Прогнозы геоэкологических и социально-экономических последствий глобального потепления климата Земли
Парниковый эффект для биосферы Земли имеет как отрицательные (подъем уровня океана, деградация вечной мерзлоты, пpибрежных экосистем и пр.), так и положительные экологические последствия (возрастание продуктивности естественных лесных формаций, увеличение урожайности культурных растений и др. Кроме воздействия на природные экосистемы глобальное потепление также приведет к значительным социально-экономическим последствиям, связанным с различной деятельностью человека (энергетика, сельское и лесное хозяйство, здравоохранение и ЛР). Среди приоритетных глобальных проблем особо выделяется повышение уровня Мирового океана и воздействие его на морские побережья
1. Мировой океан и прибрежные зоны в XXIвеке.
Ожидаемое глобальное потепление климата вызовет повышение уровня океана на 0,5 м к 2050 г. и на 1-1,5 м — к 2100 г. с одновременным повышением температуры поверхностного слоя океана до 2,5° С к концу XXI в. Основными причинами являются: таяние материковых и горных ледников, морских льдов, тепловое расширение: океана и т.п. В настоящее время повышение уровня моря достигает примерно 25 см за столетие. Все это в конечном счете приведет к возникновению сложных проблем: затоплению приморских равнин, усилению абразионных процессов, ухудшению водоснабжения приморских городов и др. Причем затоплению прежде всего подвергнутся плотно заселенные и освоенные прибрежные районы. Так, при повышении уровня океана на 1 м будет затоплено до 15% пахотных земель Египта и 14% посевных площадей в Бангладеш, что вызовет переселение миллионов людей.) Кроме того, произойдет осолонение прибрежных грунтовых вод, которые во многих районах земного шара представляют собой основной источник пресной воды.
Китай, являющийся одним из основных поставщиков парниковых газов в атмосферу, в то же время максимально ощутит на себе негативные последствия потепления в XXI в. По прогнозам, даже повышение уровня моря на 0,5 м приведет к затоплению около 40 тыс. км2 плодородных ратин. Наиболее уязвимыми окажутся обширные низкие аллювиальные и дельтовые равнины, низовья крупных рек Хуанхэ, Янцзы и др., где средняя плотность населения иногда достигает 800 чел/км2. Кроме того, значительно активизируются размыв и абразия берегов, что приведет к серьезным социально-экономическим последствиям, особенно в крупных городах, расположенных на морских побережьях.
Эта проблема коснется и прибрежных территорий России. Так, при подъеме уровня океана на 1 м за столетие произойдет сильное преобразование морских берегов, в частности около 40% берегов европейской части России отступят на 100 м и более. Будут разрушены жилые и промышленные сооружения в таких городах, как Находка, Санкт-Петербург, Архангельск и др.
Крайне интенсивными могут быть изменения на хорошо освоенных берегах, например — Черного и Азовского морей, где естественное развитие будет сочетаться с интенсивным антропогенным воздействием, т.е. изъятием наносов с пляжей, строительством дамб и плотин на реках, созданием берегозащитных сооружений и т.д. Наиболее интенсивно будут разрушаться песчаные пересыпи, отчленяющие лиманы в Северо-Западном Причерноморье и на Азовском море, а также косы Северного Приазовья. В дельте Кубани и на Перекопском перешейке ожидается затопление прибрежных низменностей. Быстрее станут отступать береговые склоны, сложенные непрочными лессами. В районе Одессы, Мариуполя, Приморско-Ахтарска помимо размыва уступов усилятся оползневые и обвальные процессы, и разрушение берегов может достичь катастрофических масштабов.
Наибольшие изменения претерпят термоабразионные криогенные берега при повышении температуры прибрежных вод, усилении протаивания вечной мерзлоты, усилении штормового воздействия волн на береговые уступы, сложенные мерзлыми рыхлыми породами, при увеличении штормовых нагонов и т.п. Мы полагаем, что при реализации сценария МГЭИК скорость отступания термоабразионных берегов возрастет по сравнению с современной в 3 — 5 раз и на открытых берегах морей Лаптевых и Восточно-Сибирского в среднем достигнет 15 — 30 м/год, местами до 60 м/год, а в катастрофических случаях даже 250 м/год. Следовательно, береговая линия в местах развития активных термоабразионных берегов может отступить за столетие в сторону суши на 3 — 25 км.
Ледяные берега в условиях повышения температуры воздуха и поверхностных вод будут подвержены быстрому разрушению вследствие таяния льда и обрушения нависающих ледяных блоков. Не исключено, что и районах их распространения (Шпицберген. Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля), на акваториях морей Баренцева, Карского и Лаптевых увеличится количество айсбергов. В случае небольшой мощности покровных ледников их площадь в условиях потепления климата будет существенно сокращаться, и в конце концов они могут исчезнуть.
Потепление поверхностных вод Мирового океана и климата Земли в целом, по-видимому, приведет к перестройке атмосферных процессов и усилению штормовой активности в умеренных и тропических широтах. Зарождение и развитие тропических циклонов зависит от содержания тепла в верхнем слое океана". Анализ климата Северного полушария за 1997 г., проведенный Гидрометцентром РФ, показал, что потепление вод Тихого океана, в том числе и мощное Эль-Ниньо, сопровождается специфическими погодными явлениями, которые зачастую имеют катастрофический характер: сильнейшими ливнями и наводнениями в Перу и Чили, засухами в Индонезии и Малайзии, обильными снегопадами в Мексике, мощными штормами у берегов Калифорнии.
Наблюдения, проведенные по программе берегового мониторинга США, показали, что в конце января — начале февраля 1998 г. на Калифорнийское побережье обрушились сильные шторма, вызнавшие катастрофические размывы берегов, что нанесло ущерб в сотни миллионов долларов.
Глобальное потепление представляет существенную угрозу для коралловых рифов, так как при повышении температуры воды выше определенного предела начнется обесцвечивание кораллов, которое в настоящее время в океане стало довольно распространенным явлением. Длительное повышение температуры морской воды может привести к значительной деградации всей экосистемы коралловых рифов. Возможно разрушение коралловых атоллов, которые служат экологической средой обитания живых организмов, характеризующихся большим биологическим разнообразием.
Однако изменения в прибрежной зоне арктических морей могут иметь не только негативный характер, но и приведут к положительным социально-экономическим последствиям. Среди них — улучшение ледовой обстановки на трассе Северного морского пути, т.е. возможность более длительного в течение года плавания судов в арктических морях.
2. Вечная мерзлота и современный климат
Как изменяется современный климат?
На исходе XX в. проблема глобального потепления климата не перестает волновать мировую общественность. В последние три-четыре года ее особенно остро прочувствовали жители средней полосы нашей страны. Здесь жаркие и сухие летние сезоны и мягкие зимы следовали друг за другом. Особенно запомнится современникам лето 1999 г. в Подмосковье и других регионах Центральной России, сценарий которого развивался, как у М. Е. Салтыкова-Щедрина в городе Глупове во время правления градоначальника Фердыщенки. когда с самого вешнего Николы, с той поры, как начала входить вода в межень, и вплоть до Ильина дня не выпало ни капли дождя... небо раскалилось... пахло гарью... травы и всходы огородных овощей поблекли..." Глупевцы видели причину возникшего несчастья в распутстве фердыщенковой любовницы Аленки. Не столь определенны специалисты, владеющие арсеналом современных математических методов и быстродействующей компьютерной техникой. Большинство ученых связывает повышение температуры приземного слоя воздуха со все возрастающими промышленными выбросами в атмосферу диоксида углерода, метана и других газов, вызывающих парниковый эффект. Причинами изменений климата считают также смещение полюсов, озоновые дыры и даже... массированные натовские бомбардировки Ирака и Югославии. Всего несколько лет назад ряд крупных климатологов прогнозировал повышение температуры воздуха на севере Евразии в начале XXI в. на 10—15°С. При таком резком потеплении были бы неизбежны резкий подъем уровня Мирового океана, сопровождаемый затоплением обширных низменных участков, таяние наземных и подземных льдов, освобождение газов (особенно метана), захороненных в вечной мерзлоте и их дополнительное поступление в атмосферу. Не случайно в газетах последних лет даже появились предостерегающие заголовки типа «Метановая бомба в вечной мерзлоте» К счастью для северян, предсказания значительных изменений климата в высоких широтах пока не оправдываются. Но что можно ожидать в будущем?
Известно, что климат постоянно претерпевает естественные изменения. В 1625 г. сэр Фрэнсис Бэкон обратил внимание на то, что кроме суточных и сезонных вариаций метеорологических элементов существуют многолетние их циклы. В 1957 г. Дж.К.Чарлсуэрт уже выявил около 150 таких циклов различной продолжительности. В 70-х годах А.С.Монин и Ю.А.Шишков выделяли многочисленные циклы с периодом от миллиарда до десятков лет. Хорошо известны короткопериодные колебания метеорологических элементов: 5—6-летние, 9— 14-летние и др. Все циклы, накладываясь друг на друга, создают сложный интегральный ход изменения метеорологических элементов. В последние два-три десятилетия на естественные климатические циклы все заметнее влияют колебания, связанные с антропогенным воздействием.
При изучении многолетних изменений современного климата, чтобы исключить случайные вариации, осредняют метеорологические данные за промежуток времени, чаще всего за десять лет. Анализ таких "скользящих" значений для температуры воздуха выполнен по ряду стран Северного полушария — Россия. Канада. США (Аляска). Китай. — и он показал, что в большинстве континентальных районов за период инструментальных метеорологических наблюдений в целом действительно отмечается заметное повышение температуры воздуха (до 2.4° С в Якутске за 1830-1495 гг.). Однако в районах, примыкающих к северным морям, прирост температуры воздуха за все время метеорологических измерений, несмотря на ее колебания в отдельные годы, практически отсутствует. Это дает основание полагать, что в Арктике и некоторых смежных регионах из-за близости морей и слабого техногенного воздействия современные потепления-похолодания не выходят за пределы естественной вековой цикличности климата.