Вопрос 15

Основные биосферные циклы на примере круговорота воды.

Источник: лекции в электронном виде.

Ответ:

Круговорот воды – это непрерывный процесс перемещения воды на планете, происходящий под влиянием солнечной энергии, силы тяжести, жизнедеятельности живых организмов (растений и животных), хозяйственной деятельности человека.

Вода занимает 70% планеты (97% - соленая, 3% - пресная), 3/4 пресной воды недоступны живым организмам, т. к. сосредоточены в ледниках и полярных льдах.

Основным источником прихода воды являются атмосферные осадки, главным источником расхода – испарение, они составляют приблизительно 525 тыс. км³ или 1030 мм/год.

Различают два круговорота воды: большой и малый.

Малый круговорот – испарение воды с зеркала океана и возвращение в него в виде осадков.

Большой круговорот – вода, испаряющаяся с поверхностей океана и суши, и испаряющаяся ювенильная вода, частично возвращается обратно в океан в виде осадков, частично переносится на сушу, выпадая в виде атмосферных осадков, питая реки и водоемы, затем она речными и подземными стоками возвращается в океан.

Наиболее замедленной частью круговорота воды являются полярные ледники (8000 лет), что связано с медленным движением и таянием льда. Наибольшей активностью после атмосферной влаги характеризуются речные воды, они сменяются каждые 11 дней. Реки быстро возобновляются: на основе одной тысячи кубических километров русловых вод в течение года получается в 40 раз больший объем. Поэтому речная вода в естественных условиях всегда практически пресная и служит одним из основных источников водных ресурсов, а круговорот воды является по существу глобальным опреснителем вод. Вода в пресных озерах и водохранилищах обновляется за 7 лет. Антропогенная деятельность существенно влияет на гидросферу, на круговорот воды.

Вопрос 16

Зоны экологического бедствия. Гибель Аральского моря. Последствия катастрофы для атмосферы, почвы, гидросферы, биоты, человека. Спасение моря.

Ответ:

Гибель Аральского моря

До 1962 года, вода в АМ поступала из рек Сырдарьи и Амударьи. Для орошения хлопковых полей, расположенных в бассейнах этих рек, использовались их воды. После 1962 года, реки обмелели и перестали давать воду в море.

Показатель	годы		разница
	1911-1962	1987
Уровень моря, м	53±0,4	40,7	-13
Объем воды, км3	1064	404	-660
Площадь зеркала воды, км2	66000	40000	-20000
Минерализация (соленость), г/л	10-11	20	увеличение в 2 раза
Из 120 км3 ежегодного стока моря достигало, км3	56	0	-56
В некоторых местах море отступило, км	0	50	-50

Население, проживающее в регионе – 30 млн. человек.

2004 год: за последние 20 лет, объем моря уменьшился в 2 раза, площадь зеркала – на 1/3, более 2,5 млн. га превратилось в соленую пустыню (Аралкум). В использовании пресной воды царит бесхозность. До 50% влаги теряется.

Последствия катастрофы:

1) Дно моря обнажилось, высохло, превратилось в пыль, которая содержит ядохимикаты, соль, ил песок. Сильные ветра создают соляные бури. Ежегодно уносится более 70 млн. т. соленой пыли. В некоторых местах, на 1 га за год выпадает до 70 кг пыли. Это нарушает плодородие почвы. Пыльные бури доходят до Монголии, Кубани.

2) Идет наступление друг на друга пустынь Каракум и Кызылкум. Образовалась новая пустыня Аралкум.

3) Соль со дна моря оседает на ледниках гор Казахстана и Алтая, изменяя режим работы ледников.

4) Повысилась запыленности атмосферы. Это привело к снижению солнечной радиации, снижению урожая, нарушению процессов самоочищения атмосферы. Увеличилось количество соленых осадков.

5) Климат стал более резким (зима и лето жестче). Чаще дует северный ветер, климат стал более прохладным, поэтому границы посадки хлопка сместились на юг.

6) Увеличение солености воды в море привело к гибели рыб. Море утратило рыбохозяйственное значение. Безработица.

7) Произошло засоление и заболачивание почвы. Причины:

• неправильный полив – много воды;

• подъем уровня грунтовых вод.

Летом на некоторых полях образуется соляная корочка. Чтобы удалить её, подают пресную воду, но при этом почва снова пропитывается водой. Из-за нехватки воды, земледельцы Каракалпакии зимой на полях устраивали водохранилища. В результате, низины заболачивались, исчезали пастбища и сенокосы, в погребах стала появляться вода. Сырая земля хорошо промерзает, это затрудняет ранние полевые работы.

Множество каналов, построенных в этой местности, не имели облицовки дна. Как результат, на 10-20 км вдоль канала образовалась полоса, пропитанная водой.

8) Все сельскохозяйственные культуры с глубокой корневой системой пострадали, т.к. корни оказались в воде. Гибель садов, виноградников. Хлопок имеет короткую корневую систему, но для его выращивания необходимо опреснять верхний слой почвы. До 70% орошаемых земель нуждается в капитальной промывке. На орошение расходится до 10000 м³ на га в год.

Среди с/х культур участились болезни, в основном – корневой системы. Урожаи понизились в 2 и более раз. Наблюдается слив ядохимикатов и удобрений в арычную систему, каналы, реки.

9) Рыба в Сырдарье имеет опасные концентрации органики и тяжелых металлов. Качество оросительной воды плохое из-за смыва с полей ядохимикатов, удобрений, и сточных вод нефтехимии и металлургии Узбекистана.

10) 100% детей, 90% женщин в регионе имеют тяжелые заболевания (гепатит, желтуху), аномалии развития. Растет смертность детей в возрасте до 1 года. Юноши из региона не подлежат призыву в армию.

11) Соленость увеличилась в 3 раза, площадь обнажившегося дна составила 3 млн. га, высохло 50 пресных озер, площадь лесов в пойме сократилась в 3 раза. Из 173 видов ценных животных осталось 30.

Сегодня на месте АМ образовалось 2 озера, Большое и Малое. Восстановить былое состояние моря уже невозможно.

Спасение Аральского моря

В 1990 г. на конкурс по спасению соря поступило 220 проектов. Примеры:

• организовать поступление воды в регион через атмосферу;

• засевать химическими реагентами облака, которые формируются в предгорьях Казахстана и Алтая;

• перекачка пресной воды из других источников (Волги, рек Сибири);

• перекачка соленой воды из Каспия;

• соединить Черное, Каспийское и Аральское моря.

Данные предложения не являются решением проблемы АМ. Их реализация могла бы только усугубить ситуацию либо помочь АМ, но при этом создать гораздо более серьезные экологические бедствия в других местах.

Более реальные идеи и предложения по спасению АМ:

• немцы предложили озеленить 80 тыс. из 3 млн. га обнажившегося дна, чтобы прекратить процесс опыления;

• необходимы структурные изменения сельского хозяйства (выращивать невлаголюбивые культуры, уменьшить посевы хлопчатника);

• необходим переход на водосберегающие технологии (капельный полив), выполнение работ по снижению фильтрации в стенках оросительных каналов;

• решить проблему опреснения дренажных вод и использовать их повторно;

• обеспечить население региона качественной питьевой водой и продуктами питания.