Проблема углекислоты и антропогенная редукция биосферы

“Проблема углекислоты

и антропогенная редукция

биосферы”

Работа

ученика 10 “Б” класса

школы 182

Лермана Дмитрия

Содержание:

Введение 3

Данные о концентрации углекислого газа в воздухе 3

Прогнозы увеличения концентрации углекислого газа 4

Причины роста концентрации углекислоты и антропогенной редукции биосферы 8

Проблема углекислоты

и антропогенная редукция

биосферы *

Введение

Среди стоящих перед человечеством глобальных экологических проблем проблема СО2 — одна из самых дискус¬сионных. Многие считают ее мнимой, надуманной. И действительно, пока нет реальных признаков потепления клима¬та, которое прогнозируется некоторыми климатологами и физиками. Потепле¬ние, по их мнению, должно наступить из-за увеличения парникового эффекта, который в свою очередь возникает в результате накопления в атмосфере углекислого газа антропогенного проис¬хождения.

За последнее время на земном шаре концентрация СО2 в воздухе повыша¬ется особенно быстро, и это, возможно, стало одной из причин организации целой серии международных симпози¬умов. На них обсуждение проблемы СО2 занимало центральное место.

Серьезность проблемы СО2 такова, что в 1978 г. был запущен спутник ГЭОС-3 специально для наблюдения за самой чувствительной к потеплению южной частью Гренландского ледникового щита.

Данные о концентрации

углекислого газа в воздухе

По М. И. Будыко и А. Б. Ронову, в четвертичный период, включая и наше время, содержание СО2 в воздухе харак¬теризуется очень малыми величинами по сравнению с предшествовавшим огром¬ным отрезком геологической истории — фанерозоем, когда оно колебалось от 1000 до 4000 частей на миллион. Д. Ке¬стер и Р. Пяткович рассчитали, что 18 тыс. лет назад, т. е. в фазу максимального раз¬вития вюрмского оледенения, концент¬рация атмосферного СО2 могла быть всего 163 части на миллион. В XIX в. содержание СО2 в воздухе также было значительно ниже современного. Прав¬да, в измерениях того времени имеются большие расхождения. Так, для 1850 г. приводятся значения от 260 до 300 частей на миллион.

___________________________________________________________ *Антропогенная редукция биосферы — убыль органи¬ческого вещества под воздей¬ствием хозяйственной деятельности.

Ритмические внутригодовые колебания значений концентрации СО2 связаны, по мнению Г. Вудвелла, с изме¬нением мощности фотосинтеза у древес¬ных растений, достигающей максимума в летнее время. Судя по тому, что в период 1957—1967 гг. средняя концен¬трация СО2 повысилась с 311 до 318 ча¬стей на миллион, а в последующий период (1967—1978 гг.) поднялась с 318 до 336 частей на миллион (!), темпы накопления этого газа в атмосфере в настоящее время беспрецедентно высо¬ки. Полезны или вредны будут его последствия? Мнения специалистов по этому поводу расходятся...

Прогнозы

увеличения концентрации

углекислого газа

Прогноз незначительного увеличения концентрации СО2 в воздухе в ближай¬шие несколько десятилетий принадлежит Б. М. Смирнову. По его расчетам, увеличение содержания СО2 в воздухе в 2000 г. составит примерно 10%, а в 2025 г. —около 35% по сравнению с 1978 г. Это может повысить среднюю температуру у поверхности Земли соот¬ветственно на 0,2 и 0,5 °С.

Прогнозы значительного увеличения концентрации СО2 в воздухе выглядят более вероятными. У. Келлог, указывая на ряд модельных расчетов для оценки влияния СО2 на приземную температуру, считает, что к 2000 г. кон¬центрация СО2 в воздухе станет на 25% выше, чем в середине 70-х годов, а в 2050 г. удвоится. Рост средней температуры воздуха вблизи земной поверхности для 2000 г. может быть оценен в интервале 0,5—2°С, а для 2050 г. —в интервале 1,5—6°С.

Дж. Олсон, Х.Пфудерер и Джин Хой Чан, оценившие темпы сжигания каустобиолитов и уничтожения наземной биомассы и гумуса почв человеком, также пришли к выводу об удвоении содержания СО2 в воздухе не позднее середины XXI в. По их данным, в следу¬ющем столетии прогнозируемое увеличе¬ние среднегодовой температуры возду¬ха у земной поверхности будет измеряться в интервале от 2 до 6° С.

М. И. Будыко про¬гнозирует увеличение концентрации атмосферного СО2 в 2000 г. до 380 ча¬стей на миллион, в 2025 г. — до 520 и в 2050 г. — до 750. Среднегодовая при¬земная глобальная температура воздуха увеличится, по их мнению, по сравнению с ее значением в начале XX в. на 0,9 °С в 2000 г., на 1,8° в 2025 г. и на 2,8° в 2050 г.

Оптимистические прогнозы последствий антропогенного потепления климата принадлежат М.И.Будыко, В.И.Лебедеву, Б.М.Смирнову.

М. И. Будыко формулирует свою точку зрения следующим образом: «Рассматри¬вая процесс обеднения атмосферы угле¬кислым газом, который преобладал на протяжении последних ста миллионов лет, как непосредственную угрозу для существования биосферы в связи со снижением продуктивности автотрофных растений и возможностью полного оледенения Земли, следует считать, что современное антропогенное воздействие на биосферу способствует устранению этой угрозы.

Многие стороны процесса глобального потепления могут быть благоприятными для человечества (повышение продуктив¬ности растений, расширение возможно¬стей хозяйственного использования тер¬риторий с холодным климатом и т. д.). Однако следует учитывать неизбежность ряда трудностей, которые возникнут в связи с этим процессом. Главная из них — необходимость в относительно короткий срок приспособить многие отрасли хозяйственной деятельности к условиям быстро меняющегося климата и других компонентов природной среды».

По мнению В. И. Лебедева , увели¬чение концентрации СО2 в воздухе вообще не должно сказаться на земном климате, тогда как продуктивность на¬земной растительности, и в частности зерновых, будет повышаться.

Б. М. Смирнов также указывает на возможность увеличения урожаев. В связи с этим накопление углекислого газа в атмосфере им рассматривается как фактор, благоприятный для челове¬чества.

Вопрос об увеличении продуктивности наземных растений в результате роста концентрации СО2 в воздухе, однако, далеко не так прост, как об этом пишут авторы оптимистических прогнозов. В самом деле, данные опытов явно указы¬вают на увеличение масштабов фотосин¬теза при дополнительном питании расте¬ний воздушной углекислотой. При этом, чем больше «удобряется» воздух, тем выше биосинтез. Лишь при концентра¬ции СО2 в 2% растения начинают испы¬тывать угнетение, так же как и при ее снижении до 0,01%. Однако «незапланированный экспери¬мент» с СО2, поставленный человече¬ством, дал менее обнадеживающие ре¬зультаты. Во всяком случае, детальное исследование годичных колец у деревь¬ев не выявило тенденции к их более ак¬тивному приросту в соответствии с зафиксированным ростом концентра¬ции СО2 начиная с середины прошло¬го века.

Очевидно, правы те авторы, которые указывают, что ощутимое повышение продуктивности растений наступает лишь при достижении концентрации СО2 в 600—1000 частей на миллион. Следовательно, скорее всего неверно, что биосфера уже сейчас выполняет функцию буфера и ассимилирует тем больше СО2, чем больше его поступает в атмосферу. Биосфера пока не выполняет такой функции. Наоборот, под действием растущей антропогенной нагрузки она разрушается и становится источником громадных количеств СО2.

В декларации Всемирной конференции по климату проблему СО2 рассматри¬вают как комплексную. В ней оказыва¬ются связанными вопросы энергетики, в частности сжигания ископаемого топли¬ва, и безвозвратного разрушения расти¬тельного и почвенного покрова суши, о чем свидетельствуют изменения в мировой структуре землепользования.

Пессимистические прогнозы последствий антропогенного потепления климата основаны на представлении о существо¬вании динамического равновесия между всеми компонентами природной среды и опасности нарушения этого равновесия. В частности, антропогенное потепление климата и связанное с ним уменьшение, а затем и исчезновение масс снега и льда в высоких широтах и на полюсах Земли значительно ослабят меридиональную атмосферную циркуляцию и, как следствие этого, увлажненность материков. Для выяснения того, какие области на суше при этом станут более засушливы¬ми, а какие более влажными, использу¬ются палеоклиматические данные для межледниковий четвертичного периода и даже для более древних отрезков кайно¬зоя. Однако такие аналогии не совсем правомерны. В любом из доисторических этапов поверх¬ность Земли была совсем не такой, какая она ныне — с редуцированным назем¬ным растительным покровом, с «горя¬чими пятнами» мегалополисов и с нефтя¬ной пленкой, покрывающей во многих местах поверхность океана. В условиях «антропогенного перегрева» Земли, который возникнет уже при удвоении концентрации атмосферного СО2, значительно повысится и продуктивность фотосинтетиков. Однако, какими бы ни были последствия увеличения СО2 в воздухе, их положительный эффект не идет ни в какое сравнение с отрицатель¬ным (таяние материковых ледников и деградация многолетней мерзлоты), который неизбежен в случае «антропо¬генного перегрева» Земли.

Как