Антропогенная деятельность

Эндогенная энергия – это энергия земных недр, которая поступает в географическую оболочку в двух формах: теплового потока (теллурические токи) и путем механических перемещений вещества.

Тепловой поток неравномерно распределен на земной поверхности, что связанно с характером тектонических структур и возрастом земной коры. Наибольшие значения теплового потока наблюдаются в зонах срединно-океанических хребтов (особенно в пределах рифтовых зон, поскольку там вещество мантии поднимается непосредственно к поверхности литосферы), в сейсмоактивных и вулканических активных районах. В тектонически спокойных регионах, в частности на древних платформах, его значения существенно ниже средних.

Источниками эндогенной энергии являются: гравитационная дифференциация земного вещества в плотности, распад радиоактивных элементов, внутреннее трение масс вещества, неизбежное сопровождающее гравитационную дифференциацию, приливное трение, обусловленное взаимодействием  Земли с Луной и Солнцем. Поступление тепла на земную поверхность через гейзеры, вулканические извержения и от других локальных источников намного меньше и в общих расчетах обычно не учитывается. Определенную часть эндогенной энергии составляет солнечная энергия, поступившая на заемную поверхность ранее  и сохранившаяся в «геохимических аккумуляторах» - горючих полезных ископаемых, горных породах абиогенного происхождения и рассолах законсервированных в земной коре.

Полагают, что в прошлом радиоактивная и приливная составляющие эндогенной энергии были большими, так как на ранних стадиях развития Земли было больше радиоактивных элементов, и Луна располагалась ближе.

Экзогенная энергия – энергия, поступающая на Землю из Космоса. В количественном отношении она на 97% состоит из электромагнитного излучения Солнца – солнечной радиации.

Наряду с электромагнитными потоками в атмосферу проникает корпускулярный поток заряженных частиц – «солнечный» и «космический» ветер. Их суммарная энергия в несколько тысяч раз меньше электромагнитной энергии и уступает даже эндогенной энергии. Корпускулярный поток почти полностью поглощаются магнитосферой и верхними слоями атмосферы. Его изменчивость, обусловленная пульсациями солнечной активности, вызывает возмущения геомагнитного поля, что отражается на биологических процессах.

Суммарное воздействие эндогенной и экзогенной энергии изменяет вещество земной коры, создает форму и рельеф Земли. Самые грандиозные преобразования на поверхности планеты вызывает эндогенная энергия. Однако вклад экзогенной энергии в изменении облика планеты не менее значителен. Во-первых, солнечная энергия сохраняется в геохимических аккумуляторах земной коры. Во-вторых, неравномерность распределения лучистой энергии на земной поверхности приводит в движение атмосферу, а через нее и гидросферу (Бобков, Селиверстов, 2004).

Таким образом, можно выделить две основные группы процессов (табл. 2.1), преобразующих ГО: внутренние (эндогенные, под действием внутренней энергии планеты) и внешние (экзогенные, вызванные внешним «космическим» воздействием).

Таблица 2.1

Природные факторы, влияющие на преобразование ГО,

по Короновскому, 2002

1.2. Антропогенные факторы

Крупномасштабные глобальные изменения природной среды в настоящее время становятся все более очевидными. Они прослеживаются на различных уровнях во всех геосферах Земли и оказывают все возрастающее влияние на развитие человеческого общества. Причинами глобальных изменений являются как естественные колебания в развитии природных процессов, так и нарастающей активности деятельности человека.

Антропогенные факторы – совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или  преднамеренной деятельностью человека за период его существования.

Виды антропогенных факторов:

1) Физические факторы – использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолетах, влияние шума и вибраций.

2) Химические факторы – использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта; курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств.

3) Биологические факторы – продукты питания; организмы,  для которых человек может быть средой обитания или источником питания: вирусы, бактерии, другие паразиты (www.eco-mir.net).

С эволюцией системы человек-техника-природа возрастала роль человека как геологического фактора. Биосфера постепенно преобразовалась в ноосферу. Появился ноогенез – переход стихийной эволюции, управляемой сознанием человека (ноогеосфера). С развитием земледелия, добычи полезных ископаемых, строительства, промышленного производства, с расселением людей, а также в связи с урбанизацией и войнами расширялась техносфера, усиливались антропогенные нагрузки на природный ландшафт. В настоящее время антропогенным воздействием охвачено 60% площади планеты, в недра Земли человек проник уже на глубину около 12 км, в стратосферу – на десятки километров и стал завоевывать космическое пространство. Если освоенная часть суши земли — это часть поверхности материков планеты, заметно преобразованная человеком для своих нужд, где он присутствует и где видны следы его деятельности, то оставшаяся доля составляет природную среду жизни с учетом того, что площадь косвенного воздействия сейчас практически равна всей поверхности планетарной тверди. Площадь планеты 510,2 млн км2, в том числе океанов 361,1 млн км2 (70,8%) и суши 149,1 млн км2 (29,2%). Из площади суши 48051 840 км2 (около 1/3) не несут видимых следов пребывания человека, в том числе в Антарктиде почти 100%, Северной Америке — 37,5, Австралии и Океании — 27,9, Африке — 27,5, Южной Америке — 20,8, Азии — 13,6, в Европе 2,8% суши. В основном это суровые, мало пригодные для жизни земли с экстремальными для человека условиями существования. Природная среда сохранилась там, где она была недоступна людям для успешного преобразования.

В результате деятельности человека изменились все компоненты природной среды: атмосфера, рельеф, подземная гидросфера верхние слои земной коры, современные геологические процессы, поверхностная гидросфера, климат, почвенный покров, растительный покров.

Одним из основных источников антропогенного изменения географической оболочки является нефтяное загрязнение океана. Особую тревогу вызывает исчерпание многих видов минерального сырья, в связи, с чем возникнут проблемы обеспечения минеральными и энергетическими ресурсами. Сооружение больших мощных ГЭС приводит к изъятию из оборота больших площадей земли, а строительство новых АЭС вызывает возражения общественности ввиду возможных катастрофических последствий. Создание новых источников энергии спасет человечество от энергетического голода, но оно же способно привести к перегреву атмосферы и изменению общей структуры теплового режима и влагооборота.

В последние десятилетия стала актуальной проблема разрушения озонового слоя. Согласно наблюдениям, содержание озона в атмосфере в конце 20 в. уменьшилось, достигнув над некоторыми районами минимальных концентраций, известных как «озоновые дыры». Исчезновение озонового слоя, не пропускающего к земной поверхности жесткое ультрафиолетовое  излучение, угрожает гибелью всему живому. Однозначного объяснения этому явлению пока нет.

Кроме того, выявлена сложная зависимость парникового эффекта от количеств и состояний отдельных газов и их совместных реакций. Эти данные свидетельствуют в пользу естественных причин изменений концентрации химических соединений, не отрицая при этом негативных результатов хозяйственной деятельности человека. Ключевую роль в проблеме глобальных изменений играет изменение климата, которое в свою очередь зависит от многих общегеографических факторов.

Наряду с потеплением климата существенные изменения в географической оболочке могут определять и другие причины: колебания внутренней активности планеты (вулканические, сейсмические, тепловые и др.), роста народонаселения, перераспределения водного баланса и сокращение  запасов пресной воды, трансформация земной поверхности в результате сведения лесов, уничтожения почв, «оголение» горных пород, радиоактивное загрязнение окружающей среды, прямое воздействие из Космоса.

В ряде районов земного шара антропогенные воздействия привели к кризисным и даже катастрофическим состояниям природной среды. Особенно наглядно это проявляется в зоне воздействия от Чернобыльской аварии. Наряду с естественным несомненно антропогенное участие в иссушении Приаралья, Северного Прикаспия, Северной Африки; в сильнейших обводнениях территорий с наводнениями на реках Северного Кавказа, Приморья, Южной Якутии, восточного побережья США, Центральной Европы, Восточного Китая. (Ф.В. Котлов «Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека»).

3.        АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ

Происходящие изменения географической среды, вызванные естественными (внутренними и внешними) и искусственными (антропогенными) факторами, не сразу становятся заметными в географической оболочке в целом, но отражаются в её отдельных частях. Наиболее чутко и относительно быстро реагирует на изменения воздушная среда, медленнее – водная, наиболее инертна каменная оболочка. Частные изменения в атмосфере благодаря значительной подвижности воздушных масс довольно быстро становятся всеобщими и лежат в основе практически всех глобальных изменений окружающей среды, поскольку состояние атмосферы определяет функционирование гидросферы и литосферы. В этой главе мы рассмотрим глобальные антропогенные изменения, которые происходят в атмосфере.

3.1. Антропогенная деятельность как глобальный фактор изменения географической среды

              Человек как биосоциальный феномен имеет богатую историю отношений с окружающей природной средой. Человечество пережило эпоху плейстоценовых оледенений, изменения уровня океана от -100 до +50 метров, экстремальные колебания сезонных температур от -80 до +45°С, парниковый эффект, когда концентрация в атмосфере была в 1,5 раза выше, чем сейчас.

              Первоначально человек выступал составной частью биоценоза и во взаимоотношениях с природой не отличался от животных. С переходом от пассивного (собирательство, охота, рыболовство) типа хозяйства к активному (земледелия, скотоводство, лесоводство и др.) воздействие человека на природу стало сказываться сначала на небольших территориях, а затем на обширных площадях и в целых регионах. К настоящему времени произошли существенные изменения в масштабах освоения и способах использования территории Земли. Относительно слабозаселенными остаются пока полярные и высокогорные территории, аридные пустыни, тундра и переувлажненные леса, а 40 – 50% территории суши заняты землями промышленного и городского назначениями, дорогами, сельскохозяйственными полями, лугами, пастбищами, увеличиваются масштабы опустынивания: пустыни и опустыненные пространства захватывают площади, ранее занятыми степями и саваннами, а последние наступают на леса. Особенно ярко выражен этот процесс на севре Африки, где средняя скорость перемещения пустынь к югу составляет несколько десятков километров в год

К середине 20 века воздействие человека на природную среду достигло планетарных масштабов – все ландшафты Земли в той или иной мере подверглись антропогенному влиянию. Хотя 70% населения мира и производственных мощностей сосредоточены на 12% площади ГО, занимающей 63% площади суши, производственные выбросы распространяются по всему земному шару.

Одним из основных изменений ГО является нефтяное загрязнение океана. Также особую тревогу вызывает исчерпание многих видов минерального сырья, в связи, с чем могут возникнуть проблемы обеспечения минеральными и энергетическими ресурсами. В последнее время также актуальна проблема разрушения озонового слоя и др.

Главным фактором глобальных изменений в 20 столетии в настоящее время является прогрессирующее потепление климата, которое продолжается больше 100 лет. Первый максимум потепления был отмечен в 40-е годы прошлого столетия и составил 0,5°С. Затем до середины 60-х годов наблюдалось некоторое снижение глобальной приземной температуры воздуха в приделах 0,2°С, которое затем сменилось дальнейшим повышением температуры в более ускоренном темпе, достигшим второго максимума в конце 90-х годов, составившим в среднем 0,75°С при общей амплитуде температурных изменений в 1,27°С в период 1850 - 2000 гг. (рис. 3.1).