КРИТИЧЕСКИЕ ПОРОГОВЫЕ УРОВНИ Выполнил студент группы Епм-131 Денисов

КРИТИЧЕСКИЕ ПОРОГОВЫЕ УРОВНИ Выполнил: студент группы Епм-131 Денисов Виталий Проверила: Залезняк Е. А.

Наблюдаемые в настоящее время изменения в земной системе носят беспрецедентный характер в истории человечества. Усилия по замедлению скорости изменений или уменьшению их масштаба, включая повышение ресурсоэффективности и меры по смягчению последствий, позволили добиться умеренных успехов, но не ликвидации последствий пагубных изменений в окружающей среде. Ни масштабы, ни скорость этих изменений за последние пять лет не уменьшились. По мере усиления антропогенного воздействия на земную систему происходит приближение к ряду критических глобальных, региональных и местных пороговых уровней или их преодоление. Как только они окажутся преодолены, возникает вероятность резких и, возможно, необратимых изменений в функциях жизнеобеспечения планеты с серьезными пагубными последствиями для благосостояния человечества.

Разрушение экосистем пресноводных озер и устьев рек в связи с эвтрофикацией Большие сложности в решении проблемы снижения уровня загрязнения рек испытывают страны Европы. Однако в последние годы ситуация в большинстве стран улучшается, пример тому – спасение реки Рейн. Водосбор Рейна входит в состав ФРГ (55, 6%), Швейцарии (14, 74%). Нидерландов (12, 91%), Франции (123, 42%). Кроме того, водосбор захватывает территории Бельгии, Люксембурга, Австрии, Лихтенштейна и Италии. На территории бассейна Рейна проживает 50 млн. человек. Столь высокая концентрация промышленности и городов при отсутствии надежных очистных сооружении и устаревших технологиях производства (особенно большой вклад в загрязнение реки вносил Рурский бассейн) привели к тому, что в 60 -е гг. XX в. Рейн превратился в «самую романтическую сточную канаву Европы» . Свою роль в разрушение экосистемы реки внесло и судоходство, так как Рейн стал главным водным путем от Базеля до Роттердама, что заставило на значительном протяжении «стиснуть» русло в дамбы. Содержание кислорода в воде опустилось ниже 2 мг/л, что привело к гибели значительной части биоты (в том числе большинства видов рыб).

Ускоренное таяние ледяного покрова в Арктике Российские ученые убеждены, что Арктика может полностью лишиться своего ледяного покрова уже в 2030 году. Такой неутешительный прогноз исследователи из НИИ Арктики и Антарктики озвучили на архангельской конференции, посвященной состоянию морей и территорий в Арктике в условиях нынешнего изменения климата, передает ИТАР-ТАСС. Как рассказал представитель научного института Генрих Алексеев, еще в 1990 -х годах исследователи зафиксировали начало активного таяния льда в Арктике. Пик таяния зарегистрировали в 2012 году. За эти годы площадь ледников в Арктике сократилась вдвое — до 3, 37 миллиона квадратных километров.

Тем не менее, нынешний прогноз российских ученых не является окончательным и однозначным. Как отмечает Генрих Алексеев, с 2012 года исследователи Арктики отмечают значительное понижение температуры в регионе, что, соответственно, замедляет процесс неизбежного в условиях глобального потепления таяния льдов. Так, согласно информации, озвученной на заседании Совета по охране арктических морских экосистем (Ростов-на-Дону, январь 2014 года), за минувший год, по сравнению с 2012 годом, площадь льдов в Арктике увеличилась примерно в полтора раза. В Национальном центре данных по исследованию снега и льда (США), в свою очередь, отмечают, что на разных полюсах земного шара тенденции относительно таяния ледников прямо противоположны. Если площадь арктического льда, в целом, продолжает уменьшаться, то в Антарктике второй год подряд регистрируют рекордно высокий уровень льдов

Американские исследователи отмечают, что в этом году уровень льда в Арктике может опуститься до шестого минимального значения за всю историю наблюдений. В среднем уровень льда в 2014 году примерно на 440 тысяч квадратных миль ниже среднего показателя за 1981– 2000 годы. При этом, по сравнению с прошлым годом, уровень примерно на 11, 6 тысячи квадратных миль выше. Также американские эксперты подчеркивают, что некоторое улучшение показателей в прошлом году вовсе не свидетельствует об общей тенденции восстановления льдов в Арктике. Они обращают внимание на данные за последние 10 лет: среднегодовое сокращение ледовых площадей составляет 4, 52 %, что равно потере около 20, 5 тысячи квадратных километров льда в год

Спутниковые измерения показывают повышение уровня моря на 3, 4 мм в год, с начала измерений в 1993 году. Это на 80% быстрее, чем лучшие оценки Третьего доклада IPCC за этот же период времени. Учитывая потерю массы ледяного покрова, повышение уровня моря до 2100, вероятно, будет по крайней мере в два раза больше, чем было представлено в Четвертом докладе IPCC , с верхним пределом ~ 2 м на основе нового понимания роли ледовых щитов.

Каждый век, вследствие расширения воды при нагревании, уровень Мирового океана повышается на 1 метр. Таяние Западного Арктического ледового щита вызовет повышение уровня Мирового океана на 6 метров, ледового щита Гренландии — на 7 метров, Антарктического ледового щита — на 61 метр. Через 100 лет уровень Мирового океана поднимется на 1 метр и затопит Венецию. 150 лет: повышение уровня Мирового океана — 2 метра (Под водой окажутся Лос-Анджелес, Амстердам, Гамбург, Санкт-Петербург). 200 лет: повышение уровня Мирового океана — 3 метра (Под водой окажутся Сан-Франциско и Нижний Манхэттен). 300 лет: повышение уровня Мирового океана — 4 метра. 350 лет: повышение уровня Мирового океана — 5 метров (Под водой окажется Южный Лондон). 400 лет: повышение уровня Мирового океана — 6 метров (Под водой окажутся Шанхай, Эдинбург). 450 лет: повышение уровня Мирового океана — 7 метров (Под водой окажется Новый Орлеан). 500 лет: повышение уровня Мирового океана — 8 метров. Через 1000 лет уровень Мирового океана повысится на 20 метров, под водой окажутся Нью-Йорк, Лондон, Тайвань.

Повышение уровня моря Спутниковые и мареографические измерения показывают, что темпы повышения уровня моря увеличились. Статистический анализ показывает, что темпы роста тесно связаны с температурой: чем она выше, тем быстрее повышение уровня моря (Rahmstorf 2007). Повышение уровня моря является неизбежным следствием глобального потепления по двум основным причинам: океанская вода расширяется при нагреве , и имеется дополнительный приток воды в океаны со льда, который тает на земле. За период 1961 -2003, коэффициент теплового расширения способствовал ~ 40% и наблюдаемого подъема уровня моря, в то время как сокращение горных ледников и ледовых щитов внесли ~ 60%

Будущее повышение уровня моря является весьма неопределенным, это следует из несоответствия между наблюдаемым и моделируемым уровнем моря. Основной причиной неопределенности является будущее поведение ледовых щитов Гренландии и Антарктиды. Уровень моря может увеличиться к 2100 году больше, чем часто цитируемый диапазон 18 -59 см из Четвертого докладе IPCC. Как отмечается в Четвертом докладе IPCC, сочетание моделей, используемых в разработке прогноза уровня моря в 21 веке, не включает представления динамики ледниковых щитов. Таким образом, пресловутые 18 -59 сантиметров прогнозируемого повышения уровня моря включает только простой баланс массы для оценки вклада в уровень моря от ледовых щитов Гренландии и Антарктиды. Как следствие считавшегося положительным баланса масс антарктического ледового щита в Четвертом докладе IPCC, Антарктида предполагалась содействующей глобальному снижению уровня моря в 21 веке.

Уровень моря будет продолжать повышаться в течение многих столетий после стабилизации глобальной температуры, поскольку требуется так много времени для океана и ледовых покровов, чтобы в полной мере отреагировать на более теплый климат. Недавние оценки будущего роста представлены на рисунке. Эти оценки подчеркивают тот факт, что неконтролируемое глобальное потепление, вероятно, приведет к повышению уровня моря на несколько метров в ближайшие столетия, что привело бы к затоплению многих крупных прибрежных городов и целых островных государств.

Утрата биоразнообразия Во многих прибрежных зонах рост населения и интенсификация хозяйственной деятельности ведут к изменениям коралловых рифов, морского дна, пляжей и берегов. Расширяющееся строительство вызывает разрушение важных прибрежных местообитаний, в частности, маршей (прибрежных болот). Виды тем или иным образом реагируют на изменения условий вплоть до вымирания, изменяются состав и территориальное распределение экосистем, а само биологическое разнообразие оказывается под угрозой. Утрата биологического разнообразия может принимать различные формы, но самым драматическим из них является вымирание видов. Каждому из видов на геологических часах отмерено свое время, поэтому вымирание вида – это естественный процесс, происходящий и без участия человека. Однако невозможно оспорить тот факт, что исчезновение видов как результат деятельности человека намного превышает темпы естественного вымирания.

Пример с Posidonia oceanica Заросли Posidonia oceanica, эндемичного вида, обитающего в Средиземном море, встречаются ниже прибойной зоны в виде длинных полос на глубинах от 0, 2 до 40 м. Согласно Директиве о среде обитания Европейского Союза среда обитания этих колоний отнесена к главным природоохранным приоритетам . Площадь зарослей Posidonia не очень велика, но они представляют собой одну из самых важных экосистем Средиземного моря по целому ряду причин: они характеризуются высокой первичной продуктивностью и вырабатывают много кислорода; здесь сосредоточено 25% видов флоры и фауны региона и именно эти растения обеспечивают пищей многие организмы – морских черепах, водоплавающих птиц, головоногих моллюсков, ракообразных, медуз и рыб; они представляют высокую ценность для рыболовства и в качестве объекта туризма; они предохраняют побережье от разлива; утрата 1 погонного метра колонии Posidonia может привести к отступлению береговой линии почти на 20 м. Заросли Posidonia не столь уж редки (лишь во Франции они занимают площадь около 115 000 га), но они подвергаются постоянно усиливающемуся и необратимому разрушению по всей акватории Средиземного моря из-за: добычи песка, строительства, расширения портов, создания искусственных пляжей; все это повышает мутность воды и заносит колонии песком; строительства плотин на реках. Изменения процесса седиментации в прибрежной зоне ведут либо к обнажению минерального грунта, либо к захоронению растений под слоем наносов; траловый лов и пользование якорем особенно сильно повреждают корневища этого вида; эвтрофикация и связанное с ней "цветение" водорослей, чему особенно способствуют сбросы промышленных стоков; колонии Posidonia вытесняются популярной Caulerpa taxifolia – тропической водорослью, занесенной во французскую часть Средиземного моря в 1984 г. Ситуация в Западном Средиземноморье весьма серьезна. Численность проростков стремительно за несколько последних десятилетий снизилась почти вдвое. Кроме того, повышение мутности и загрязнения привели к сокращению размеров зарослей; в ряде мест заросли отступили на глубины до 10– 20 м. Очень часто наблюдаются колонии мертвых растений, причем даже в охраняемых акваториях. Уменьшение площади зарослей Posidonia у материкового побережья Франции оценивается в 10 -15%, но с учетом снижения плотности популяции, общее сокращение ресурсов можно оценить в 30– 40%. Эта величина, вероятно, близка к реальной для большей части побережья Западного Средиземноморья, хотя ситуация вокруг островов в Восточном Средиземноморье несколько лучше.

Организация ООН по окружающей среде (ЮНЕП) накануне саммита опубликовала «Резюме для политиков и лиц, принимающих решения» — доклад Geo 5 (Глобальная экологическая перспектива), в котором констатируется, что за прошедшие с прошлого саммита 20 лет глобальное потепление сдержать не удалось, биологические виды исчезают с катастрофической скоростью (с 1970 года популяция позвоночных сократилась на 30 процентов), а вырубки и деградация лесов обойдутся мировой экономике дороже, чем убытки от финансового кризиса 2008 года.

Данные по России Нерациональное ведение сельского хозяйства и увеличение объема бытовых и промышленных стоков приводит к значительному росту количеств биогенных и органических веществ, поступающих в водоемы. Это ведет к увеличению трофического статуса водоемов, сокращению их биологического разнообразия, и ухудшению качества воды. Дополнительной причиной эвтрофирования является поступление биогенов на территорию водосборов с атмосферным переносом. Процесс эвтрофирования, начавшись в Западной Европе в 19501960 г. г. , пришел к нам с опозданием на 10 -15 лет, и в 1970 -1980 -е годы охватил практически все водоемы Европейской части России

Ухудшилось техническое состояние гидроузлов и береговой зоны водохранилищ. Средний срок эксплуатации гидротехнических сооружений составляет 30 -40 лет, но есть плотины, срок эксплуатации которых превышает 100 лет. Подавляющее большинство из обследованных гидротехнических сооружений нуждается в текущем ремонте, а свыше 400 сооружений находится в аварийном или предаварийном состоянии. Наиболее неблагополучны в этом отношении Уральский и Поволжский экономические районы. За последние годы произошли прорывы плотин ряда крупных водохранилищ, многочисленных прудов. Материальный ущерб от разрушения этих сооружений весьма значителен, имелись человеческие жертвы, разрушено большое число хозяйственных объектов и жилых домов, были выведены из строя питьевые и технические водозаборы. Серьезной проблемой является также абразия берегов водохранилищ. Протяженность их береговой линии в России составляет 75, 4 тыс. км, из которых 41, 5 тыс. км - абразионноопасные. Только по водохранилищам Волжско. Камского каскада в опасной зоне обрушения берегов находится 203 населенных пункта. Значительная часть береговой линии водохранилищ подвержена оползневым явлениям. В зону оползневых процессов попадают такие крупные города, как Нижний Новгород, Ульяновск, Сызрань, Саратов, Волгоград. Общие потери земель составляют 38, 7 тыс. га, в том числе 35, 03 тыс. га в результате абразии берегов и 3, 6 тыс. га вследствие оползней

Высокое содержание органических соединений и "цветение" одноклеточных водорослей вследствие высокого содержания биогенных веществ повышают мутность воды. Это приводит к уменьшению освещаемого солнечными лучами слоя воды. Макрофиты живут близ нижней границы освещенного слоя, глубже которого они не проникают из-за недостатка солнечного света, необходимого для фотосинтеза. На черноморском побережье России были сделаны следующие наблюдения. За последние двадцать лет глубина распространения пояса макрофитов в Геленджике (Краснодарский край) из-за высокой мутности воды уменьшилась примерно на 20 м.