4. Эколого-географические проблемы педосферы

Почвенная оболочка — наиболее уязвимая оболочка Земли. Почвен­ный покров отличается наименьшей устойчивостью к любому воздей­ствию, обусловленной ускорением протекания биогеохимических про­цессов под влиянием естественных (например, гравитационных) и ант­ропогенных сил.

Баланс почвообразования формируют три составляющие: био­генная аккумуляция — Аb, механическая аккумуляция, или вынос — Am и геохимическая аккумуляция, или вынос — Ag. В целом баланс ве­ществ в почвообразовании выражается следующим образом [11]:

S=f(P + Ab + Am+Ag)t,

где S — почва;

Р — почвообразующая порода;

t — время почвообразования.

Очевидно, что общий баланс веществ в почвообразовании отрица­телен. Преобладают механическая денудация и геохимический вынос, а биогенная аккумуляция сопровождается постоянной потерей продук­тов биогенеза.

Кроме естественных факторов почвообразовательного процесса ис­ключительно важно учитывать антропогенные факторы, носящие обыч­но деструктивный характер. Для учета эколого-географических послед­ствий антропогенного воздействия на почву следует оценить потенци­альную устойчивость почв. Развернутая система показателей оценки устойчивости почв и ландшафтов к загрязнению разработана Б. И. Кочуровым [8]. Она включает следующие показатели:

1. Степень развитости почвенного профиля. Почвы с развитым про­филем наиболее устойчивы к различным воздействиям.

2. Крутизна склонов. Важнейший фактор в горных регионах. С од­ной стороны, с увеличением крутизны склонов усиливается эрозия, с другой — благоприятствует выносу продуктов загрязнения, которые, однако, затем накапливаются в различных понижениях.

3. Каменистость. Чем она выше, тем почвы более подвержены вне­шним воздействиям, приводя к образованию каменистых россыпей.

4. Плотность. С уплотнением почв уменьшаются общая пористость и объем пор аэрации, снижаются скорость фильтрации и доступность воды растениям.

5. Структура почв. Оструктуренная почва наиболее устойчива к раз­личным воздействиям.

6. Механический состав. Он определяет водный, воздушный и теп­ловой режимы и влияет на миграцию химических элементов.

7. Тип водного режима. Промывной тип способствует выносу про­дуктов загрязнения, а при непромывном типе продукты загрязнения аккумулируются в почвенном профиле.

8. Содержание гумуса. Высокогумусные почвы способны противо­действовать внешним воздействиям.

10. Реакция среды (рН). Подвижность химических элементов и их соединений в различных средах существенно изменяется.

11. Емкость поглощения. В зависимости от количества и состава обменных ионов почвы обладают различной буферностью, следователь­но, различной устойчивостью к внешним воздействиям.

12. Покрытость растительным покровом. Довольно высокая само­очищающая способность растений — важный фактор борьбы с загряз­нением.

12. Интенсивность биологического круговорота. Об интенсивности разложения органических веществ в ландшафте свидетельствует отно­шение подстилки к зеленой части опада. Чем выше этот коэффициент, тем интенсивнее протекают в ландшафте процессы разрушения органи­ческих веществ, в том числе и антропогенного происхождения.

Характеризуя эколого-географические проблемы почвенного покро­ва в целом, необходимо выделить следующие важнейшие из них:

• потери почвы (прежде всего гумуса) вследствие водной и ветро­в эрозии;

• наличие почв с дефицитным балансом главнейших элементов питания растений (для таких почв необходима оценка их про­странственного размещения, расчет скорости потерь гумуса, азо­та и фосфора);

• измененность кислотности и щелочности почв, особенно в свя­зи с развитым сельским хозяйством, развитием мелиорации, а также в районах, подверженных мощному техногенному воздей­ствию промышленности (например, цветной металлургии);

• изменение солевого режима орошаемых почв;

• локальное загрязнение почв тяжелыми металлами в зоне влия­ния транспорта, выброса бытовых отходов и т.д.;

• изменение свойств почв при гидротехническом строительстве.

• почва как узел связей биосферы, где наиболее интенсивно развива­ются процессы обмена вещества между литосферой, гидросферой, ат­мосферой и организмами, играет, таким образом, ключевую роль в цепи рассматриваемых экологических проблем, имеющих пространственное распространение.

Академик А. Л. Яншин исходными причинами, появившихся в конце XX в. глобальных экологических проблем, называет демографиче­ский взрыв и научно-техническую революцию. Численность населения Земли в 1950 г. была равной 2,5 млрд. человек, в 1984 г. она удвоилась. Географически рост населения Земли неравномерен. К началу 2009 численность населения планеты составила 6,6 млрд. человек. Согласно демографическим исследованиям, численность населения продолжает быстро увеличиваться, хотя прирост сократился почти вдвое по сравнению с показателем 1963 года, когда он достиг пикового значения.

Самое крупное в мире государство по численности населения - Китай, после 2025 года, возможно, его догонит Индия, до 1991 года третьим по численности населения был Союз Советских Социалистических Республик, после его распада третьим стали США, которые после 2006 года имели 300 млн. чел. (более чем страны СНГ), Индонезия, Бразилия занимают четвёртое и пятое место по численности населения, Россия, Пакистан, Бангладеш, Нигерия занимают шестое, седьмое, восьмое и девятое места (табл. 5).

Таблица 5

Оценка численности населения в различные исторические эпохи.

(численность указана в тысячах)

Год	Общее	Африка	Азия	Европа	Центральная и Южная Америка	Северная Америка	Океания
8000 до н. э.	5 000
1000 до н. э.	50 000
500 до н. э.	100 000
1 н. э.	300 000
1000	310 000
1750	791 000	106 000	502 000	163 000	16 000	2 000	2 000
1800	978 000	107 000	635 000	203 000	24 000	7 000	2 000
1850	1 262 000	111 000	809 000	276 000	38 000	26 000	2 000
1900	1 650 000	133 000	947 000	408 000	74 000	82 000	6 000
1950	2 518 629	221 214	1 398 488	547 403	167 097	171 616	12 812
1955	2 755 823	246 746	1 541 947	575 184	190 797	186 884	14 265
1960	3 021 475	277 398	1 701 336	604 401	218 300	204 152	15 888
1965	3 334 874	313 744	1 899 424	634 026	250 452	219 570	17 657
1970	3 692 492	357 283	2 143 118	655 855	284 856	231 937	19 443
1975	4 068 109	408 160	2 397 512	675 542	321 906	243 425	21 564
1980	4 434 682	469 618	2 632 335	692 431	361 401	256 068	22 828
1985	4 830 979	541 814	2 887 552	706 009	401 469	269 456	24 678
1990	5 263 593	622 443	3 167 807	721 582	441 525	283 549	26 687
1995	5 674 380	707 462	3 430 052	727 405	481 099	299 438	28 924
2000	6 070 581	795 671	3 679 737	727 986	520 229	315 915	31 043
2005	6 453 628	887 964	3 917 508	724 722	558 281	332 156	32 998

За полвека в 2,5-3 раза расширились пространства, отнятые у природы посевными площадями, жилыми и общественными постройками, железными и автомобильными дорогами, аэропортами и морскими пристанями, огородами и свалками.

Как известно, научно-техническая революция дала человечеству обладание атомной энергией, которая, кроме блага, привела к радиоак­тивному загрязнению обширных территорий.

В десятки раз увеличилось количество автомашин, загрязняющих выхлопными га­зами атмосферу городов. В сельском хозяйстве кроме удобрений широко стали применяться различные яды — пестициды, смыв которых загряз­нил поверхностный слой воды всего Мирового океана. Все это способствовало возникновению многих крупных экологических проблем.

В последней четверти XX в. началось резкое потепление глобально­го климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. Средняя температура приземного слоя воз­духа за последние 25 лет возросла на 0,7°С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее.

Тем­пература подледной воды в районе Северного полюса возросла почти на два градуса, вследствие чего началось подтаивание льда снизу. Не исключено, что это потепление частично имеет естественный природ­ный характер.

Ведь еще А. И. Воейков и В. И. Вернадский подчеркива­ли, что мы живем в конце последней ледниковой эпохи и только выхо­дим из нее. Однако скорость потепления заставляет признать роль ант­ропогенного фактора в этом явлении. В 1927 г. в «Очерках геохимии» В. И. Вернадский писал о том, что сжигание больших количеств камен­ного угля должно привести к изменению химического состава атмосфе­ры и климата. В 1972 г. расчетами это подтвердил М. И. Будыко. Сейчас человечество сжигает ежегодно 4,5 млрд. т угля, 3,2 млрд. т нефти и неф­тепродуктов, а также природный газ, торф, горючие сланцы и дрова. Все это превращается в углекислый газ, содержание которого в атмосфере возросло с 0,031% в 1956 г. до 0,035% в 1992 г. и продолжает расти. Кро­ме того, резко увеличились выбросы в атмосферу другого парникового газа — метана.

В настоящее время большинство климатологов мира признают роль антропогенного фактора в потеплении климата. Это потепление вызва­ло большой переполох после появления в 1986 г. сразу на шести языках книги «Наше общее будущее», подготовленной Комиссией ООН во гла­ве с тогдашним премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брунтланд. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъем уровня Мирового океана, за­топление прибрежных территорий, что будет сопровождаться экономи­ческими и социальными потрясениями.

За прошедшее с той поры время проведено много исследований и совещаний, которые показали, что мрачные прогнозы авторов этой кни­ги несостоятельны. Подъем уровня Мирового океана действительно происходит, но со скоростью 0,6 мм в год, или 6 см за столетие. В то же время вертикальные поднятия или опускания береговых линий дости­гают 20 мм в год. Таким образом, трансгрессии и регрессии моря опре­деляются тектоникой в большей мере, чем подъемом уровня Мирового океана.

В то же время потепление климата будет сопровождаться увеличе­нием испарения с поверхности океанов и увлажнением климата, о чем можно судить по палеогеографическим данным. Всего 7-8 тыс. лет на­зад во время голоценового климатического оптимума, когда температу­ра на широте Москвы была на 1,5-2°С выше теперешней, на месте Саха­ры расстилалась саванна с рощами акаций и многоводными реками, а в Средней Азии Зеравшан впадал в Амударью, река Чу - в Сырдарью, уровень Аральского моря находился на отметке 72 м, и все эти реки, блуждая по территории современной Туркмении, текли в прогибавшу­юся впадину Южного Каспия. Подобное происходило и в других ныне аридных областях мира. К этому надо добавить, что увеличение содер­жания в воздухе углекислого газа полезно для большинства культур­ных растений. Еще В. И. Вернадский в своих «Очерках геохимии» пи­сал, что зеленые растения мира могли бы с помощью хлорофилла пере­рабатывать и превращать в органическое вещество гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять углекислый газ в качестве удобрений. Опы­ты в фитотронах подтвердили прогнозы Вернадского. При удвоенном содержании углекислого газа большинство культурных растений рас­тут быстрее, дают зрелые семена и плоды на 8-10 дней раньше, а уро­жай — на 20-30% выше, чем в контрольных опытах.

Таким образом, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и хотя бы отчасти связанное с этим потепление климата для чело­вечества не опасны, а полезны. А если так, то должно быть пересмотре­но наше отношение к атомной энергетике. Россия обладает уникальны­ми Паласами горючего газа, и нам надо строить не новые АЭС, опасные для здоровья населения, а ТЭЦ на линиях газопроводов.

В настоящее время главными экологическими проблемами, возник­шими под влиянием антропогенной деятельности, стали: нарушение озонового слоя, обезлесивание и опустынивание территорий, загрязне­ние атмосферы и гидросферы, выпадение кислотных дождей, уменьше­ние биоразнообразия. В связи с этим необходимы самые широкие ис­следования и глубокий анализ изменений, происходящих в области гло­бальной экологии, кто могло бы помочь в принятии кардинальных решений на самом высоком уровне, чтобы уменьшить ущерб, наноси­мый природным условиям, и обеспечить благоприятную среду обита­ния [11].

Вопросы повторения по теме 7

1. Что понимается под проблемой природопользования?

2. Чем отличается проблема природопользования от экологической проблемы?

3. Назовите основные экологические проблемы при различных видах антропогенных воздействий.

4. Назовите экологически значимые характеристики.

5. По каким компонентам природной среды рассматриваются эколого-географические проблемы?

6. Назовите эколого-географические проблемы литосферы.

7. Назовите эколого-географические проблемы гидросферы.

8. Назовите эколого-географические проблемы атмосферы.

9. Назовите эколого-географические проблемы литосферы.

10. Назовите эколого-географические проблемы биосферы.

11. Назовите эколого-географические проблемы литосферы.

12. Назовите эколого-географические проблемы педосферы.

Лекция 8