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

Влияние выбросов автотранспорта на здоровье человека
Автомобильный транспорт занимает важное место в единой транспортной системе страны. Он перевозит более 80% народнохозяйственных грузов, что обусловлено высокой маневренностью автомобильного транспорта ...

Подготовка и обучение персонала
Подготовка и информирование персонала ориентированы на обеспечение успешного выполнения сотрудниками организации их функций в рамках СЭМ, и в конечном счете, эффективного внедрения и последовательно ...

Подготовка исходных реагентов и растворителей
Ацетон – сушили над CaCl2, а затем кипятили над оксидом фосфора (Р2 О5) в течение двух часов и дважды перегоняли над Р2 О5, Ткип = 560С, n = 1.3550. Этанол абсолютный. Этанол (ректифик ...