Нарушение естественных геологических круговоротов

Хозяйственная деятельность приводит, прежде всего, к повышению интенсивности возвращения в круговорот запасов углерода, находящегося в природных залежах, следовательно, временно выключенных из круговорота. Одним из основных путей извлечения углерода из таких его биологических тупиков является сжигание ископаемого топлива. Этот вид хозяйственной деятельности служит источником поступления в атмосферу колоссальной массы СО и СО2.

Все более значительные масштабы приобретает и «вклад», вносимый металлургией и химической промышленностью, производством строительных материалов (обжиг извести, получение цемента и т. д.).

Возрос объем поступления С02 в окружающую природную среду, обусловленный выпадением с атмосферными осадками на карбонатные почвы и известняковые скалы больших количеств разбавленных растворов серной, азотной, соляной кислот. Масса таких растворов, выпадающих в виде кислотных дождей, может достигать миллиарда тонн в год. Увеличению поступления СО2 в атмосферу способствуют также сельскохозяйственные мероприятия по известкованию кислых почв.

Суммарный «вклад» всех антропогенных источников поступления С02 в атмосферу оценить довольно сложно. Ученые предполагают, что ежегодное поступление диоксида углерода в результате человеческой деятельности в 100-150 раз превышает поступление его вследствие естественных геологических процессов и составляет до 10% ежегодного биогенного притока С02 в атмосферу. Это свидетельствует об уже имеющемся нарушении круговорота углерода в биосфере. Чтобы оценить масштабы такого нарушения, необходимо учесть и противоположный процесс, представляющий собой один из элементов того сложного механизма, благодаря которому биосфера охраняет свою устойчивость. Речь идет о связывании С02 и выведении его из биогенного круговорота.

В число факторов, способствующих понижению содержания С02 в атмосфере, можно включить рост массы живого вещества на планете, усиление процессов выветривания минералов, ведущих к образованию карбонатов кальция, магния, натрия, а также увеличение образования гумуса в почвах.

Особую функцию выполняет Мировой океан, который играет роль своего рода резервуара, обеспечивающего поглощение и хранение избыточной углекислоты. С повышением концентрации СО2 в атмосфере возрастает содержание углекислоты в морской воде, что приводит к образованию бикарбонатов кальция. Разложение бикарбонатов сопровождается выпадением в осадок карбонатов и выделением части диоксида углерода, который может возвращаться в атмосферу:

Са(НСОз)2→СаСОз↓+Н20+С02

Если бы в атмосфере, наоборот, уменьшалась концентрация С02, то началась бы дегазация вод океана, сопровождающаяся выделением С02 в атмосферу и опять-таки выпадением эквивалентной части углекислого кальция. Таким образом, Мировой океан играет роль буфера, который смягчает процессы, ведущие к нарушению глобального круговорота углерода.

Несмотря на наличие столь отлаженной системы саморегуляции, круговорот углерода на Земле уже заметно деформирован влиянием хозяйственной деятельности. По данным исследователей, содержание С02 в атмосфере непрерывно увеличивается. За последние 100 лет прирост С02 составил 10-15%. Причем если в более отдаленном прошлом интенсивность прироста была равна примерно 0,2% в год, то в течение последних десятилетий темпы прироста повысились по меньшей мере в 2 раза. Какими последствиями это грозит биосфере?

Ученые все более убеждаются в том, что содержание С02 в атмосфере способно существенным образом повлиять на климат планеты. Оценки, основанные на изучении оптических свойств С02 и воды, анализе моделей атмосферы, показывают, что если нынешний уровень содержания С02 в атмосфере повысится вдвое, то средняя температура на поверхности Земли возрастет на 3o. Такого изменения температуры, а вероятно, и даже меньшего, может оказаться достаточно для наступления глобальных климатических изменений на нашей планете.

Если судить по темпам потребления ископаемого топлива, то приблизительно 70% запасов угля и почти вся нефть будут израсходованы к середине XXI в. Сжигание этого количества топлива как раз и должно привести к удвоению содержания С02 в атмосфере и повышению температуры на 3o. Поскольку климат определяется очень многими факторами, нельзя однозначно предсказать, к каким именно последствиям это приведет, то нет сомнений в том, что последствия будут иметь отрицательное влияние на развитие цивилизации.

Среди исследователей обсуждается, например, вопрос о связи между колебаниями содержания СО2 в атмосфере и чередованием ледниковых периодов и периодов с необычайно высокой температурой на Земле. Таким образом, продолжающееся сжигание огромного количества ископаемого топлива грозит в будущем не только энергетическим кризисом человечеству, но и опасностью глобальных климатических изменений. Эти изменения могут поставить на карту само существование биосферы в том ее виде, какой является единственно приемлемым для человеческого общества.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие статьи

Создание оборотного водоснабжения на станции очистки гальванических стоков
Гальванические покрытия являются одним из эффективных методов защиты от коррозии, они также широко применяются для придания поверхности деталей ряда ценных специальных свойств: повышенной тв ...

Взаимодействие и обмен информацией
Обмен информацией (коммуникации) между подразделениями, функциональными направлениями организации, координационными структурами, а также руководством необходим, с одной стороны, для решения стоящих ...

Общество и природа
Человек и природа неотделимы друг от друга и тесно взаимосвязаны. Для человека, как и для общества в целом, природа является средой жизни и единственным источником необходимых для существов ...