Глобальний екологічний моніторинг

Особливо складні проблеми екологічного моніторингу на глобальному рівні. До цього часу цілі такого моніторингу недостатньо чітко сформульовані. Крім того, моніторинг на локальному й регіональному рівнях здебільшого є внутрішньодержавною справою, тоді як глобальний моніторинг – завдання світового співтовариства, тому що він відповідає інтересам усього людства.

На практиці цілі глобального моніторингу визначаються у процесі міжнародного співробітництва в межах різних міжнародних організацій, угод (конвенцій) і декларацій. Ідея створення Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища (ГСМНС) була висловлена на Стокгольмській конференції ООН з охорони навколишнього середовища в 1972 р., реальні основи ГСМНС були закладені на спеціальній зустрічі в Найробі (Кенія) у 1974 р., де була поточнена роль агентів і держав – членів ООН. Основи ГСМНС у колишньому СРСР були розроблені академіком Ю.А. Ізраелем і повідомлені на засіданні Ради керівників ЮНЕП у 1974 р. Відмінною рисою концепції Ю.А. Ізраеля було спостереження за антропогенними змінами в навколишньому природному середовищі.

Добре відомо, що за будь-який період відбуваються природні зміни клімату, погоди, температур, тисків, сезонні зміни біомаси рослин і тварин. Ця інформація давно використовується людиною. Природні зміни відбуваються порівняно повільно (за великі відрізки часу). Їх реєструють різні геофізичні, метеорологічні, гідрологічні, сейсмічні й інші служби. Антропогенні зміни розвиваються набагато швидше, наслідки їх дуже небезпечні, тому що можуть стати зворотними. Для їхнього визначення необхідно мати інформацію про первісний стан об'єкта навколишнього середовища, тобто стан до початку антропогенного впливу. Якщо таку інформацію одержати неможливо, вона може бути реконструйована за наявними даними, отриманим за відносно великий проміжок часу, за результатами спостережень за складом донних відкладень на водяних об'єктах, складом льодовиків, станом деревних кілець, що відносяться до періоду, що передувало початку помітного антропогенного впливу, а також за даними, отриманим у місцях, вилучених від джерела забруднення. Ці особливості визначають правомочність іншої назви глобального моніторингу – фоновий моніторинг, чи моніторинг фонового забруднення навколишнього природного середовища. Наразі створена світова мережа станцій фонового моніторингу, на яких здійснюється спостереження за визначеними параметрами стану навколишнього природного середовища.

Спостереження охоплюють усі типи екосистем: водні (морські та прісноводні) і наземні (лісові, степові, пустельні, високогірні). Ця робота провадиться під егідою ЮНЕП.

Станції комплексного фонового моніторингу України розташовані в біосферних заповідниках (Чорноморський, Асканія-Нова, Дунайський, Карпатський) і є частиною глобальних міжнародних спостережливих мереж. Ціль ГСМНС – вивчення Землі. Завдання вивчення Землі як цілісної природної системи сформульована Міжнародною геосферно-біосферною програмою (МГБП) і зважується на основі широкого застосування космічних засобів спостережень.

МГБП, здійснення якої почалося у 1990 р. передбачає сім ключових напрямків розробок:

§ закономірності хімічних процесів у глобальній атмосфері й роль біологічних процесів у кругообігу малих газових компонентів. Проекти, що виконуються в цих напрямках, ставлять за мету, зокрема, аналіз впливу змін вмісту озону в стратосфері на проникнення до земної поверхні біологічно небезпечного ультрафіолетового випромінювання, оцінку впливу аерозолів на клімат та;

§ вплив біогеохімічних процесів в океані на клімат і зворотній вплив; проекти включають комплексні дослідження глобального газообміну між океаном і атмосферою, морським дном і границями континентів, розробку методик прогнозування реакції біогеохімічних процесів в океані на антропогенні збурювання в глобальному масштабі, вивчення евфотичної зони Світового океану;

§ вивчення прибережних екосистем і впливу змін землекористування;

§ взаємодія рослинного покриву з фізичними процесами, відповідальними за формування глобального круговороту води. У рамках цього напрямку будуть проводитися дослідження з програми глобального експерименту з метою вивчення кругообігу енергії і води на додаток до досліджень із Всесвітньої програми досліджень клімату;

§ вплив глобальних змін на континентальні екосистеми. Будуть розроблятися методики прогнозу впливу змін клімату, концентрації вуглекислого газу і землекористування на екосистеми, а також зворотних зв'язків; досліджуватися глобальні зміни екологічного різноманіття;

§ палеоекологія і палеоекологічні зміни та їх наслідки. Будуть проводитися дослідження з метою реконструкції історії змін клімату і навколишнього середовища за період з 2000 р. до н.е. з тимчасовим дозволом не більш 10 років;

§ моделювання земної системи з метою прогнозу її еволюції.

Створюються численні моделі в глобальному масштабі, надаються кількісні оцінки взаємодії глобальних, фізичних, хімічних і біологічних інтерактивних процесів у земній системі протягом останніх 100 тисяч років. У межах МГБП вивчаються біогеофізичні кругообіги вуглецю, азоту, фосфору та сірки, які зараз визначаються як природними, так і антропогенними факторами.

Антропогенні фактори особливо істотні для кругообігу вуглецю. Труднощі вивчення процесів обумовлені невизначеностями, пов'язаними з внеском континентальної біомаси (змінами унаслідок вирубки лісів, змінами сумарної продуктивності екосистем) і варіаціями кругообігів інших компонентів.

У глобальних кругообігах найважливішу роль відіграє Світовий океан. Він функціонує як великий резервуар біогенних компонентів і складає значну частку продуктивності біосфери. Для характеристики продуктивності Світового океану використовують такі параметри, як біомаса фітопланктону, первинна продукція фітопланктону, концентрація хлорофілу. Для аналізу використовується супутникова оптична апаратура типу сканерів, приладів для вимірювання флуоресценції і т.п. Супутникові спостереження зазвичай супроводжуються контрольними корабельними і буйковими спостереженнями.

Особливості географічного розподілу екосистем, визначення їхніх меж, масштабів і темпів антропогенного впливу також досліджують за допомогою супутникових дистанційних методів. Важливою підсистемою моніторингу є вивчення ролі лісів у формуванні біогеохімічних кругообігів: їхній вплив на формування опадів, на енергетичний баланс, клімат, роль як джерела чи стоку вуглекислого газу тощо.

При вивченні біологічних процесів на суші ключова роль відведена дослідженню специфіки енергетичного балансу різних екосистем: пустель, лісів, саван, сільськогосподарських районів та ін.

Глобальні процеси є об'єктом пильної уваги індустріально розвинених країн і міжнародного співробітництва. У межах загальної угоди між країнами “Великої Сімки” і Росії створений міжнародний комітет із природно-ресурсних супутників (IEOSC).

У межах Російсько-Американської комісії підписанна низка документів:

1. Заява про реалізацію спеціальної екологічної ініціативи, Заява про наміри щодо спільного здійснення заходів, зв'язаних зі скороченням викидів газів, що викликають парниковий ефект та ін.

2. Заява про реалізацію спеціальної екологічної ініціативи має на увазі використання для вирішення екологічних проблем даних космічних архівів.

Фотографії, накопичені за 30 років, дали унікальний матеріал. Прикладом програми глобального моніторингу може бути система Environmental Observance System (EOS) у США. Програма розрахована на тривалу перспективу – 15 років, з початком у 1995 році. Вона має міждисциплінарний характер і працює на основі даних спостережень із трьох супутників, що обслуговуються персоналом постійної орбітальної системи. У комплект апаратури входить близько 40 приладів: відеоспектрометри, радіометри, лідарні ондіровщики, радіовисотоміри й ін. EOS планується як всеосяжна інформаційна система, аналіз даних якої дозволить зрозуміти функціонування Землі як природного комплексу “атмосфера – гідросфера – кріосфера – біосфера”, дозволить виявити межі його мінливості, оцінити напрямки майбутньої еволюції. Гігантський обсяг спостережень за допомогою супутників EOS вимагає серйозних зусиль в обробці, аналізу, архівації й видачі даних.

Таким чином, завдання моніторингу стану навколишнього середовища у глобальному масштабі є багатокритерійними. Одним із завдань є визначення величини припустимого впливу на Землю, зокрема на біосферу Землі. Припустимими варто вважати такі впливи, що не приводять до погіршення стану біосфери за жодним з розглянутих параметрів.

В Україні основними напрямками глобального моніторингу вважаються вивчення:

§ незначних змін, що повсякчас виявляються, наприклад, глобальних змін клімату внаслідок забруднення;

§ ефектів, пов'язаних з поширенням забруднюючих речовин на великі відстані, наприклад, закислення середовища під впливом викидів в атмосферу сірки;

§ антропогенних впливів, що мають велику інертність ефектів, наприклад, кумулятивного ефекту органічних пестицидів та ін.

Дата добавления: 2014-01-11