Глобальные экологические проблемы и их проявления в гидросфере

По С.Н. Бобылеву и А.Ш. Ходжаеву (1997), к глобальным экологическим проблемам, способным привести к гибели человеческой цивилизации, относятся следующие:

1) опустынивание – сокращение площадей плодородных земель и деградация физико-химических свойств почвы;

2) обезлесение – сокращение площадей лесов;

3) дефицит природных ресурсов

4) «парниковый эффект» и глобальное потепление климата

5) истощение озонового слоя

6) кислотные дожди

7) загрязнение Мирового океана и континентальных водоемов

8) дефицит пресной воды

9) исчезновение видов животных и растений – сокращение биоразнообразия

10) проблема радиоактивных отходов

Проблемы 1 и 2связаны с гидросферой опосредованно, через процессырегулирования поверхностного стока и изменения водного баланса суши и водоемов. Проблема 3в масштабах земного шара касается прежде всего дефицита пресной воды и плодородных земель и в меньшей степени – невозобновимых природных ресурсов. Проблема 8 – дефицит пресной воды –непосредственно относится к гидросфере. Он обусловлен следующими причинами:

- среди компонентов гидросферы на пресную воду приходится всего 2,5 – 3% всего объема природных вод. Главным источником пресной воды является речной сток и в меньшей степени – вода в озерах (из которых только 48% являются пресными);

- неравномерностью распределения водных ресурсов по земному шару и частым несоответствием этого распределения местам проживания людей и экономическим районам;

- качественным ухудшением состава природных вод из-за прогрессирующего загрязнения и роста объемов сточных вод, увеличению числа поллютантов и их концентраций;

- рост дефицита продовольствия сопровождается увеличением потребностей в орошении земель.

Проблема 4,связанная с потеплением климата в отдельных регионах планеты, влияет прежде всего на перераспределение поверхностного стока и осадков. Т.н. «глобальное потепление» может вызвать подъем уровня Мирового океана и опасность наводнений из-за таяния полярных льдов, континентальных ледников и снежников.

Проблема 5в незначительной степени влияет на гидросферу, т.к. любое излучение (в том числе ультрафиолетовое) в водной среде достаточно быстро гасится даже на небольших глубинах. Тем не менее известно, что нарушения жизнедеятельности планктона под действием сильного УФ-излучения приводят к разрыву трофических связей в водных экосистемах.

Проблема 6 (выпадение кислотных дождей) оказывает существенное влияние не только на объекты гидросферы, но и на почвы, воздух и техногенные сооружения. Негативное воздействие оказывается прежде всего на непроточные водоемы (озера и болота), что влечет за собой гибель многих видов рыб, планктона, водорослей – такие водоемы становятся практически безжизненными при рН менее 4,5. Опасность представляют не только сами кислотные осадки. Под их действием из почв выщелачиваются токсичные тяжелые и легкие металлы – свинец, кадмий, алюминий. При попадании их в водоемы растет токсичность водной среды, резко сокращается развитие фитопланктона. В России площадь значительного закисления из-за выпадения кислотных осадков исчисляется миллионами гектаров, имеются случаи появления «кислых» озер в Карелии. Выпадение кислотных дождей связано и с явлением трансграничного переноса загрязнителей. Косвенное воздействие кислотных осадков связано с гибелью растительного и лесного покрова при соответствующих изменениях поверхностного стока.

Проблемы 7 и 9 –в отдельных вопросах (в лекциях)

Проблема 10 в гидросфере проявляется достаточно остро, поскольку многие страны стремятся к захоронению своих жидких и твердых радиоактивных отходов в глубинах Мирового океана, что сопровождается утечками, переносом радионуклидов по пищевым цепям и накоплением в водных организмах.

Главными антропогенными факторами, воздействующими на водные ресурсы, являются:

- регулирование стока;

- орошение и осушение земель;

- промышленное и сельскохозяйственное производство

- безвозвратное водопотребление

- урбанизация

- загрязнение водоемов и трансграничный перенос поллютантов в гидросфере.

Проблемы сохранения биоразнообразия в гидросфере

Сохранению биологического разнообразия уделяется все больше внимания как одной из глобальных экологических проблем. Она обостряется с каждым годом по мере исчезновения все новых и новых видов. Согласно оптимистическому прогнозу, на земном шаре каждый день прекращает свое существование по меньшей мере один вид животных или растений. В реальности же счет скорее всего идет на тысячи видов ежегодно.

Биоразнообразиепланеты Земля включает в себя видовой и внутривидовой состав растений, животных и микроорганизмов, а также экосистемы и экологические процессы, в которых живые организмы существуют и функционируют. Основными компонентами биоразнообразия являются:

- видовое разнообразие

- генетическое (внутривидовое) разнообразие

- экосистемное разнообразие.

Современная биология и экология исходят из того, что каждый вид, возникший и преобразившийся в ходе эволюции, уникален, бесценен и неповторим, и утрата любого из них в той или иной степени ослабляет устойчивость биосферы и обедняет генофонд планеты.

Сохранение и устойчивое использование биоразнообразия и биологических ресурсов жизненно важно для обеспечения потребностей в сельскохозяйственной продукции, медицинских препаратах, эстетическом наслаждении и т.д. Примеры достаточно разнообразны:

1. В США за счет диких видов ежегодно производится продукции на сумму, составляющую около 4,5% валового национального продукта.

2. Стоимость лекарств, производимых из дикорастущих растений и естественных продуктов, составляет примерно 40 млрд. долларов.

3. Лейкемию (рак крови) стало возможным лечить препаратом, получаемым из обычного растения – эндемика острова Мадагаскар.

4. Широкую популярность в мире получило траволечение – в отличие от традиционно используемых в медицине химических препаратов, и т.д.

/другие примеры см. также: Залепухин В.В. Теоретические аспекты биоразнообразия - Волгоград, 2003/.

Катастрофическое уменьшение биоразнообразия связано главным образом с разрушением среды обитания, добычей и промыслом, высокой природоемкостью сельского и лесного хозяйства, прогрессирующим загрязнением природной среды – то есть с антропогенной деятельностью.

Несомненно, что в гидросфере снижение биоразнообразия ощущается слабее, чем на суше – в силу меньшей доступности объектов хозяйственного использования. Главные причины уменьшения биоразнообразия:

- усиленная эксплуатация запасов гидробионтов, несоблюдение баланса между потребностями и условиями восстановления видов. При интенсивном промысле запас того или иного вида может быть вычерпан за несколько недель;

- прогрессирующее загрязнение водоемов, распространяющееся на значительные расстояния от источников;

- нарушение процессов естественного воспроизводства.

Существуют и необычные причины прямого уничтожения гидробионтов: коллекционирование (кораллов, моллюсков и др.), мода на изделия и украшения (жемчуг, крокодилья кожа). Значительный ущерб океаническим и пресноводным видам наносит отлов, вывоз и реализация экзотических видов рыб, растений, кораллов для аквариумного рыбоводства. Более 200 видов входит в Перечень № 1 Конвенции СИТЕС, которая запрещает или контролирует торговлю дикими видами.

Есть и чисто экономические причины сокращения биоразнообразия:

1) современная рыночная система не способна адекватно оценить природные биологические ресурсы, цена на которые занижена или вообще отсутствует. Как правило, происходит заведомое занижение выгоды от сохранения видов в сравнении с альтернативными вариантами, позволяющими получать прибыль, не обращая внимание на экологический ущерб (вылов и выращивание);

2) биологические ресурсы (в том числе в гидросфере) выступают в качестве общественного блага, к которым имеется открытый доступ. Неопределенность прав собственности ведет к усиленной эксплуатации и истощению биоресурсов.

В перспективе возможно возникновение ущерба, связанного с появлением во внутренних водоемах Европы экзотических видов: головешки-ротана (с Дальнего Востока в Волгоградское водохранилище) и пираньи (из Южной Америки в днепровские водохранилища).

Как и на суше, существуют два основных подхода к сохранению биоразнообразия: пассивный путь, предполагающий организацию ООПТ на акваториях морей, океанов и водно-болотных угодий; активный путь – искусственное воспроизводство ценных гидробионтов.

Роль гидросферы в решении продовольственной проблемы планеты.