Стихийные бедствия экзогенного характера
Среди стихийных бедствий экзогенного характера наиболее опасны наводнения, тропические штормы, засуха, оползни, обвалы и сели.
Наводнения ¾ временное затопление значительной части суши водой в результате подъема уровня в реке, озере, море или искусственном водоеме.
Наводнения наносят огромный вред биоте и человеку, угрожая почти 3/4 поверхности Земли. По данным К. Я. Кондратьева и др. (1995), только за период с 1981 по 1988 г. на Земле произошло пять крупнейших наводнений, во время каждого из которых погибло свыше 2000 человек (Индия, Перу, Бангладеш, Китай ¾ два раза).
В России наводнениям периодически подвергаются низменные районы центральной части Европейской территории, Южного Урала, юга Западной Сибири, Поволжье, Северный Кавказ и др. Общая площадь затоплений в разные годы колеблется от 50 до 400 тыс. км2. В районах Дальнего Востока наводнения носят характер стихийного бедствия.
При катастрофических речных наводнениях затапливаются огромные территории, гибнут люди, надолго парализуется хозяйственная деятельность человека. Экологические последствия подобного рода наводнений весьма значительны.
Известно, например, катастрофическое наводнение в Приморье летом 1950 г., когда была затоплена вся Приханкайская низменность площадью более 6 тыс. км2. Небывало мощные наводнения произошли в 2002 г. на р. Лене и на Северном Кавказе (ливневые наводнения в Краснодарском и Ставропольском краях и др.) (рис. 18.5). Надолго останутся в памяти людей наводнения, вызванные мощными заторами льда на р. Енисей у г. Красноярска (1941 г.), на р. Северной Двине у г. Архангельска (1953 г.) и др.
а
б
Рис. 18.5. Экологические последствия ливневого наводнения 2002 г.
(г. Крымск, Краснодарский край, Россия):
а ¾ негативные изменения в «сухопутных» фитоценотических сообществах
при длительных наводнениях; б ¾ затопление селитебной зоны в городе
Все знают о наводнении в Петербурге 7 ноября 1824 г., красочно описанном А. С. Пушкиным в поэме «Медный всадник». Максимальный уровень подъема воды достиг тогда 410 см, погибло 208 человек, утонуло 3600 голов крупного рогатого скота, разрушено и повреждено более 3 тыс. строений, из 94 судов, стоявших в гавани, удалось спасти только 12.
И тем не менее наводнения на реках России не достигли столь грандиозных размеров как на реках бедствия: Янцзы и Хуанхэ в Китае, Ганге и Брахмапутре в Индии, Миссури и Миссисипи в США, Амазонке в Бразилии (Р. А. Нежиховский, 1988).
Не случайно, река Хуанхэ в Китае («Желтая река») больше ивестна под названием «Скорбь Китая».
Восемьдесят миллионов человек, которые живут в долине р. Хуанхэ, фактически ниже уровня воды в реке, постоянно испытывают страх перед катастрофическим наводнением.
Морские наводнения возникают в тех случаях, когда море затопляет побережье или приморские территории. Обычно это бывает при сильных штормовых ветрах, либо при чрезвычайно обильных ливневых дождях.
Морские наводнения типичны для низменных приморских территорий Голландии, северной части ФРГ, значительной части Юго-Восточной Азии, побережья Мексиканского залива и др.
Наиболее значительными природными катастрофами в нашем столетии явились морские наводнения в Бенгальском заливе (Бангладеш) в 1970 и 1988 гг. По свидетельству З. Кукала (1985), снимки пострадавшей области, сделанные с самолета, просто потрясают. Уничтожены целые селения, тысячи погибших тел, все затянуто светло-коричневой грязью. Площадь затопления составила 7500 км2. Общее число погибших при наводнении в ноябре 1970 г., по неофициальным данным, достигало одного миллиона. Наводнения были вызваны ураганными штормовыми ветрами, образованными тропическими тайфунами.
Огромные морские наводнения происходят и вне тропических широт, затопляя огромные площади вдоль берегов моря.
Весьма значительных размеров, например, достигло наводнение, сопровождающее ураган, свирепствовавший над Северным морем 31 января и 1 февраля 1953 г. Были затоплены огромные площади в Голландии, Бельгии, на восточном побережье Англии.
Огромное дестабилизирующее влияние наводнений на экологическую обстановку сводится прежде всего к массовой гибели людей, а также животных, в частности, молоди и рыбы, сельскохозяйственных культур, садов, виноградников.
В результате затопления ухудшается мелиоративное состояние почв, увеличивается их минерализация, суглинистые плодородные почвы переходят в малопригодные для сельскохозяйственного производства глеевые почвы и т. д.
Тропические штормы (ураганы, циклоны, тайфуны) возникают в тропических широтах и представляют собой движение воздушных масс (ветер) с огромной скоростью. При переходе тропических штормов с моря на сушу они сопровождаются гигантскими волнами вместе с ливнями и грозами.
В разных странах тропические штормы называют по-разному: ураган и циклон в Америке, тайфун в Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке, циклон ¾ в Индии и Бангладеш и т. д.
Ветер начинает вызывать повреждения уже при скорости 20 м/с. При урагане скорость ветра может достигать 50-60 м/с, принося весьма значительные повреждения.
Вряд ли кто-либо из людей отважится выйти из помещения при скорости ветра более 40 м/с, в противном случае ветер просто подхватит и понесет его.
Наибольшее число тропических штормов зарождается в районе Желтого моря и Филиппинских островов. Некоторые из них достигают Владивостока и более северных российских портов Тихоокеанского побережья.
Самым губительным в истории человечества считается тропический шторм (тайфун), который 8 октября 1881 г. уничтожил порт Хайфон во Вьетнаме. Погибли 300 тыс. человек. Катастрофической силы ураганы отмечались и в ХХ в.
Штормы (не тропические или внетропические) ¾ это ураганы и циклоны со скоростью ветра более 30 м/с, которые зарождаются над океаном вне тропических широт. Их называют еще бурями и внешне они выглядят, как громадные черные тучи, передвигающиеся с огромной скоростью.
Страшные опустошения приносят ураганные ветры из района Исландии, где смешиваются холодные потоки воздуха с берегов Гренландии и теплые, сопровождающие Гольфстрим (рис. 18.6).
Рис. 18.6. Путь «Голландского урагана» 1953 г. (по Колобову, 1957)
В Европе они вызывают не только крупнейшие наводнения, но сопровождаются снежными бурями, снегопадами и метелями.
Проносясь над земной поверхностью, циклоны, ураганы, тайфуны разрушают строения, ломают и вырывают с корнем деревья, срывают крыши, повреждают линии электропередач, что нередко приводит к пожарам. Многие тысячи людей гибнут под обломками зданий и сооружений, тонут при наводнениях, вызванных ураганными ветрами, еще больше людей получают тяжелые травмы от летящих с большой скоростью обломков разрушенных строений.
Резко ухудшается экологическая обстановка на морских побережьях. Ураганные волны перемещают массы песка и ила, вследствие чего чистая морская вода становится мутной и грязной. Смываются многие километры песчаных дюн, изменяются очертания береговой линии, в массовом количестве гибнут донные рыбы; крабы, шримсы и песчаные черви уничтожаются почти поголовно, на берег выбрасываются барракуды и акулы.
Засуха¾ длительный период сухой погоды, чаще при повышенной температуре, с отсутствием или крайне незначительным количеством осадков и как следствие недостатком влаги в почве и воздухе. Возникновению засухи способствуют:
1) недостаточное количество осадков осенью;
2) бесснежная зима с малым количеством снега;
3) неблагоприятные условия для впитывания влаги ранней весной;
4) малое количество осадков поздней весной и ранним летом.
Начало засухи связывают с установлением антициклонов ¾ малооблачной солнечной погоды без осадков.
Длительная жестокая засуха ¾ это бедствие, которое приводит к очень тяжелым экологическим последствиям ¾ деградации природных экосистем, резким колебаниям численности многих видов животных, гибели растений, катастрофическому неурожаю, а в определенных социально-экономических условиях и к голоду, и как следствие, ¾ к массовой гибели людей.
Наиболее значительные засухи в России были в 1891, 1911, 1921, 1946 гг. Последняя жестокая засуха в европейской части России наблюдалась в 1972 г.
По данным В. И. Осипова (1995), среди стихийных бедствий наиболее опасны для людей засухи: более половины погибших и пострадавших на Земле за последние 30 лет оказались их жертвами. Из общего числа жертв от природных катастроф в 1965-1992 гг. ¾ 3610 тыс. человек, на долю засух приходится 51%, тайфунов и штормов ¾ 22%, землетрясений ¾ 16%, наводнений ¾ 9%, других природных катастроф ¾ 2%.
Грандиозная экологическая катастрофа произошла в Сахеле (Африка) в конце 60-х - начале 70-х гг. Здесь с 1968 по 1973 г. наблюдалась сильная засуха; еще более в резкой форме она проявилась на африканском континенте в 1984-1985 гг. Только в 70-е гг. в Африке погибло от засух около 1,2 млн чел.
Населению нашей планеты и окружающей природной среде постоянно угрожают и такие грозные стихийные бедствия, как оползни, обвалы, селевые потоки. Все они относятся к категории гравитационных и представляют собой смещение земляных масс вниз по склону под действием силы тяжести. Оползни и другие гравитационные процессы, особенно если они активизированы техногенными факторами, могут вызвать катастрофические последствия и причинить большой ущерб человеку, биоте и всей природной среде.
Гравитационный перенос материала ¾ грозное природное явление. Оползни, обвалы и сели ежегодно уносят тысячи человеческих жизней. По данным К. Я. Кондратьева и др. (1995), за период с 1981 по 1989 г. только от одного из почти сотни катастрофических оползней погибло более тысячи человек (Эквадор, 1987). За этот же период самое большое число пострадавших отмечалось в Непале в 1987 г. ¾ 35 тыс. человек. Самый большой материальный ущерб был нанесен оползнями в Швейцарии (1988 г.).
Весьма мощные грязекаменные селевые потоки, спровоцированные извержением вулкана Эл Руиз в Колумбии в 1985 г., стали причиной гибели 23 тыс. человек жителей г. Армеро. Здания и деревья были срезаны селем, словно огромным бульдозером.
Гравитационные процессы серьезно нарушают нормальное функционирование природных экосистем. Разрушаются привычные экологические связи, гибнут деревья, многолетние насаждения, сельскохозяйственные культуры. В результате обвально-оползневых перекрытий русел горных рек возникают глубочайшие водоемы-водохранилища, угрожающие подтоплением территории, «наведенными» землетрясениями, а в случае прорыва естественной плотины катастрофическими наводнениями.
Среди всех стихийных бедствий, бушующих на нашей планете, наиболее распространенными следует считать наводнения, тайфуны и штормы, засухи и землетрясения (рис. 18.7), а в России ¾ атмосферные явления (ураганы, бури и др.), землетрясения, наводнения и прочие бедствия.
а
б
Рис. 18.7. Наиболее распространенные типы природных катастроф
(по В. И. Осипову, 2001):
а ¾ в мире (1965-1999); б ¾ в России (1990-1999)
Существует тесная взаимосвязь между стихийными бедствиями и техногенными катастрофами. В связи с увеличением концентрации промышленных предприятий и ростом численности городского населения такие стихийные бедствия, как землетрясения, наводнения, ураганы и др., все чаще сопровождаются массовыми пожарами, взрывами, выбросами газов и другими техногенными авариями.
Взаимосвязь существует и между самими стихийными бедствиями. По мнению акад. В. И. Осипова (1995), в последние годы увеличилось число так называемых синергетических, или многоступенчатых, катастроф, когда одно стихийное бедствие порождает другое, что еще более ухудшает состояние окружающей природной среды. Так, например, во время землетрясения в 1976 г. в Гватемале образовалось более тысячи оползней. Извержение вулкана Эл Руиз в Колумбии в 1985 г. явилось причиной возникновения мощного селя и т. д.
Только на основе научного прогноза и своевременного предупреждения возможно снизить экологический ущерб от стихийных бедствий.
Оценивая характер и масштабы воздействия человека на биосферу, рассмотренные нами в главах 12-18, следует признать, что «человечество получило такую власть над природой, которая намного превосходит воздействие других видов, и человек как биологический вид уже не находится в равновесии с окружающей средой» (Ф. Дре, 1976).
Возможность человека манипулировать природой и активно влиять на окружающий мир проявилась не сразу. В историческом плане воздействие человека на биосферу претерпело следующие основные этапы (по Н. Ф. Реймерсу):
1) воздействие людей на биосферу лишь как обычных биологических видов;
2) сверхинтенсивная охота без резкого изменения экосистем в период становления человечества;
3) изменение экосистем через пастьбу скота, ускорение роста трав путем их выжигания и т. п.;
4) усиление влияния на природу с коренным преобразованием части экосистем (распашка земель, широкая вырубка лесов и т. п.);
5) глобальное изменение всех экологических компонентов в целом в связи с неограниченной интенсификацией хозяйства.
Последний этап начался сравнительно недавно ¾ главным образом в ХХ в. В настоящее время мы находимся на таком этапе антропогенного влияния на биосферу, когда изменения, вызванные человеком, широко затронули всю оболочку планеты и приняли небывалые по масштабам размеры.
Группа американских ученых ¾ Д. Х. Медоуз, Д. Л. Медоуз, И. Рэндерс, В. Беренс, а также представители «Римского клуба», используя методы системного анализа, с помощью ЭВМ разработали математическую модель будущего развития биосферы как мировой системы по пяти основным параметрам: население, производство продуктов питания, промышленное производство, загрязнение окружающей среды, невозобновляемые природные ресурсы. Авторы модели пришли к выводу о том, что если темпы народонаселения, экономики, скорости истощения природных ресурсов будут увеличиваться в таких же масштабах, то к 2020-2040 гг. человечество окажется на пороге гибели в результате разрушения природной среды. Иными словами, деградация биосферы представляет ныне прямую угрозу нашей цивилизации, поскольку пределы возможных нагрузок уже достигнуты.
Современной экологической наукой доказано, что биота сама способна регулировать и стабилизировать окружающую природную среду. Реагируя на внешние возмущения сильными обратными связями, что аналогично действию принципа Ла Шателье - Брауна в термодинамике, биота возвращает окружающую природную среду к прежнему состоянию. Однако такая реакция биоты возможна лишь до определенного предела. В случае превышения хозяйственной или несущей емкости биосферы, биота, как утверждают В. И. Данилов-Данильян и К. С. Лосев (1996), сама становится «источником загрязнения». Сохраняющаяся естественная часть продолжает компенсировать возмущение, однако подобной компенсации уже недостаточно для возвращения природной среды в исходное состояние.
При решении важнейшей задачи современности ¾ выходу из экологического кризиса, приоритетное значение имеют следующие экологические проблемы (применительно к основным компонентам биосферы), рассмотренные нами в главах 12-18:
¨ в атмосфере ¾ высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха городов и промышленных центров; неблагоприятное влияние загрязнителей (поллютантов) атмосферы на человеческий организм, животных, состояние растений и экосистем; возможное потепление климата («парниковый эффект»); риск нарушения озонового слоя; выпадение кислотных дождей и закисление природных сред за счет антропогенного распространения диоксида серы и оксидов азота; фотохимический смог;
¨ в гидросфере ¾ все возрастающее загрязнение пресноводных и морских экосистем; рост объемов сточных вод; антропогенная эвтрофикация водоемов, вызванная биогенами; загрязнение Мирового океана; снижение биологической продуктивности водных экосистем; возникновение мутагенеза и канцерогенеза в загрязненных водных средах; истощение запасов пресных подземных вод; прогрессирующее снижение минимально допустимого стока поверхностных вод; обмеление (исчезновение) и загрязнение малых рек; сокращение и высыхание внутренних водоемов; негативные последствия зарегулирования стока рек для гидробионтов; негативные экологические последствия создания крупных равнинных водохранилищ;
¨ в литосфере ¾ опустынивание, из-за неправильного использования земель; расширение площади антропогенных пустынь; ветровая и водная эрозия почв; загрязнение почв пестицидами, нитратами и другими вредными веществами; снижение плодородия почв до критического уровня; заболачивание и вторичное засоление; отторжение земель для строительства и других целей; активизация оползней, карста, селей, подтопления, мерзлотных и других неблагоприятных геологических процессов, негативные изменения природных экосистем при освоении недр (нарушения рельефа, выбросы пыли и газа, сдвижение и осадка горных пород и др.); безвозвратные потери огромного количества минерального сырья; повышение стоимости и дефицитности важнейших минеральных ресурсов;
¨ в биотических сообществах ¾ снижение биологического разнообразия планеты; потеря регуляторных функций живой природы на всех уровнях; деградация генофонда биосферы; сокращение площади лесов, уничтожение влажно-тропических лесов на огромных площадях; лесные пожары и выжигание растительности; изменение альбедо земной поверхности; сокращение и исчезновение многих видов сосудистых растений, сокращение численности и вымирание отдельных видов животных;
¨ в среде обитания (в целом) ¾ рост объемов производственных и бытовых отходов, в том числе наиболее опасных ¾ радиоактивных, диоксинсодержащих и др.; низкий уровень безопасности их хранения; увеличение радиологической нагрузки на биосферу в связи с развитием ядерной энергетики; негативные физиологические последствия для живых организмов, вызванные физическими (шум, электромагнитные излучения и др.) и биологическими (бактерии, вирусы и др.) воздействиями; преднамеренное воздействие человека на природную среду в военных целях (экоцид); стремительный рост числа крупных техногенных аварий и катастроф на энергетических, химических, транспортных и других объектах, в связи с увеличением концентрации производства, высокой степенью износа машин и оборудования и т. д.; дестабилизация экологической обстановки; огромное число человеческих жертв, вызванных стихийными природными бедствиями (землетрясениями, наводнениями, засухами и т. д.), вероятность которых увеличивается по мере снижения устойчивости биосферы и возможных климатических изменений антропогенного характера.
В целом ¾ все возрастающее антропогенное воздействие на биосферу и как следствие ¾ резкое ухудшение качества среды обитания человека, состояния биоты и экосистем; одностороннее изменение концентрации биогенов (углерода, азота, фосфора) и нарушения их основных циклов; нарушение экологической стабильности и нормального функционирования основных систем жизнеобеспечения Земли; экологический коллапс, т. е. угрожающее жизни Земли состояние.
В России, в связи со спадом промышленного производства в последние годы, отмечается некоторое сокращение антропогенной нагрузки на окружающую природную среду. Однако одновременно прослеживается и снижение капитальных вложений в объекты природоохранного назначения. Отметим также, что, по оценке ведущих ученых, «тот поток загрязнений, который принимет сегодня наша природа, превосходит ассимиляционный потенциал экосистем в наиболее развитых и заселенных районах нашей страны, так что экологическая ситуация в них не улучшается… наше экологическое положение существенно хуже, чем восемь или десять лет назад» (Данилов-Данильян, 1999).
На Всероссийской конференции по экологической безопасности 4-5 июня 2002 г. в Москве было отмечено, что состояние экологической безопасности России вызывает тревогу. Экологическая ситуация в России становится препятствием на пути устойчивого социально-экономического развития страны. По мнению ведущих специалистов-экологов (В. В. Куценко и др.), цена современного экологического неблагополучия России ¾ ежегодная смерть сотен тысяч россиян, заболевания раком и астмой, врожденные уродства, замедление умственного развития и другие экологозависимые заболевания.
Контрольные вопросы
1. Какие территории относят к зонам чрезвычайной экологической опасности?
2. Почему любые военные действия дестабилизируют экологическую обстановку?
3. Что означает термин «экоцид» и когда впервые он введен?
4. Чем обусловлен стремительный рост числа крупных технических аварий и катастроф в последние десятилетия?
5. Какая экологическая катастрофа технического характера является самой крупной в истории человечества?
6. Что вы знаете о техногенных авариях в Челябинской области (1957), в Бхопале (Индия, 1984), в Севезо (Италия,1976)?
7. К каким экологическим последствиям приводят стихийные бедствия? Приведите примеры.
8. Есть ли взаимосвязь между стихийными бедствиями и техногенными катастрофами?
9. Увеличивается ли вероятность природных стихийных бедствий по мере снижения устойчивости биосферы и почему?