Главная » Новости, Физика и экология среды » Антропогенно-Экологические аспекты и вектор ослабления глобального потепления климата

Антропогенно-Экологические аспекты и вектор ослабления глобального потепления климата

climatechange1-1000x576УДК 669.85.86.502.7

Канило П.М.

Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины

(г.Харьков, e-mail: pmk@ipmach.kharkov.ua)

Ключевые слова: потепление климата, парниковые газы, сжигание топлив, экология.

Аннотация: Обосновывается вывод, что важнейшей составляющей глобальных кризисов на Земле, в том числе современного потепления климата, является хозяйственная (хищнически-свехпотребительская) деятельность все увеличивающейся численности человечества, включая существенное повышение уровней неэффективного использования природных ресурсов, а также – предельно опасное загрязнение среды жизни супертоксикантами. Все это привело к угнетению, деградации, разрушению и уничтожению систем экосферы, изменению глобальных потоков углерода и кислорода, снижению стоков диоксида углерода и накоплению парниковых газов в тропосфере и, как следствие, – к глобальному потеплению климата.

 Введение

 Глобальное потепление климата – это антропогенно-экологическая реальность, являющаяся производной ряда других важнейших проблем современной технократической цивилизации и ее решение, видимо, будет одним из самых сложных для человечества. За последние 45 лет среднегодовая температура приземного слоя тропосферы повысилась примерно на 0,9°С, тают ледники, повышается уровень Мирового океана. Однако до настоящего времени нет однозначности в понимании определяющих причин современного потепления климата и возможностей человечества в решении этой глобальной проблемы. Существуют также неопределенности в прогностических оценках этого явления, в том числе, по уровням изменений подвижного баланса между естественными источниками парниковых газов (ПГ), в первую очередь диоксида углерода (СО2), в тропосферу и их стоками. При этом одна из важных нерешенных составляющих состоит в отсутствии надежных количественных оценок вклада антропогенных факторов в формирование глобального климата. Особого внимания требует дальнейшее развитие исследований глобального круговорота углерода, имея в виду нерешенность проблемы «потерянного стока», который обусловлен, в том числе, снижением эффективности и продуктивности функционирования деградируемых и уничтожаемых фотосинтезирующих систем суши и Мирового океана.

Изменения климата на планете определяется тремя главными источниками: первый находится в недрах Солнца и космоса, второй – в самой Земле, третий (как основной в современных условиях) – в хозяйственной деятельности человечества, а вернее – в «бесхозяйственной, варварски–коммерческой» и неэффективной эксплуатации природных систем (не учитывающей потребности своих будущих потомков) и являющейся экологически предельно опасной для всего живого на планете, включая и процессы глобального потепления климата. Сверхвысокие надбиологические потребности «разумной» части человечества определили три основных аспекта проблем в системе «человек – природа»: технико-экономический; эколого-климатический (загрязнение и деградация природной среды и т.д.); социально-политический.

Для существования человека на Земле необходимы продовольствие, пресная вода и энергия. Эти ресурсы создаются в процессе функционирования современных биотических сообществ, либо созданы ими в прошлом (углеводородные топлива – основа современной энергетики), как результат накопления органического вещества биосферой в прежние геологические эпохи. Устойчивость биосферы также поддерживается активностью сообществ живых организмов, регулирующих баланс биосферных процессов. Степень использования воспроизводимых природных ресурсов в наши дни приближается к верхнему порогу восстановительной способности биосферы, а по некоторым оценкам уже превышает его.

Производственная деятельность человечества достигла такого уровня, что стала сказываться на геохимическом и физическом состоянии  окружающей среды (ОС). Загрязнение атмосферы, природных вод, почвенного покрова и растительности производственными и бытовыми отходами, деградация и уничтожение фотосинтезирующих систем, истребление лесов, стало ощутимым фактором воздействия на глобальную систему биосферы. Практически на всех территориях планеты загрязнение ОС токсичными и канцерогенно-мутагенными ингредиентами отрицательно сказывается на биоразнообразии, как основы устойчивости экологических систем, разрушаются биоценозы, создается угроза здоровью населения. Следует особо отметить, что современный уровень загрязнения ОС супертоксикантами, особенно в крупных индустриальных центрах и больших городах, а также степень деградации и уничтожения фотосинтезирующих систем и биосферы в целом таков, что предполагаемые затраты на оздоровление природы и излечение «больного человечества» могут стать самой крупной статьей экономики мира.

Исторические аспекты изменений климата на Земле

Анализ данных наблюдений сводится к рассмотрению информаций двух категорий:

– изменений приземной температуры воздуха  (ПТВ) за последние полтора столетия и особенно за последние 45 лет, когда наблюдалось наиболее  значительное повышение среднеглобальной среднегодовой ПТВ;

– палеоклиматических изменений. Последние привлекают внимание с точки зрения их сопоставления с современными трендами климата и, в некоторой степени, как аналог возможных изменений климата в будущем.

Среднеглобальная среднегодовая ПТВ на Земле является важной характеристикой климата. Оптимальный для биоты температурный интервал ОС заключается между 10 и 20 °С. Именно в этом интервале поддерживалась среднеглобальная среднегодовая ПТВ Земли на протяжении последних сотен миллионов лет, опускаясь до 10°С в ледниковые периоды и поднимаясь до 20 °С в наиболее теплые периоды. Современная среднеглобальная среднегодовая ПТВ равна ~ 15 °С.

По результатам метеорологических исследований было установлено, что начиная с 1850 г. до 1910 г. наблюдался слабый нерегулярный тренд потепления климата. В дальнейшем, особенно после 1970 г., среднеглобальная среднегодовая ПТВ стала повышаться ~ на 0,2 °С за 10 лет. За указанный период произошло также потепление Мирового океана. В среднем ~ на 0,31 °С прогрелся верхний 300-метровый слой, тогда как повышение температуры трехкилометрового слоя океана составило ~ 0,06 °С. Следует отметить, что десятилетие 90-х годов в целым было самым теплым за весь период метеорологических наблюдений (начиная с 1860 г.), а 1999-й год оказался пятым по уровню аномалий ПТВ (+ 0,33 °С) за период с 1860–1999 гг. За последние 45 лет наблюдалось также  существенное увеличение числа дней с интенсивными осадками [1].

Постоянная температура земной поверхности поддерживается солнечным излучением. Поглощенная планетой часть солнечного излучения нагревает поверхность планеты, что приводит к тепловому излучению планеты обратно в космос. Тепловое излучение поглощается так называемыми ПГ тропосферы и частично возвращается обратно на поверхность планеты, что приводит к дальнейшему ее разогреву и повышению температуры. Это явление носит название парникового эффекта. Парниковые газы составляют ничтожно малую часть газовой концентрации атмосферного воздуха. Главными парниковыми газами являются СО2 и водяной пар. Относительное содержание остальных ПГ не превосходит 3×10–4 % об.

Существует два физически выделенных устойчивых состояния климата планеты: это состояние полного оледенения поверхности с температурой, близкой к минус 100 °С, или состояние полного испарения океанов с температурой, близкой к плюс 400 °С. Эти состояния климата близки к устойчивым климатам соответственно Марса и Венеры. В обоих состояниях никакая жизнь практически невозможна. В настоящее время не обнаружены физические барьеры, которые препятствовали бы переходу современного земного климата в эти два устойчивых состояния. Такие переходы могли бы произойти за времена, меньшие десяти тысяч лет. Жизнь существует на Земле на протяжении 3,85 млрд лет. Все это время среднеглобальная среднегодовая ПТВ Земли заведомо не выходила за пределы 5 ¸ 50 °С и последние шестьсот миллионов лет колебалась в пределах 10 ¸ 20 °С. Единственным объяснением существовавшей устойчивости пригодного для жизни климата Земли является предположение об уникальном механизме биотической регуляции ОС, т.е. важнейшие для жизни характеристики климата Земли находятся под контролем глобальной биоты [2].

Взаимодействие абиотических факторов ОС и живых организмов биосферы сопровождается непрерывным круговоротом веществ в природе. Различные виды живых организмов поглощают вещества, необходимые для их роста и поддержания жизни, выделяя в ОС продукты метаболизма и другие сложные минеральные и органические соединения химических элементов в виде неусвоенной пищи или отмерших биомасс. В результате эволюции биосферы сложилась устойчивая цепь глобальных биогеохимических круговоротов, нарушение которых во второй половине XX столетия поставило перед человечеством многие принципиальные вопросы, такие как непредсказуемое изменение климата из-за возможного парникового эффекта, уменьшения биообразования, прогрессирующее опустынивание земель, в том числе техногенное, и многое другое. В самом деле, в вопросе о том, что же происходит с климатом Земли и каковы перспективы его стабилизации, остается много неясностей.

Парадоксы борьбы с глобальным потеплением климата

Глобальное потепление – общеизвестный факт, однако его возможные причины и методы борьбы с ним вызывают серьезные споры, как среди ученых, так и среди политиков. Уже более четырех десятилетий тема глобального потепления климата на планете, в том числе в результате роста индустриальной эмиссии СО2, в основном с продуктами сжигания ископаемых углеводородных топлив, составляет одну из наиболее дискутируемых мировых проблем [1–18]. Возникает впечатление, что это наиболее актуальная научная, социальная и экономическая проблема, стоящая сегодня перед человечеством.

Начал дискуссию еще Сванте Аррениус, который одним из первых подсчитал, что если сжечь ископаемое топливо, то рано или поздно (по его оценке – через тысячу лет) содержание СО2 в атмосфере вырастет в два раза, а средняя температура планеты увеличится на шесть градусов. Эта гипотеза в ходе бурных событий первой половины XX века, казалось, была надежно похоронена. Тем не менее, в шестидесятых годах она снова возродилась. Как пишет Томас Петерсон из Национальной администрации океана и атмосферы (США) в статье «Миф о научном консенсусе относительно глобального похолодания в 70-х» («Bulletin of the American Meteorological Society». – 2008. – С. 1325), произошло это в США, когда президент Линдон Джонсон озаботился охраной ОС и попросил комиссию экспертов подготовить доклад о загрязнении атмосферы. В этом докладе сама собой всплыла тема роста содержания СО2  в тропосфере, которое приводит к парниковому эффекту и стало быть, может вызывать глобальное потепление. Тогда, в середине шестидесятых, говорить о глобальном потеплении было несколько рискованным, поскольку на это время пришелся ниспадающий участок восьмидесятилетнего (по другим данным – шестидесятилетнего) температурного цикла и в мире шло глобальное похолодание, которое закончилось к началу семидесятых. Однако доклад сработал как бомба замедленного действия. Во всяком случае, считается, что именно тогда ученые всерьез занялись этой проблемой, начали проводить длительные измерения содержания СО2 в тропосфере, смотреть на долговременные записи изменения температуры, изучать керны льда и осадочных пород, фиксирующие климатические события прошедших тысячелетий. Число публикаций по парниковому эффекту росло все быстрей, увеличение содержания СО2 в тропосфере было надежно зафиксировано и это увеличение, следуя Аррениусу, приписали деятельности человека.

В 1988 году Всемирная метеорологическая организация, в соответствии с программой ООН по окружающей среде, создала Межправительственную группу экспертов по изменению климата (МГЭИК) планеты. Каждые пять-шесть лет МГЭИК публикует оценочные доклады, которые представляют позицию экспертов в области исследований глобальной климатической системы, основанную на результатах всестороннего анализа данных наблюдений и прогнозов будущих изменений [7]. Первый оценочный доклад МГЭИК, опубликованный в 1990 г., сыграл решающую роль в подготовке Рамочной конвенции ООН по изменению климата (РКИК). Проблема глобального потепления климата со времени конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г., где была принята Рамочная конвенция по изменению климата, постепенно набирала обороты, особенно на фоне очень тёплых лет 90-х годов. С середины 90-х годов шли обсуждения и дискуссии вокруг Киотского протокола, закончившиеся его ратификацией Россией, что позволило начать реализацию документа. Затем эта проблема обсуждалась Европейским союзом, где были приняты предложения А. Меркель о резком, по сравнению с рекомендациями Киотского протокола, снижении (на 20 %) индустриальной эмиссии СО2 странами ЕС к 2020 г. [3–7, 10].

В 2007 г. мировому сообществу был представлен Четвёртый оценочный доклад рабочей группы МГЭИК, в котором были приведены результаты анализа современной климатической изменчивости по данным наблюдений и численного моделирования нынешних и будущих изменений климата. По заключению МГЭИК «глобальное потепление» климата, начавшееся с 70-х годов XX века, не вызывает сомнений. В докладе МГЭИК отмечается, что процесс потепления климата (в основном) вызван: увеличением выбросов в атмосферу СО2 (и других ПГ) с продуктами сжигания ископаемых топлив и его накоплением в атмосфере, что приводит к усилению действия парникового эффекта. При этом вероятность того, что изменение климата за последние 50 лет происходило из-за внешнего воздействия, оценивается как крайне низкая (< 5 %). Установлено, в том числе: увеличение концентраций парниковых газов; потепление атмосферы и океана; изменение суммы осадков; сокращение запасов снега и льда; повышение уровня океана; увеличение частоты и/или изменение параметров некоторых экстремальных климатических явлений.

В декабре 2009 г. в столице Дании – Копенгагене проходила 15-я климатическая конференция ООН (саммит руководителей 193 государств мира – участников конвенции ООН), посвященная проблемам «глобального изменения» климата на нашей планете. Решения этой конференции, направленные на снижение уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив путем улавливания СО2 из дымовых газов энергоустановок и создание транснациональными корпорациями «виртуального рынка» перепродаж свободных единиц сокращения выбросов СО2, явились (видимо) одной из афер XXI века. Борьба с «потеплением» климата в ближайшие годы может вызвать настоящий «денежный дождь». Уже существует «рынок» по свободным единицам сокращения индустриальных выбросов СО2, стоимость которых составляет 12‑15 евро/т.

В 2013 г. мировому сообществу был представлен Пятый оценочный доклад рабочей группы МГЭИК, в заключении которого приводятся общие данные:

  1. Большая часть глобального потепления климата с середины XX века объясняется антропогенными факторами, включая обогащение атмосферы ПГ, в основном СО2, в ходе хозяйственной деятельности человечества.
  2. Наблюдаемые и ожидаемые изменения климата оказывают влияние на многие природные и социально-экономические системы, причем это влияние будет усиливаться в течение XXIвека, если меры по ограничению антропогенного воздействия на климатическую систему Земли не будут приниматься или же будут недостаточно решительными.

Была также присуждена Нобелевская премия мира А. Гору и Межправительственной группе экспертов за изучение явлений по изменению климата на Земле. Прошла конференция на острове Бали в Индонезии, посвященная сокращению эмиссии ПГ, в первую очередь индустриальной эмиссии СО2, и привлечению к участию в этом развивающихся стран, а также «отказников» – США и Канаду.

В рамках перечисленной деятельности выстраивалась стратегия борьбы с глобальным потеплением климата, направленная на технологические методы снижения уровней индустриальной эмиссии СО2. Попытка регулирования уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив – это только начало на бесконечно-безнадежном пути замены естественных биосферных регуляторов искусственными, т.е. техносферой [6]. Растущая политизация экологических проблем и глобального потепления климата закономерно порождает вопрос о том, является ли и в какой степени данный процесс игрой, покрывающей экономические и политические интересы конкретных стран, или же выражает реальную тревогу за будущее человечества, развитие мировой и национальных экономик.

Реальные аспекты глобального потепления климата

В ряде работ [4–6, 8–12] отмечается, что ~ 95 % мировой эмиссии СО2 осуществляется природными источниками, к которым относится: дыхание наземной растительности (24 %) и почвы (30 %), эмиссия с поверхности океана (41 %) и вулканическая деятельность (< 1 %). Тогда уровни выбросов СО2 с продуктами сжигания топлив не должны были бы превышать ~ 5 % от суммарной эмиссии СО2 в атмосферу. При этом уровни природной эмиссии СО2 в тропосферу за период с 1970 г. по 2015 г. можно считать относительно стабильными или даже несколько понижающимися, вследствие уменьшения зеленой фотосинтезирующей массы на планете. Могли также только снижаться, по сравнению с 1970 г., уровни эмиссии СО2 с поверхности Мирового океана, в том числе, вследствие загрязнения вод и повышения концентраций СО2 в тропосфере. В результате остаются два источника, способствующих повышению уровней накопления СО2 в тропосфере: снижение уровней стоков СО2 из тропосферы, вследствие экоцида биосферы (угнетение, деградация и уничтожение фотосинтезирующих систем на суше и в океане), и повышение уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых углеводородных топлив и промышленностью. В табл.1 и 2 представлены данные по годовому потреблению в мире ископаемых углеводородных топлив и среднегодовым уровням выбросов СО2 с продуктами их сжигания [19–20].

Clip2net_151019185656 Clip2net_151019185919

В табл. 3 и на рис. 1–3 приведены результаты: по среднеглобальной среднегодовой концентрации СО2 в тропосфере, росту среднеглобальной среднегодовой ПТВ, а также – данные по изменению параметров тропосферы (,) при увеличении численности населения планеты [7, 19–20].

Clip2net_151019190257

Clip2net_151019190522

Clip2net_151019190712 На основании представленных данных можно утверждать, что за период с 1970 г. по 2015 г. наблюдалась положительная корреляционная связь между ростом: численности населения планеты (N), уровней потребления ископаемых углеводородных топлив, среднеглобальных среднегодовых концентраций СО2 и массового содержания СО2 в тропосфере, а также – повышением среднеглобальной среднегодовой ПТВ.

Итак, за рассматриваемый сорокапятилетний период (с 1970 г. по 2015 г.) концентрация СО2 в тропосфере выросла с 324 млн–1 до ~ 400 млн–1 и, соответственно, массовое содержание СО2 в тропосфере увеличилось с ~ 2,46×1012 т до ~ 3×1012 т. Следует особо отметить, что среднегодовые накопления СО2 в тропосфере за рассматриваемый период составляли  ~ 12,3∙109 т СО2 в год, а среднегодовой прирост уровней выбросов СО2 в тропосферу с продуктами сжигания топлив соответствовал  ~ 0,47∙109 т СО2 в год. При этом увеличение массового содержания СО2 в тропосфере на 100×109 т приводило в среднем к росту DtВ ~ 0,17 °С (рис. 3 и табл. 3).

Итак, вследствие сокращения площади естественных экосистем, деградации и уничтожения природных фотосинтезирующих систем суши и Мирового океана, в том числе, вследствие выбросов в ОС сотен миллионов тонн супертоксикантов, предельно опасных для всего живого, разрушение биомассы Земли, сокращение площади лесов, особенно тропических, опустынивание и деградация земель, включая расширение техногенных пустынь, происходит перераспределение потоков углерода, увеличивается степень разомкнутости баланса углерода и органического вещества экосферы. При этом существенно снижаются уровни стоков СО2 из тропосферы. В табл. 4 и на рис. 4 представлены данные по росту массовых уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив и соответствующего увеличения массового содержания СО2 в тропосфере за пятилетние циклы, начиная с 1970 г. по 2010 г. [10, 12, 19–20].

Clip2net_151019192623

Из представленных данных следует, что в каждом из пятилетних циклов, начиная с цикла (1970–1975 гг.), прирост СО2 в тропосфере составлял ~ от 46 до ~ 76 млрд т, а рост уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив за соответствующие циклы составлял ~ от 2,1 до ~ 10,2 млрд т. При этом разница по пятилетним циклам между ростом массовых уровней содержания СО2 в тропосфере и соответствующим увеличением уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив составляла от ~ 40,7 до ~ 67,5 млрд т. Причем, в рассматриваемый период доля увеличения уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания топлив за пятилетние циклы составляла от 2 до 10 % (в среднем менее 6 %) от соответствующего роста содержания СО2 в тропосфере, что является следствием антропогенно-экологической деятельности человечества, приводящей к деградации и разрушению систем экосферы. При этом следует отметить, что если бы человечество смогло «условно» снизить потребление ископаемых топлив до уровня 1970 г., то рост среднеглобальной среднегодовой ПТВ, при современном состоянии экосферы будет продолжаться еще многие десятилетия, т.е. возможно лишь несколько отодвинет по времени неизбежное глобальное потепление в результате хищнически–сверхпотребительской деятельности человечества, экологически предельно опасной как для природы, так и для человека [6, 12].

Отмеченные нарушения глобальных циклов круговорота углерода существенно влияют на стратегические подходы к решению проблемы глобального потепления климата на Земле, в основу которых, видимо, должно быть положено: восстановление функциональных возможностей биосферы и важнейших природных регуляторов СО2, а также – масштабное снижение уровней загрязнения ОС, включая Мировой океан, супертоксикантами, т.е. необходимо реальное проведение экологизации хозяйственной деятельности человечества и каждого человека в отдельности. Поэтому перспективным в решении проблемы глобального потепления климата на Земле является «экосистемный подход», состоящий в том, что использование природных ресурсов должно опираться на учет способностей нормального функционирования глобальных природных систем жизнеобеспечения и правильным управлением структурой зеленых покровов суши и планеты в целом.

Полученные результаты указывают на то, что определяющая доля в накоплении СО2 в тропосфере принадлежит потерянным стокам СО2 из тропосферы, вследствие антропогенно-экологического воздействия на биосферу Земли, приводящих к деградации и разрушению фотосинтезирующих систем экосферы, включая опустынивание земель, уничтожение лесов и существенное загрязнение ОС супертоксикантами.

Поэтому предельно важным, при изучении истоков и закономерностей роста СО2 и других ПГ в тропосфере, а также – глобального потепления климата на Земле, является:

– более глубокое изучение и комплексное обсуждение биологических, энергетических, химических, геологических и социальных сторон усиления парникового эффекта и глобального потепления климата на Земле;

– поиск реальных (определяющих) истоков такого роста массового содержания СО2 в тропосфере, с учетом функционирования совокупности пространственно неоднородных природно-антропогенных систем и процессов, а также – обоснование закономерностей антропогенно-экологического воздействия на экосферы планеты и, соответственно, на снижение уровней стоков СО2 из тропосферы;

– обоснование рациональных путей использования возможностей человечества в решении современных глобальных энерго-эколого-климатических проблем [1, 2, 4, 9, 10–12, 20].

Следует особо отметить, что в ноябре 2014 г. в Австралии на форуме руководителей государств «Большой Двадцатки» снова обсуждался вопрос об уменьшении антропогенных уровней выбросов СО2 в тропосферу с целью снижения роста глобального потепления климата.

Климатическая система Земли является сложной и включает важнейшие составляющие: атмосферу, гидросферу, криосферу, поверхность суши, биосферу и ее функционирование в значительной степени определяется условиями взаимодействия между ними. Динамическое равновесие СО2 в атмосфере обуславливается механизмами его переноса между тропосферой, гидросферой и биосферой суши. Схема структуры потоков СО2 представлены на рис. 5.

Clip2net_151019192841

Следует особо отметить, что в рассматриваемом историческом периоде (1970 – 2015 гг.), вследствие деградации, разрушения и уничтожения природных экосистем и существенного повышения уровней потребления ископаемых топлив, наблюдалось ежегодное повышение концентрации СО2 в тропосфере. При этом усредненная доля повышения уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания углеводородных топлив (Dl5) за пятилетние циклы составляла в среднем  ~ 6 % от соответствующего уровня увеличения содержания СО2 в тропосфере. Основная же доля роста уровней содержания СО2 в тропосфере, видимо, обеспечивалась как снижением уровней стока СО2 из тропосферы, обусловленных уменьшением его поглощения деградированными фотосинтезирующими системами и снижением его растворимости в Мировом океане, так и ростом (видимо) природной эмиссии СО2, т.е.

Clip2net_151019193029

Поэтому, с большой степенью вероятности, можно утверждать, что среднеглобальное среднегодовое увеличение уровней массового содержания СО2 в тропосфере в основном определялось ослаблением стоков СО2 из тропосферы при одновременном росте уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив. Все это указывает на то, что за период с 1970 г. по 2015 г. существенно снижена способность экосистем суши и Мирового океана аккумулировать углерод из тропосферы, вследствие загрязнения, деградации и уничтожения систем экосферы, приведших к снижению качества их функционирования, биопродуктивности, средообразующих, в том числе регуляторных и климатообразующих функций.

В проблемах деградации биосферы есть два наиболее серьезных аспекта: во-первых, чрезмерное, не соответствующее установленному природой уровню, антропогенное поглощение и разрушение возобновляемых биологических ресурсов и, во-вторых, снижение роли биосферы в стабилизации состояния экосферы. Обе проблемы чрезвычайно серьезны, но, вероятно, вторая проблема более важна, потому что она затрагивает основные, глубинные системные процессы функционирования экосферы. Можно считать, что величина антропогенной доли поглощения и разрушения первичной биологической продукции суши – важнейший геоэкологический индекс чрезвычайно неблагоприятного, кризисного состояния экосферы.

Решения 15-ой климатической конференции ООН (саммите руководителей 193 государств мира – участников конвенции ООН) и предложения последующих климатических конференций были направлены: на реализацию снижения уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив (путем улавливания СО2 из дымовых газов энергоустановок) и создания транснациональными корпорациями «виртуального рынка» перепродаж свободных единиц сокращения выбросов СО2.

США и Китаю, которые ответственны за 40 % мировых выбросов СО2 в тропосферу с продуктами сжигания топлив, было предложено к 2020 г. снизить годовые уровни выбросов СО2 на 14–17 % по сравнению с 2005 г. Учитывая, что в 2005 г. США и Китай совместно выбрасывали в тропосферу ~ 12×109 т СО2/год, то возможный годовой уровень снижения СО2 этими странами в 2020 г. мог бы, соответственно, составить

Clip2net_151019193205

Ряд стран Европы, в том числе Россия и Украина, а также – Индия, Япония и ряд других стран, ответственных практически за 60 % мировых индустриальных выбросов СО2 с продуктами сжигания топлив, должны уменьшить годовые уровни индустриальных выбросов СО2 к 2020 г. в среднем на 25 % по сравнению с мировыми выбросами СО2 в 1990 г., составляющими ~ 22,6×109 т СО2/год. При этом возможный уровень годового снижения выбросов СО2 с продуктами сжигания топлив мог бы составить в 2020 г.

Clip2net_151019193348

 

Итак, предложенное суммарное снижение мировых уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив в 2020 г. могло бы составить ~ 5,4×109 т СО2/год. Если учесть, что повышение содержания СО2 в тропосфере на 100×109 т приводит к росту среднеглобальной среднегодовой ПТВ примерно на 0,17 °С (рис. 3), то указанное снижение выбросов СО2 в 2020 г. сможет обеспечить уменьшение  среднеглобальной среднегодовой ПТВ только на

Clip2net_151019193500

Приведенные данные показывают, что попытка регулирования уровней выбросов СО2 с продуктами сжигания ископаемых топлив – это плохое начало на бесконечно-безнадежном пути замены естественных биосферных регуляторов искусственными, т.е. техносферой. Растущая политизация проблемы глобального потепления климата на Земле закономерно порождает вопрос о том, является ли и в какой степени данный процесс игрой (а возможно и аферой XXI в.), покрывающей экономические и политические интересы конкретных стран или же выражает реальную тревогу за будущее человечества, развитие мировой и национальных экономик.

Выводы

Глобальное потепление климата – производная ряда других проблем современной технократической цивилизации, в том числе:

  1. Предельно быстрый рост численности населения планеты (в два раза –за последние 45 лет) и урбанизация (~ 50 % населения планеты проживает в городах). Все это привело: к увеличению в два–три раза потребления ресурсов планеты и производства энергии, опустыниванию и загрязнению суши и Мирового океана, снижению удельного производства продуктов питания (на планете голодают более 1 млрд человек).
  1. Ресурсы Земли (капитал природы) – исчерпаемы. Обеспеченность экономики природными ресурсами долгое время не воспринималась как зависимость от законов экологии. Но по мере роста производства, и особенно в конце XX и начале XXI столетий, эта зависимость стала проявляться чаще и масштабнее.
  1. Современная технократическая цивилизация характеризуется деградацией и разрушением систем жизнеобеспечения, снижением естественной биологической продуктивности и т.д. Это цивилизация мусора, загрязнения ОС супертоксикантами и расширяющихся техногенных пустынь. В ОС ежегодно с продуктами сжигания выбрасывается сотни миллионов тонн токсичных и супертоксичных ингредиентов, включая канцерогенно-мутагенные, которые способствуют дальнейшей деградации и трансформации фотосинтезирующих систем экосфер суши и Мирового океана.

К одной из определяющих причин повышения содержания СО2 в атмосфере следует отнести увеличение антропогенно-экологической нагрузки на природную среду и соответствующее снижение способности уничтожаемых и деградируемых наземных, а также океанических экосистем поглощать СО2 по мере роста его концентрации в атмосфере. Существенное увеличение содержание СО2 в атмосфере с 1970 по 2015 гг. можно охарактеризовать «неразумной» хозяйственной деятельностью человечества: неэффективное и все возрастающее использование природных ресурсов, существенное сокращение площади лесов, в том числе тропических, старение лесов и отсутствие их обновления, загрязнение биоцидами атмосферы, гидросферы, литосферы, приводящее к угнетению, деградации и уничтожению фиторастительности на суше и в океане, и т.д. Все это способствовало ослаблению естественных стоков СО2 и, таким образом, привело к снижению уровней поглощения СО2 фотосинтезирующими системами, уменьшению его растворимости в водах мирового океана. В этом, видимо, и заключается основной антропогенез проблемы глобального потепления климата на планете Земле.

  1. Установлен практически важный вывод: предполагаемое в ближайшие десятилетия увеличение производства и использования энергии человечеством (~ в 2 раза к 2050 г.) не является ограничивающим, с точки зрения глобального потепления климата на планете, так как уровни антропогенного теплового загрязнения ОС не превышают сотых долей процента от уровня солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, и составляют всего лишь несколько процентов от ее периодических изменений, обусловленных космическими факторами.

Пути мирового сообщества к выживанию и устойчивому развитию противоречивы и трудны. Для стабилизации климата на планете и оздоровления ОС, а также – обеспечения дальнейшего устойчивого развития цивилизации или, вернее, – выживания человеческого общества, человечеству необходимо осознать что:

– дальнейшее развитие общества сверхпотребления приведет к глобальной экологической катастрофе и к коллапсу цивилизации;

– требуются глубокие качественные изменения технологий производств, стереотипов ценностей и обеспечение права людей на безопасную среду жизни;

– необходима замена мира ресурсоемкого, металло-нефтяного, машинно-технологического миром наукоемким, информационным, биотехнологическим.

Без этого невозможно преодолеть топливно-энергетический и эколого-климатический кризисы. Поэтому человечеству, включая международные организации, в том числе, ООН, Совет Европы, а также – общественные организации и религиозные конфессии мира, необходимо (как минимум) скоординировать свои действия на решении первостепенных стратегических задач:

  1. Сохранении важнейших природных регуляторов концентрации СО2 в тропосфере: экосистем Мирового океана, куда идет основной сток СО2, а также – естественной биоты Земли, включая увеличение объемов и продуктивности фотосинтеза на планете (восстановление и посадка новых лесных массивов, соответствующее рациональное расширение угодий под кормовые и продуктовые растения, в том числе с использованием искусственных фотосинтетиков и т.д.), что обеспечит: оздоровление биосферы, повышение интенсивности стоков СО2 из тропосферы, снижение разбаланса в потоках углерода и биогенов, а также расширение продовольственного потенциала планеты. Ученые экологи предлагают создание фонда сохранения и расширения девственных лесов, с задачей увеличения их площади путем самовосстановления тропических и бореальных (таежных) лесных экосистем. Озеленение планеты Земля, сбережение и приумножение «зеленого золота» планеты должно стать основным социально-экономическим мотивом дальнейшего развития, а, возможно, и существования человеческого общества.
  1. экологизация хозяйственной деятельности, в первую очередь промышленности, энергетики, транспорта, быта, на основе использования наукоемких энергосберегающих и экологически чистых технологий, в том числе применение в промышленности технологий с замкнутыми производственными циклами, не нарушающими природного равновесия, что приведет к существенному снижению попадания в биосферу чуждых ей примесей антропогенного происхождения, к повышению эффективности функционирования и продуктивности фотосинтеза и, соответственно, к увеличению поглощения СО2 из тропосферы. При этом одной из важнейших задач для человечества при решении экологических проблем является минимизация загрязнения ОС супертоксикантами, в первую очередь, канцерогенно-мутагенными ингредиентами. Для этого необходимо широкое развитие мирового рынка экотехнологий и его соответствующего информационного обеспечения.
  1. экономизация хозяйственной деятельности на основе внедрения новых высокоэффективных технологий использования природных ресурсов, в том числе высокоэкономичных и экологически чистых технологий сжигания как традиционных, так и альтернативных энергоносителей, а также технологий – с более широким применением возобновляемых источников энергии. Ресурсо- и энергосбережение – основной путь экономизации и экологизации экономики.

Ссылки

     1.Кондпратьев КЯ, Крапивин ВФ (2004). Моделирование глобального круговорота углерода. М.: Физ. мат. лит.: 9–76.

  1. Горшков ВВ, Горшков ВГ, Данилов-Данильян ВИ, Лосев КС, Макарьева АМ (1999). Биотическая регуляция окружающей среды. Экология. № 2: 105–113.
  1. Монин АС, Берестов АА (2005). Новое о климате. Вестник РАН. Т.75, № 2:126–138.
  1. Кондратьев СМ, Демырчан КС (2001). Климат Земли и «Протокол Киото». Вестник РАН. Т. 71, № 11: 1002–1009.
  1. Макарьева АМ, Горшков ВГ (2001). Парниковый эффект и проблема устойчивости среднеглобальной температуры земной поверхности. Доклады РАН. Т. 376, № 6: 810–814.
  1. Арутюнов ВС (2005). Глобальное потепление: миф или реальность, катастрофа или благо? Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева). Т. XLIX, № 4: 102–109.
  1. Мелешко ВП (2007). Потепление климата: причины и последствия. Химия и жизнь. № 4: 1–7.
  1. Гулев СК, Катцов ВМ, Соломина ОН (2008). Глобальное потепление продолжается. Вестник РАН. Т. 78, № 1: 20–27.
  1. Подрезов ОА (2009). Изменение современного климата. Вестник КРСУ. Т. 9, № 1: 123–137.
  1. Лосев КС (2009). Парадоксы борьбы с глобальным потеплением. Вестник РАН. Т. 79, № 1: 36–40.
  1. Морев СЮ (2012). Климатические проблемы XXI века. Успехи современного естествознания. № 3: 65–68.
  1. Мацевитый ЮМ, Канило ПМ, Соловей ВВ, Шубенко АЛ (2012). Проблемы глобального потепления климата. Экология и промышленность: сб. науч. тр. № 1: 18–23.
  1. Горшков ВГ, Макарьева АМ (2009). Природа наблюдаемой устойчивости климата Земли. Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. № 6: 483–495.
  1. Безель ВС, Жуйкова ТВ (2010). Роль травянистых растительных сообществ в формировании биогенных циклов химических элементов. Поволжский экологический журнал. № 3: 219–229.
  1. Канило ПМ, Внукова НВ, Костенко КВ (2010). Влияние автотранспорта и энергетики на потепление климата. Автомоб. транспорт: сб. научн. тр. Вып. 48: 170–175.
  1. Канило ПМ, Костенко КВ (2010). Антропогенно-экологические составляющие глобального потепления климата. Проблемы машиностроения. Т. 13., №. 4: 68–76.
  1. Канило ПМ, Соловей ВВ (2010). Глобальное потепление климата, пути и возможности человечества в разрешении этой проблемы. Вісник інженерної академії: зб. науков. праць. № 3,4: 220‑226.
  1. Канило ПМ, Костенко КВ (2005). Интегральная оценка экологохимической приспособленности автомобилей к окружающей среде. Автомоб. транспорт: сб. научн. тр. Вып. 17: 63–66.
  1. Канило ПМ (2013). Автотранспорт. Топливно-экологические проблемы и перспективы: Монография. Харьков: Харьков. нац. автодор. ун-т.: 20-51.
  1. Канило ПМ (2015). Глобальное потепление климата. Антропогенно-экологическая реальность: монография. Харьков: Харьков. нац. автодор. ун-т.: 27–79.

Написать комментарий