2.5.2. Опасность лесных пожаров

Согласно прогнозам, в XXI веке вклад в эмиссию диоксида углерод увеличится за счет лесных и иных пожаров вследствие потепления.

Лесные пожары, имеющие большие масштабы, нарушают экологическое равновесие планеты, поскольку леса играют важнейшую роль в круговоротах углерода и воды. Пожары снижают экологический и ресурсный потенциал лесного фонда, оказывая разрушительное воздействие на лесные экосистемы, органический слой почвы, загрязняют атмосферу и воду продуктами сгорания.

В результате горения в атмосферу выбрасывается большое количеству различных химических соединений, а главное - углерода. Кроме того , уничтоженные пожаром леса не поглотят из атмосферы тысячи тонн уг­лерода, увеличится концентрация углерода над этой территорией уменьшится поступление солнечной энергии. Таким образом экологические последствия от лесных пожаров гораздо более существенны, чем от любых других пожаров. На территориях, пройденных лесными пожарами разрушаются экосистемы, в результате сукцессии появляются низкопродуктивные антропогенные ландшафты.

Особую тревогу вызывают пожары в лесах, загрязненных радионуклидами, так как последние затем переносятся на большие расстояния и могут выпадать с осадками на незагрязненных территориях.

Гибель лесов и обезлесивание считаются факторами экологической; риска. Примерно до 1960 года растительность Земли поглощала почти весь избыточный антропогенный углерод (диоксид углерода). Начиная 1956 года, концентрация диоксида углерода начала повышаться и достигла к 1989 году критического уровня.

2.5.3. Возможные изменения концентрации кислорода

Важнейшим экологическим фактором на Земле является кислород Продуцентами кислорода служат зеленые водоросли Мирового океана (их вклад составляет 60%) и тропические леса суши (их вклад составляет 30%).

Поступление кислорода в атмосферу Земли в результате фотосинтеза ежегодно составляет примерно 240 - 300 млрд. т, из них потребляется на дыхание почти 90%, т.е. остается 24 - 30 млрд. т. К началу XXI века промышленность будет потреблять 57 - 60 млрд. т кислорода планеты. Если! не ограничить технологии сжигания ископаемого топлива, то через 100 лет содержание кислорода в атмосфере может снизиться с 21 до 8%. Ко­личественные параметры возможных изменений в содержании биогенных элементов в биосфере Земли и их балансы обоснованы в теории биотической регуляции российского ученого В.Г. Горшкова.¹

2.5.4. Истощение озонового слоя

Слой озона в стратосфере (около 90% озона находится между высотами приблизительно 10 и 50 км над поверхностью земли) защищает жизнь на земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца (в диапазоне 1 - 580 нм).

Очевидно, что озон - важный компонент атмосферы, требующий особого внимания. Исследования по проблеме истощения озонового слоя я давно, однако полной ясности до сих пор нет.

Внимание экологов приковано в первую очередь к причинам убыли озона в стратосфере. Вопрос возник после сообщения о том, что в южнополярной зоне над Антарктидой в 1985 году обнаружена "озоновая дыра - область, где весной содержание озона снижается почти вдвое. В 1970 году П. Крутцен в числе первых показал, что оксиды азота, выбрасываемые в атмосферу при использовании сельскохозяйственных удоб­рений, а также дозвуковыми и сверхзвуковыми самолетами, могут разру­шать озоновый слой. В 1974 году С. Роуленд и М. Молина указали на что хлорофторуглеродные соединения- вещества, разрушающие озон; работы этих ученых в 1995 году были удостоены Нобелевской премии.

В результате продолжающегося антропогенно обусловленного разру­шения озонового слоя ультрафиолетовое излучение на поверхности Земле увеличивается, что может привести к пагубным последствиям для че­ловека и биосферы в целом. По данным ООН, сокращение озонового слоя всего на 1% приводит к появлению у людей 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи. Последствия убыли озона могут быть угрожающими, они могут привести к более чем 3 млн. смертельных случаев от рака кожи до 2030 года и 19 млн. - до 2060 года. Число глаз­ных заболеваний (катаракты) может увеличиться на 130 млн. до 2060 года; примерно 50% из них придется на долю развивающихся стран.

Число этих заболеваний растет. В США за 7 лет количество случаев заболевания одним из самых опасных видов рака кожи (меланомой) возросло на 3-7%.

Кроме увеличения заболеваемости, существует множество других трудно учитываемых воздействий на здоровье человека и животных (например, снижение иммунитета), на урожаи сельскохозяйственных культур, на водные экосистемы и др.

Благодаря открытию антропогенных причин изменений озонового слоя был принят ряд международных актов: Монреальский Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (1987 г.), Венская Конвенция о защите озонового слоя (1985 г.), последующие поправки и дополнения к про­токолу. В Хельсинки принята Декларация о защите озонового слоя (1989 г.), которая содержит рекомендации отказаться от производства и потребления хлор- и фторуглеродсодержащих соединений (ХФУС) по возможности быстрее. Последующая Лондонская Поправка к Монреальскому Протоколу содержит рекомендации о полном исключении выбросов в атмосферу озоноразрушающих веществ (ОРВ) с учетом оценок 1989 года.

Согласно документам, действующим в настоящее время, предусматривается контроль выбросов около 100 химических веществ, в том числе ХФУС, галогенов, гидрохлорофторуглеродов (ГХФУС), галогенированных бромфторуглеродов (ГБФУС), тетрахлорида углерода, 1,1,1-трихлороэта-на, метилхлороформа, метилбромида и др.

________________________

¹Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. М ВИНИТИ. 1995.470 с.

Мерами контроля химических веществ для промышленно развитых стран предусмотрено исключение галогенуглеводородов к 1994 году; ХФУС, тетрахлорида углерода, метилхлороформа и ГБФУС к 1996 году; метилбромида к 2005 году; ГХФУС к 2030 году. Для развивающихся стран соответствующие сроки таковы: исключение ГБФУС к 1996 году; ХФУС, тетрахлорида углерода к 2010 году; метилхлороформа и метилбромида к 2015 году; ГХФУС к 2040 году. Однако ситуация с метилбромидом (СН₃Вг, бром-метан, МеВг) до сих пор достаточно спорна, из-за сложности химических процессов в атмосфере с участием метилбромида, вклад метилбромида оказался ниже, чем ожидалось в 1994 году. Основными источниками его являются окуривание полей, сжигание биомассы и выхлопные выбросы от автотранспорта.

Хотя далеко не все намеченные меры были приняты, рост концентра­ций галоген-углеводородов в стратосфере начал снижаться.

Прогнозы, сделанные с учетом данных о прошлых выбросах ОРВ и максимальных уровней сокращения выбросов ОРВ согласно Монреальскому протоколу, показали, что полное восстановление озонового слоя может произойти лишь к середине XXI века, причем только при условии соблюдения всех договоренностей о сокращении выбросов ОРВ. Макси­мального разрушения слоя озона следует ожидать в течение первых двух десятилетий XXI века.

Проблемы озона стали важной частью ряда международных исследова­тельских программ: Всемирной программы исследований климата, Международной геосферно-биосферной программы, а также отдельных проектов по озону. Основные результаты, полученные за последние годы и представленные в отчете WMO/UNER -1998¹, свидетельствуют о следующем.

1. Скорость спада стратосферного озона в средних широтах замедли­лась, поэтому реальные потери озона оказались меньше, чем прогнозируемые в 1994 году.

2. Наблюдавшееся в 1994 - 1997 г.г. снижение по сравнению с 1979 годом составило около 5,4% и 2,8% в умеренных широтах северного полушария зимой/весной и летом/осенью, соответственно, а в средних широтах южного полушария - 5,0% в течение всего года. В полосе эква­тора (20° ю. ш. - 20° с.ш.) статистически существенного тренда не наблюдалось.

3. Антарктическая озоновая дыра весной сохранялась каждый год при спаде общего содержания озона, обычно составлявшем 40 - 55% в сентябре-октябре, но в отдельные недели возраставшем до 70%. Максимальный спад имел место в 1998 году.

4. В умеренных широтах северного полушария тренд спада общего содержания озона был максимальным в слое 15 - 40 км (больше 7% за 10 лет) и минимальным (2% за 10 лет) на высоте около 30 км. Основная доля спада общего содержания тропосферного озона пришлась на слой между тропосферой и высотой 5км.

В понимании причин и роли изменений озонового слоя все еще существуют определенные неясности. Проведенные после извержения вулкана Пинатубо в 1991 году измерения привели к выводу о существенном влиянии этого важного события на стратосферный озон. Подтверждены новыми исследованиями данные о воздействии дозвуковых и сверхзвуковых самолетов на тропосферный и стратосферный (нижнего слоя) озон. Выбросы в атмосферу газов, обусловленные спутниками и сверхзвуковы­ми летательными аппаратами (один из наиболее важных компонентов за счет твердотопливных ракет), являются на больших высотах единственным видом прямых антропогенных выбросов.

_________________________

¹WMO/UNER Scientific Assesment of Ozone Depletion 1998 (1999). WMO. Geneva

Совершенно очевидно, что озон влияет на ультрафиолетовую и длинноволновую радиацию, на атмосферную циркуляцию, оказывает прямое воздействие на растения и животных. Более того, озон является главным компонентом химических процессов с участием следовых газов, протекающих как в тропосфере, так и в стратосфере. Существуют связи между химическими, радиационными и динамическими процессами, ответственными за изменения озона, неполный учет которых вносит существенные неопределенности в оценке воздействий на слой озона.

Поведение озона очень сложно, и ряд явлений объяснить пока не удается. Пока, например, непонятен наблюдаемый в средних широтах незначительный рост ультрафиолетового излучения со временем. Замедление разрушения озонового слоя в атмосфере Земли над Северным полушарием, зарегистрированное в последнее время специалистами ВМО, объясняется естественными процессами - глобальным потеплением в стра­тосфере над Арктикой и изменением направления преобладающих воздушных потоков. Однако в Южном полушарии истощение озонового слоя в 2000 году (в октябре) тем не менее достигло рекордной отметки.

Некоторые специалисты полагают, что восстановление озонового слоя в атмосфере Земли может иметь неприятные последствия для человечества: загрязнение земной атмосферы усилится из-за снижения концентрации ОН-групп, которые, связываясь с S и CH₄ , выводят их из атмосферы.¹

Совершенно иную роль играют изменения концентрации озона в приземном слое атмосферы, составляющего около 10% от общего содержания озона. Хотя эта роль пока окончательно не ясна, оценки показали, что с начала промышленной революции до настоящего времени про­изошло существенное увеличение содержания озона в тропосфере. Установлено. что он является важным парниковым газом, и вносит определенный вклад (10- 20%) в потепление климата. Изучается вопрос о влиянии тропосферного озона на химию свободной тропосферы. Важной особенностью является связь тропосферного озона с образованием фотохимического смога.

Изменения стратосферного и тропосферного озона по-разному влияют на климат и экосистемы. Специфика их влияний создала определен­ную основу для того, чтобы считать, что стратосферный озон играет по­ложительную роль, а тропосферный - отрицательную. В то же время есть точка зрения, что опасность, обусловленная наблюдаемым снижением содержания стратосферного озона, преувеличена.