Жизнь связана с изменениями. Не будь изменений, не было бы и конца

Но мир устроен так, что за каждым концом следует новое начало: «Король умер. Да здравствует король!» Помните? В этом простом сообщении заложен весь смысл бытия Вселенной.

Устойчивость циклов потрясающа. Именно ее отражают известные нам законы сохранения и инерции. О них мы с вами уже вели разговор в темах 2 и 3. Поэтому сейчас в качестве примера мы рассмотрим только один, исключительно широко представленный на Земле цикл, – круговорот воды и вещества, без которого жизнь на нашей планете была бы невозможной и без которого сама планета была бы совсем не той.

Круговорот природных вод является наиболее общим механизмом взаимодействия геосфер, поскольку в него вовлечены не только воды, но и газы, горные породы, органические вещества, животный и растительный мир, а также человек.

В самом простом виде идея круговорота природных вод достаточно ясна: с акватории Мирового океана, озер, рек, поверхности суши постоянно происходит испарение воды, которая конденсируется в атмосфере и, выпадая на поверхность материков и океана, вновь пополняет запасы воды. При этом главным вместилищем воды служит Мировой океан, постоянное количество воды в котором поддерживается выпадающими на его поверхность осадками и стоком с материков и островов. Устойчивость этой программы гарантирована не только процедурой повторения, но и сохранением среднего многолетнего баланса между приходной и расходной составляющими цикла. Уравнения водного баланса по описанной схеме можно представить в следующем виде:

для Мирового океана

Е_м = Р_м + R;

для областей суши, имеющих сток в океан,

Е_с = Р_с + R;

для бессточных областей

Е_{б. о} = Р_{б. о},

где Е – испарение; Р – осадки; R – сток.

Просуммировав все три уравнения, легко получить выражение для водного баланса по всей планете.

Круговорот воды охватывает процессы, благодаря которым все составляющие верхних оболочек Земли взаимодействуют между собой. По временным и пространственным масштабам этого взаимодействия, по физике процессов в настоящее время принято выделять два типа круговоротов воды: климатический и геологический. Первый происходит в основном в области между поверхностью Земли и тропопаузой, обусловлен главным образом метеорологическими факторами и оформлен в виде различных циркуляционных ячеек. Второй пространственно приурочен в основном к литосфере и обусловлен преимущественно геохимическими и породообразующими процессами.

Кратко познакомимся с одним из типов круговорота с тем, чтобы увидеть наиболее уязвимые его стороны, воздействие на которые может привести к существенным изменениям самой программы цикличности.

Климатический круговорот можно представить в виде схемы, включающей малый круговорот океана (МКО), малый круговорот суши (МКС) и циклы большого круговорота: атмосферного (А), поверхностного (Р) и подземного (П) стока соответственно (рис. 7.5).

Структура климатического круговорота изучается достаточно давно, однако в целом для Земли дифференцированного водного баланса по большому и малому круговоротам все еще не получено. Существуют лишь различные, хотя и хорошо согласующиеся, цифры баланса по климатическому круговороту в целом (табл. 7.1).

Наиболее сложным является большой круговорот, представляющий собой водообмен между океаном и сушей. Самый быстрый цикл, входящий в него, атмосферный. Его период измеряется первыми сутками. Приближенно оценен сток растворенных веществ, участвующих в нем: с суши в океан и обратно. В первой половине уходящего века его приходные и расходные статьи по валовому продукту были еще практически сбалансированы.

Новые их оценки, учитывающие колоссальное загрязнение атмосферы техногенными продуктами, мне неизвестны. Можно только догадываться, насколько сильно увеличился привнос в океан веществ, не традиционных для этого цикла: различного рода металлов, промышленной пыли и газов, вероятно, также и самых неожиданных бактерий и вирусов. Приведем только несколько цифр по ближайшей к нам части Балтийского региона. По оценкам финских специалистов (1991), только Эстония выбрасывала в атмосферу 350 000 т диоксида серы в год, Финляндия 250 000 т, Ленинградская область – 260 000 т. Со стороны Германии и бывшей Чехословакии в Польшу поступало почти 2 млн т этого же продукта (1988). Таким образом, без всяких сомнений можно констатировать, что вещественный баланс атмосферного цикла нарушен очень сильно и продолжает нарушаться высокими темпами. И это дело рук человека. Именно он разрушает круговоротную программу

океан → атмосфера → суша →атмосфера → океан.

Таблица 7.1