефтепродуктами, ядохимикатами, тяжелыми металлами и твёрдыми отбросами. В моря и океаны ежегодно попадает 12-15 млн. тонн нефти (самым грязным из морей является Средиземное море).
· Почвенные изменения связаны с водной и ветровой эрозией почв, снижением их плодородия, загрязнением, заболачиванием, иссушением пригодных для хозяйственного использования земель.
Из земных недр происходит изъятие полезных ископаемых. При строительстве и горных работах ежегодно перемещается 4000 км3 горных пород и извлекается 100 млрд. тонн руды.
Изменение энергетического и теплового баланса биосферы.
Человечеством ежегодно сжигается около 100 млрд. тонн условного топлива, в начале XXI века количество сжигаемого топлива возрастет в два раза, что приведет к изменению теплового баланса биосферы.
4. Изменение флоры и фауны планеты.
хозяйственная деятельность человека ведет к значительным негативным последствиям:
· нарушается целостность растительного покрова,
· вырубаются леса,
· ухудшается состояние пастбищ,
· снижается биоразнообразие организмов,
· обедняется генофонд популяций (вследствие массового сбора дикорастущих растений, охотничьего и рыбного промысла),
· аккумулируются вредные вещества растениями и животными.
При нерациональном рыболовстве и охоте истребляются ценные виды животных. В результате многие из них стали редкими. Подсчитано, что с 1600 г. человеком уничтожено 162 вида птиц (381 вид на грани исчезновения) и около 100 видов млекопитающих (255 на грани вымирания), несмотря на то, что часть этих видов находилась в условиях заповедников. За последние 300 лет биомасса планеты уменьшилась на 25%.
Вместе с тем, человек оказывает и конструктивное, положительное влияние на биосферу.
· Создаются культурные антропогенные комплексы: сельско-хозяйственные, водохозяйственные и садово-парковые.
· Проводятся мероприятия по повышению продуктивности природных систем: лесо-, луго- и охотохозяйственные работы.
· Человек выращивает культурные растения и разводит домашних животных, постоянно увеличивает их численность, урожайность и продуктивность.
· С деятельностью человека связано выведение новых высокопродуктивных пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
· В морях и Мировом океане осуществляется искусственное разведение рыбы.
· Ведутся работы по акклиматизации и разведению видов на новых территориях.
· Человек проводит оздоровительные мероприятия в очагах природно-очаговых заболеваний, уничтожает переносчиков, контролирует численность зараженных животных.
Однако, несмотря на определенное положительное влияние, в настоящее время человечество стоит на грани развития глобального экологического кризиса, т.е. такого состояния среды обитания, которое вследствие произошедших в ней изменений оказывается непригодным для существования людей.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Неограниченное использование природных ресурсов и свободное удаление отходов в окружающую среду привело к тому, что во многих странах практически не осталось ненарушенных естественных экосистем, способных в полной мере выполнять свои средообразующие функции.
Прогнозы ведущих экологов говорят о том, что при таких темпах антропогенного воздействия на биосферу человечеству осталось жить 40+20 лет. Жители планеты стоят перед необходимостью как можно скорее решить ряд неотложных экологических проблем: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди, снабжение населения пресной водой и пищевыми продуктами.
Парниковый эффект
Под образным выражением «парниковый эффект» подразумевается следующее геофизическое явление. Солнечная радиация, падая на Землю, трансформируется, 30% её отражается в космическое пространство, остальные 70% поглощаются поверхностью суши и океана. Поглощенная энергия солнечной радиации преобразуется в теплоту и излучается обратно в космос в виде инфракрасных лучей. При этом чистая атмосфера прозрачна для инфракрасных лучей, а атмосфера, содержащая пары воды, углекислый газ и другие газы, поглощает эти лучи, благодаря чему воздух нагревается. Парниковые газы выполняют функцию стеклянного покрытия поверхности земли в парнике. Аналогичное явление возникает в автомобиле, оставленном на солнце.
Естественный парниковый эффект создает прирост средней температуры Земли на 30° С. Это значит, что если бы парникового эффекта не было, то средняя температура планеты, составляющая сейчас +15° С, понизилась бы до -15° С. Тогда всю Землю сковало бы льдом. А если содержание газов, вызывающих парниковый эффект, увеличится – на Земле станет ещё теплее. В природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе регулируется так, что его поступление равняется удалению. Люди нарушают это равновесие. При сжигании топлива в атмосферу поступают дополнительные порции углекислого газа. Изменение количества парниковых газов в атмосфере приводит к ежегодному приросту их концентрации до единиц процентов. Этот процесс может привести к глобальному потеплению климата. Кривые климата показывают, что Земля нагрелась на 5°С только на протяжении одного ХХ века, и появилась угроза дальнейшего нагрева. Ожидается, что к середине XXI века температура повысится в умеренных широтах на 2-3°С, на полюсах – более чем на 10°С. Потепление вызовет таяние полярных льдов. В океан дополнительно поступит такое количество воды, что его уровень поднимется почти на 100 м, будут затоплены обширные приморские низменности и расположенные на берегах морей города, в которых проживает подавляющее большинство населения планеты и сосредоточен основной промышленный потенциал. К 2030 г. увеличение концентрации углекислого газа и метана в атмосфере произойдет за счет ускорения разрушения флоры и фауны определенных территорий.
Различия температуры на полюсах и экваторе – основная движущая сила циркуляции слоев атмосферы. Более сильное потепление на полюсах приведет к её ослаблению. Это изменит всю картину циркуляции и связанный с ней перенос теплоты и влаги, в большинстве районов с жарким и сухим сейчас климатом количество атмосферных осадков увеличится, в умеренном поясе станет суше.