План лекции. 1.1 Основные особенности атмосферы

1.1 Основные особенности атмосферы.

1.2 Экологическая роль природных атмосферных процессов

1.3 Антропогенные изменения атмосферы. Источники, загрязнители, загрязнения воздуха и их последствия.

1.1 Основные особенности атмосферы

Атмосфера – это внешняя газовая оболочка Земли, не имеющая четко выраженной верхней границы и существующая благодаря гравитационному притяжению планеты. Ее масса составляет 5 х 10 ¹⁵ т. 97 % всей массы сосредоточено в нижнем слое толщиной около 29 км (рис.4.1).

По резкой смене температур в ней выделяют несколько слоев, границы между которыми называются паузами (тропо-, страто-, мезопаузы) (рис.4. 2). В самом нижнем слое- тропосфере температура по мере удаления от поверхности падает от нормальной до – 55⁰ С (полюса) – минус 75⁰ С (экватор). В стратосфере происходит резкое повышение температуры с высотой, достигающее 0⁰С в стратопаузе на высоте 55 км. Мезосфера охватывает слой, располагающийся в интервале 55-80 км над поверхностью Земли, с температурой минус 85⁰ С. В термосфере температура повышается, достигая на высоте 400 км 1200⁰ С. Выше термосферы располагается зкзосфера, представляющая переходную область между атмосферой и межпланетным пространством.

В состав атмосферы входят различные газы, атмосферная влага (водяной пар) и пыль. Составные части делятся на три группы: постоянную, переменную и случайную. К первой относятся азот – около 78 %, кислород –

21 % и инертные газы – около 1 %. От широты и долготы местности их содержание не меняется. С высотой происходит уменьшение концентрации газов. В термосфере имеет место ионизация молекул азота и кислорода, вызванная поглощением солнечной радиации, из-за чего этот слой называют ионосферой.

В экзосфере гравитационное поле Земли не способно удерживать ионизированные газы, которые рассеиваются в космосе (зона диссипации).

Ко второй группе относятся диоксид углерода (0,02-0,04 %) и водяной пар (до 3 %), к третьей – случайные компоненты, определенные местными условиями. Так, вблизи металлургических заводов воздух часто содержит диоксид серы, в местах разложения органических остатков – аммиак.

Стратосфера в интервале 15-50 км содержит озон (0₃), наибольшая концентрация которого отмечается на высоте 25-30 км. В «озоновом слое» содержится до 90 % общего количества атмосферного озона. Часть озона содержится и в тропосфере, где он образуется при грозовых разрядах и при воздействии на кислород разрядов, вызванных геоэлектричеством.

Если собрать весь озон атмосферы в один слой, то при нормальных условиях (давление 1 атм и температуре 273⁰ С) он будет иметь толщину 0,3 см.

В обычных условиях озон представляет собой газ с резким специфическим запахом, является сильным ядом, превосходящим по токсичности синильную кислоту. Он обладает мутагенными и канцерогенными свойствами; действует на кровь, подобно ионизирующей радиации. В смеси с кислородом он взрывоопасен. Таким образом, присутствие озона в тропосфере представляет экологическую проблему, тем более что в последнее время отмечается рост его концентрации в приземных воздушных слоях. Озон стратосферы из-за способности поглощать губительное для биосферы коротковолновое излучение является защитным экраном Земли.

В атмосфере существуют закономерности в распределении озона по времени, широте и высоте. Послеобеденное содержание озона больше утреннего. Наибольших значений содержание озона достигает весной, а осенью падает до минимума. Максимум концентрации озона приходится на высоту 25 км. С повышением широты максимум концентрации озона падает с 25 до 13 км.

Помимо газов в составе атмосферы определенную роль играет водяной пар. Главным образом он содержится в тропосфере. Неконденсированные остатки воды проникают и в стратосферу. На высоте около 30 км существуют области «перламутровых» облаков, состоящих из водного льда с вмороженными в него частицами разнообразных соединений азота, хлора и углерода. У верхней границы мезосферы (80 км) происходит образование «серебристых» облаков, представляющих собой скопления ледяных кристалликов.

Важная особенность воздушной оболочки – ее запыленность, влияющая на прозрачность атмосферы. Естественным природным источником уменьшения прозрачности являются выбросы вулканического пепла. Кроме того, в результате вулканической деятельности в верхние слои атмосферы попадает огромное количество сернистого газа, который, окисляясь под воздействием солнечных лучей и реагируя с водяным паром, образует аэрозоль серной кислоты. Запыленности атмосферы способствует и антропогенная деятельность, значительно уменьшая ее прозрачность.

1.2 Экологическая роль природных атмосферных процессов

Физическое состояние атмосферы в данной точке в данный момент времени называется погодой. Совокупность атмосферных условий (т.е. погод) данной местности за многолетний период называют климатом. Очевидно, что изменение состава атмосферы определяет влагооборот и климат определенных территорий.

Отличительной чертой тропосферы является существование в ней

атмосферной циркуляции, обусловленной неравномерным нагреванием, вызывающими различия в атмосферном давлении над различными участками земной поверхности. При возникновении разности в давлении воздух устремляется из области повышенного давления в область пониженного давления. Эти перемещения воздушных масс (или ветер) и определяют основные экологические геодинамические функции атмосферы.

Перепад давлений в определенных условиях определяет круговое движение воздушных потоков. По уменьшению кинетической энергии атмосферные вихри можно расположить в следующий ряд: циклоны, тайфуны, шквалы, смерчи (торнадо). Атмосферные вихри зарождаются вокруг мощных восходящих потоков теплового влажного воздуха и с большей скоростью вращаются по часовой стрелке в южном полушарии и против часовой – в северном. Циклоны и тайфуны зарождаются над океаном, шквалы и смерчи – чаще над континентами. Основными разрушительными факторами являются сильные ветры, интенсивные осадки в виде ливней, снегопадов, града, а также наводнений.

Ветер со скоростью 3 м/с шевелит листья деревьев, 20 м/c – ломает ветви деревьев, 40 м/c – (ураган) – разрушает дома, ломает столба линий электропередач.

Циклон – гигантский атмосферный вихрь воронкообразной формы. Скорость ветра внутри циклона может превысить 250 км/час.

Большое негативное экологическое воздействие оказывают смерчи – атмосферные вихри со скоростью до 100 м/c, имеющие вид суженного в середине столба воздуха (вертикального или наклонного) с диаметром до несколько десятков или сотен метров. Смерч в океане называют «торнадо».

1.3. Антропогенные изменения атмосферы.

Источники загрязнения воздуха и их воздействие на состав атмосферы

Природные и антропогенные факторы предопределяют существенные изменения в нормальном функционировании атмосферы. В последние годы

резко возросла роль антропогенных (техногенных) факторов. Имеется множество источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы и приводящих к серьезным нарушениям экологического равновесия. Наибольшее воздействие оказывают транспорт и индустрия. На долю транспорта приходится 60 % общего количества атмосферных загрязнений, промышленности – 17 %, энергетики – 14 %, отопления и уничтожения отходов 9 %.

Транспорт, в зависимости от используемого топлива, выбрасывает в воздух оксиды азота, серы, свинец и его соединения, оксид и диоксид углерода, сажу, бензопирен (вещество из группы полициклических ароматических углеводородов, являющиеся сильным канцерогеном, вызывающий рак кожи).

Индустрия приводит а промышленным выбросам в атмосферу сернистого газа, оксидов углерода пыли (в сумме 85 % общего выброса), углеводородов, аммиака, сероводорода, серной кислоты, фенола, хлора и других соединений и элементов (15 %).

Результатом техногенного загрязнения являются образование аэрозолей, смога, кислотных дождей.

АЭРОЗОЛИ представляют собой дисперсные системы, состоящие из газовой дисперсной среды, в которой распределены твердые или жидкие фазы (частицы). Размер частиц дисперсной фазы составляет 10^-3 – 10^{-7 см.}

В зависимости от состава дисперсной фазы аэрозоли можно подразделить на две группы. К первой относятся аэрозоли, состоящие из твердых частиц, дисперсированных в газообразной среде, ко второй – аэрозоли, являющиеся смесью газообразных и жидких фаз. Первые называют дымами, вторые – туманами. В механизме их образования большую роль играют центры конденсации химических соединений, или ядра.В качестве ядер выступают вулканическая и космическая пыль, продукты промышленных выбросов, бактерии и др. Возможные источники и

количество ядер постоянно возрастает (уничтожение огнем сухой травы, ядерные взрывы, аварии на АЭС и др).

СМОГ - смесь аэрозолей с жидкой и твердыми дисперсными фазами, образующая туманную завесу над промышленными районами. Различают три типа смога:

смог ледяной (аляскинского типа) – сочетание газообразных загрязнителей, пылевых частиц и кристаллов льда, возникающих при замерзании капель тумана и пара отопительных систем;

смог влажный (лондонского типа), иногда называемый зимним, - сочетание газообразных загрязнителей, в основном сернистого ангидрида, пылевых частиц и капель тумана. Метеорологической предпосылкой является безветренная тихая погода, при которой слой теплого воздуха расположен над приземным слоем холодного воздуха (ниже 700 м). Движение воздуха вблизи поверхности земли почти отсутствует (менее 3 м/с). Горизонтальный и вертикальный обмен воздуха затруднен. Загрязняющие вещества, рассеивающиеся обычно в высоких слоях, скапливаются в приземном слое;

смог сухой (лос-анжелесского типа – фотохимический), называемый летним – сочетание озона, угарного газа, соединений азота, кислот и др.

Концентрация загрязняющих веществ в смоге различных типов приводит к нарушению дыхания, раздражению слизистых оболочек, расстройству кровообращения, нередко к смерти.

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ – атмосферные осадки (дождь и снег), подкисленные из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов (SO₂, NO_х, HCI), которые являются кислотообразователями, реагирущими с атмосферным кислородом и водой с образованием серной и азотной кислот.

Мерой кислотности является рH. Чистая вода имеет рH = 7, дождевая вода – 5,6. Уменьшение значения рH на единицу соответствует 10-кратному

повышению кислотности. Максимальная, зарегистрированная в Западной Европе, кислотность осадков составляет 23 рH.

Кислотные дожди оказывают агрессивное воздействие на восковой налет листьев на деревьях, на кирпичные и бетонные сооружения, увеличивая скорость химического выветривания последних. Повыщение кислотности препятствует саморегулирующейся нейтрализации почв, в которых происходит растворение питательных веществ.Эти вещества выносятся в грунтовые воды. Одновременно выщелачиваются из почв и тяжелые металлы, которые потом усваиваются растениями и проникают в пищевые цепи человека

На территории бывш. СССР площадь существенного закисления лесов достигла 46 млн. га.

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ. Поглощая значительную часть губительного коротковолнового излучения, озоновый слой стратосферы влияет на явление, получившее название «парниковый эффект». По аналогии с повышением температуры в замкнутом пространстве парника под парниковым эффектом атмосферы понимают разогрев приземного слоя воздуха, вызывающий потепление климата. Парниковый эффект, его усиление и ослабление обусловлены тепловым балансом Земли и атмосферы.

У поверхности Земли тепловой режим определяется солнечным нагревом (инсоляцией) и внутренним теплом, поступающим из недр (тепловым потоком). На долю инсоляции приходится около 99,5 % всего тепла, получаемого поверхностью, а на внутреннее нагревание – 0,5 %. Коротковолновое солнечное излучение в большей мере поглощается озоновым слоем, атмосферной влагой, углекислотой, аэрозолями и облаками, рассеивается в тропосфере и частично отражается от поверхности земли. Длинноволновое земное излучение от внутренних тепловых источников большей частью поглощается атмосферой и возвращается обратно. Именно этот процесс и определяет возникновение парникового эффекта. Озоновый

слой выступает в качестве природного барьера, предохраняющего Землю от глобального похолодания.

Поглощение длинноволнового излучения происходит за счет озона, углекислого газа и водяных паров. Парниковое воздействие углекислого газа в два раза ниже озона.

Парниковый эффект обязателен для атмосферы, так как присутствие воздухе энергопоглощающих примесей определяется природными факторами.

Техногенез приводит к возрастанию концентраций всех энергопоглощающих соединений и, в первую очередь, углекислого газа. Сейчас его содержание в атмосфере составляет примерно 336 p.p.m. Усиленное поступление углекислого газа в воздух до 400-450 p.p.m. в процессе сжигания углеводородного топлива должно привести к глобальному повышению температуры. В настоящее время ежегодное увеличенее составляет примерно 1-2 p.p.m. При концентрации углекислого газа в 600-700 p.p.m/ возможны катастрофические изменения климата.

Модели глобальной циркуляции (МГЦ) предсказывают повышение средней глобальной температуры на величину от 1,5 до 4,5^о С вследствие «ЭФФЕКТИВНОГО УДВОЕНИЯ» (усиления парникового эффекта в 2 раза) количества двуокиси углерода по сравнению с ее уровнями в доиндустриальную эпоху. Подобное может произойти в 2030 г.. Однако, в связи с тепловой инертностью океанов – их медленным прогреванием – климатологи говорят о «фактическом потеплении». Поэтому изменения климата составит примерно 1⁰ С относительно настоящего уровня к 2025 г. и 3⁰ С к концу следующего столетия.

Воспрепятствовать глобальному потеплению может только появление крупных озоновых дыр, через которые будет «улетучиваться» значительная часть тепла приземных слоев атмосферы.

Техногенные выбросы в тропосферу оксидов азота также приводит к

усилению парникового эффекта благодаря обогащению тропосферного воздуха энергопоглощающим озоном.

НАРУШЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ОЗОНОВЫХ ДЫР. Озоновый слой, образующийся в результате фотолиза молекулярного кислорода, непрерывно разрушается. В его разложении участвуют четыре цикла химических преобразований: кислородный, водородный, азотный и галоидный. На долю кислородного цикла приходится до 20 % потери атмосферного озона на высотах 20-40 км.Особенно большую роль играет водородный цикл на высотах 15-25 км, где на его долю приходится от 20 до 60 % потери озона. На озоновый слой главным образом влияет азотный цикл, тогда как галоидный оказывается не столь существенным.

В проблеме разрушения озонового слоя могут быть выделены два аспекта. Первый – это глобальная убыль стратосферного озона. По существующим данным, с конца 60-х гг. Земля потеряла от 3-4 до 12 % стратосферного озона и скорость этого процесса возрастает.

Вторым аспектом проблемы является образование озоновых дыр – локальных (десятки тысяч – сотни миллионов км²), кратковременных 9дни, недели), но сильных (десятки процентов). В 1995 г. процесс разрушения озонового слоя резко усилился над территорией бывш. СССР (рис. 3).

Биологические последствия нарушения озонового слоя заключаются в негативном воздействии на биологическую компоненту экосистем, что определяется биологической ролью ультрафиолетового излучения. Его влияние на биоту сводится к следующему: воздействие на наземные микроорганизмы, на растения на суши, на водные экосистемы и на человака.

ПРОБЛЕМА ОБРАЗОВАНИЯ ОЗОНОВЫХ ДЫР. Современные представления о происхождении озоновых дыр сгруппированы в три концепции (гипотезы):

1. Метеоролого-климатическая гипотеза связывает образование

озоновых дыр с естественными процессами озогенеза, протекающими в атмосфере. Общее содержание озона зависит от характера метеорологических процессов и перепада температуры, которые определяют не только направления воздушных движений, но и скоростные параметры реакций кислородного, азотного и водородного циклов. При этом четко выражены колебания общего содержания озона – суточные, сезонные (для внетропических областей), связываемые со вспышками или ослаблениями фотохимических реакции. Определяются корреляции между содержанием озона и возмущением воздушных масс. Установлено, что на фронтах циклонов резко понижается концентрация озона (штормы, тайфуны). Возникновение озоновых дыр в полярных областях связывают с крайне низкими температурами. Определенное значение имеет и возмущение солнечной активности (солнечные бури).

2. Техногенно-фреоновая гипотеза (ТФГ) базируется на роли в разрушении озонового слоя техногенных газов-фреонов, широко используемых в холодильной промышленности и в качестве распыляющих веществ в аэрозольных упаковках. Фреоны представляют собой галоиднопроизводные метана, этана, пропана с обязательным содержанием фтора. Активный хлор в составе фреонов может поступать в стратосферу, где происходит его фотолиз в условиях низких температур (над Антарктидой). В условиях тропосферы фреоны инертны, так как плохо растворимы в воде и не горят. ТФГ стала господствующей как в науке, так и общественном сознании, но у нее есть много противников.

3. Водородно-метановая продувка озонового слоя. В основе гипотезы

лежит положение о взаимодействии эндогенных флюидов (водород, метан, азот) со стратосферным озоном. Ее основные принципиально новые положения сводятся к следующему:

- решающую роль в разложении озонового слоя играют эндогенные

газы (флюиды). Потоки эндогенных газов обусловлены процессами дегазации внешнего ядра Земли, насыщенного флюидами в обстановке вводно-водородного давления на ранних этапах существования планеты. Главными каналами дегазации являются грандиозные расколы литосферы – рифтовые зоны, максимально сближающиеся вокруг Антарктиды. Часть озоновых дыр возникает над базальтовыми щитовыми вулканами, для которых характерно образование лавовых озер. Общий объем эндогенных газов многократно превышает объем антропогенных озоноразрушающих соединений

Из всего вышеизложенного вытекает общий вывод, что формирование и разрушение озонового слоя представляет многофакторный процесс. Попытка абсолютизации какого-то одного фактора в рамках изложенных гипотез явно обречена на неудачу.

18
ЛЕКЦИЯ № 2

Экология гидросферы: геоэкология Мирового океана

План лекций

2.1 Основные особенности Мирового океана

2.2 Экологические последствия природных в Мировом океане

2.3 Экологический последствия деятельности человека в Мировом океане

2.4 Решение проблемы использования морских биологических ресурсов: соотношение естественной биологической продуктивности и вылова.

2.1 Основные особенности Мирового океана

ОКЕАН (греч. Okeanos) (Мировой океан), непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. По существу Земля — это водная планета, так как Мировой океан занимает 70,8% ее территории. В Северном полушарии на долю водной поверхности приходится 60,6%, а в Южном — 81%. Мировой океан делится материками на четыре океана. Самый крупный и глубокий из них — Тихий океан. По площади — 178,62 млн. км²— он занимает половину всей водной поверхности Земли. Средняя его глубина (3980 м) больше средней глубины Мирового океана (3700 м). В его пределах находится и самая глубоководная впадина — Марианская (11022 м). В Тихом океане сосредоточено более половины объема воды Мирового океана (710,4 из 1341 млн. км^З).

Второй по размерам — Атлантический океан. Его площадь 91,6 млн. км2, средняя глубина 3600 м, наибольшая — 8742 м (возле Пуэрто-Рико), объем 329,7 млн. км^З. Далее по размерам идет Индийский океан, который имеет площадь 76,2 млн. км2, среднюю глубину 3710 м, наибольшую — 7729 м (возле Зондских островов), объем воды 282,6 млн. км^З. Самый маленький и самый холодный — Северный Ледовитый океан, с площадью всего 14,8 млн.

км2 (4% Мирового океана), средней глубиной 1220 м (наибольшая — 5527 м), объемом воды 18,1 млн. км^З. Иногда выделяют Южный океан — условное название южных частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов, прилегающих к Антарктическому материку. В составе океанов выделяются моря.

Особенности строения океана. По геоморфологическим и геологическим признакам в океанах выделяют: подводную окраину материков (шельф, материковый склон и материковое подножие), переходные зоны от океана к материку, в частности системы островных дуг со свойственным им интенсивным вулканизмом и сейсмичностью; ложе океана и срединно-океанические хребты. Дно океана образует земная кора океанического типа с малой мощностью (8-10 км) и отсутствием гранитно-метаморфического слоя. Ложе океана сложено базальтами; на них залегает чехол глубоководных осадков, мощность которых уменьшается, а подошва омолаживается по направлению к срединно-океаническим хребтам.

Соленость вод мирового океана. Морская вода — это раствор 44 химических элементов. Важную роль играют соли. Общее количество солей в Мировом океане измеряется астрономической цифрой 49,2-1015 т. Если всю морскую соль в сухом виде распределить по поверхности суши, то ее слой составит почти 150 м. Средняя соленость воды Мирового океана 35 промилле (то есть в каждом килограмме воды содержится 35 г соли), в тропических морях соленость может достигать 42 промилле.

Сильно распреснены воды в устьях крупных рек. Например, при сравнительно небольшом объеме вод Северного Ледовитого океана в него впадает несколько крупных рек — Енисей, Обь, Лена, Макензи и другие. Он наиболее распреснен, особенно у поверхности, где средняя годовая температура чуть выше -1 °С (при средней для всего Мирового океана 17,5 °С). Зимой 9/10 площади Северного Ледовитого океана покрыто

дрейфующими льдами толщиной до 4,5 м. От Гренландского ледникового щита постоянно откалываются айсберги, один из которых стал причиной крупнейшей морской катастрофы и гибели в 1912 пассажирского судна «Титаник». Но гораздо более крупные айсберги встречаются близ Антарктиды (см. Ледники).

Температура вод Мирового океана Самая высокая температура у поверхности воды в Тихом океане — 19,4 °С; Индийский океан имеет 17,3 °С; Атлантический — 16,5 °С. При таких средних температурах вода в Персидском заливе регулярно нагревается до 35 °С. С глубиной температура воды, как правило, падает. Хотя бывают исключения, обусловленные поднятием глубинных теплых вод. Примером может служить западная часть Ледовитого океана, куда вторгается

Гольфстрим. На глубине 2 км на всей акватории Мирового океана обычно температура не превышает 2-3 °С; в Северном Ледовитом океане она еще ниже.

Мировой океан — мощный накопитель тепла и регулятор теплового режима Земли. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы -21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности.

Почти все моря Атлантического ок. — Балтийское, Северное, Средиземное, Черное, Карибское и др. — и крупные заливы — Бискайский, Гвинейский — находятся в Северном полушарии. В Южном полушарии — моря Уэддела, Скоша, Лазарева — у Антарктиды.

Течения Мирового океана. Океанические течения. Воды океана находятся в постоянном движении под воздействием различных сил: космических, атмосферных, тектонических и др. Наиболее выражены поверхностные морские течения, преимущественно ветрового происхождения. Но весьма распространены 3 течения, возникающие из-за

разной плотности масс. Течения в Мировом океане подразделяются по преобладающему в них направлению на зональные (идущие на запад и восток) и меридиональные (несущие воды на север и юг). Течения, идущие навстречу соседним, более мощным течениям, называются противотечениями. Специально выделяют экваториальные течения (вдоль экватора). Течения, изменяющие свою силу от сезона к сезону, в зависимости от направления прибрежных муссонов, называются муссонными. Самое мощное во всем Мировом океане — Циркумполярное, или Антарктическое, круговое течение, обусловленное сильными и устойчивыми западными ветрами. Оно охватывает зону в 2500 км по ширине и километровые толщи по глубине, пронося каждую секунду около 200 млн. т воды. Для сравнения — крупнейшая река мира Амазонка несет лишь около 220 тыс. т воды в секунду.

В Тихом океане наиболее сильно Южное пассатное течение, направляющееся с востока на запад, со скоростью 80-100 миль в сутки. К северу от него находится противотечение, а еще северней — Северное пассатное течение с востока на запад. Зная направление течений, местные жители издавна использовали их для своих передвижений. Вслед за ними воспользовался этим знанием и Т. Хейердал для своего знаменитого путешествия на «Кон-Тики». Аналоги пассатных (буквально «благоприятствующих переезду») течений и противотечений имеются в Индийском и в Атлантическом океанах.

Из меридиональных течений наиболее известны Гольфстрим и Куросио, которые переносят соответственно 75 и 65 млн. т воды в секунду. Для многих районов Мирового океана (западные берега Северной и Южной Америки, Азии, Африки, Австралии) характерен апвеллинг, который может быть вызван ветровым сгоном поверхностных вод от берега. Поднимающиеся глубинные воды нередко содержат большое количество

питательных веществ, и места апвеллинга связаны с зоной высокой биологической продуктивности.

Приливы и отливы. Изменение взаимного расположения Земли и Луны вызывает в Мировом океане приливы и отливы. В открытом океане высота прилива невелика — порядка 1 м, но в воронкообразных заливах, в их самой узкой части высота может превышать 10 м. В Атлантическом океане, в заливе Фанди, прилив достигает высоты 16-17 м, в Охотском море, в Гижигинской губе, высота прилива— 12-14 м.

Океан и волны. Океан практически всегда находится в движении. Одно из наиболее ярких его выражений — ветровые волны, особенно во время шторма, который так впечатляюще изображен на картине И. К. Айвазовского «Девятый вал». При шторме высота ветровых волн в открытом океане может превышать 10 м. Максимальная зафиксированная высота волн составила 25 м. В числе самых штормовых мест в Мировом океане — северная часть Атлантики в зимнее время. Всем морякам известны «ревущие сороковые». В Атлантическом океане находится знаменитый «Бермудский треугольник» — место гибели многих судов и самолетов, в том числе из-за необычайно трудных условий навигации.

Название Тихого океана не соответствует его нраву. «Тихим» он назван Магелланом, экспедиции которого сопутствовала удивительно тихая погода. На самом деле он самый бурный и непредсказуемый из океанов, в значительной мере из-за частых тайфунов.

Другая характерная черта Тихого океана — цунами, вызванные подводными землетрясениями. Высота цунами у побережья может достигать 30-50 м. Обрушиваясь на берег, они приводят к массовой гибели людей и катастрофическим разрушениям. За последнее тысячелетие берега Тихого океана подвергались ударам цунами 1000 раз. Случаются цунами и в Атлантическом, и Индийском океанах, но их было всего несколько десятков.

В числе самых разрушительных цунами те, которые случились в 1703 в Японии (погибло около 100 тыс. чел.) и в 1883 в результате извержения вулкана Кракатау (погибло 40 тыс. чел.). Неоднократно обрушивались цунами и на Курильские острова, приводя к опустошительным разрушениям и гибели людей.

Загрязнение мирового океана. Экология мирового океана. Роль океана в жизни людей. Трудно переоценить роль Мирового океана в жизни человечества. Он во многом определяет лик планеты в целом, в т. ч. ее климат, круговорот воды на Земле. В океане пролегли жизненно важные водные пути, соединяющие материки и острова. Колоссальны его биологические ресурсы. В Мировом океане обитает более 160 тыс. видов животных и около 10 тыс. видов водорослей. Ежегодно воспроизводимое количество промысловых рыб оценивается в 200 млн. т, из них примерно 1/3 вылавливается. Более 90% мирового улова приходится на прибрежный шельф особенно в умеренных и высоких широтах Северного полушария. Доля Тихого океана в мировом улове — около 60%, Атлантического — около 35%. Шельф Мирового океана располагает огромными запасами нефти и газа, крупными запасами железо-марганцевых руд и других полезных ископаемых. Человечество еще только приступает к использованию энергетических ресурсов Мирового океана, в т. ч. энергии приливов. На Мировой океан приходится 94% объема гидросферы. С опреснением морских вод связывают решение многих водных проблем будущего. К сожалению, человечество не всегда разумно пользуется природными ресурсами Мирового океана. Во многих районах истощены его биологические ресурсы. Значительная часть акватории загрязнена отходами антропогенной деятельности, в первую очередь, нефтепродуктами.

24
2.2 Экологические последствия природных процессов в Мировом океане

Морские волны разрушают берег, переносят и откладывают обломочный материал. Абразия скальных и рыхлых горных пород, слагающих побережья, связана с дрейфовыми и приливно-отливными течениями. Волны непрерывно подтачивают и разрушают прибрежные скалы. Во время штормов на берег обрушиваются колоссальные массы воды, образующие всплески и буруны высотой в несколько десятков метров. Сила удара волн такова, что они способны разрушить и переместить на некоторое расстояние берегоукрепляющие сооружения (волнорезы, волноломы, бетонные блоки) массой в сотни тонн. Сила удара волн во время шторма достигает нескольких тонн на каждый квадратный метр. Такие волны только разрушают и дробят скальные породы и бетонные сооружения, но и перемещают блоки скал массой в десятки и со тонн.

Менее впечатляющее из-за своей длительности, но сильное воздействие на берег оказывают повседневные заплески волн. В результате почти непрерывного действия волн в основании берегового склона образуется волноприбойная ниша, углубление к торой приводит к обвалу пород карниза.

Вначале глыбы разрушенного карниза медленно сползают морю, а затем распадаются на отдельные фрагменты. Крупные глыбы еще некоторое время остаются у подножия, и набегающие волны их дробят и преобразуют. В результате длительного воздействия волн у берега образуется площадка, покрытая окатанными обломками — галькой. Возникает береговой (волноприбойный) уступ, или клиф, а сам берег в результате размыва отступает в глубь суши. В результате действия волн образуются волноприбойные фоты, каменные мосты или арки и глубокие расселины.

Массивы прочных пород, отчленившиеся от суши в результате размыва, крупные фрагменты морских берегов превращаются в морские утесы или столбовидные скалы. По мере того как эрозия, разрушая и удаляя

породы берега, продвигается в глубь суши, береговой откос, по которому катятся волны, расширяется и превращается в плоскую поверхность, называемую волноприбойной террасой. При отливе она обнажается, и на ней видны многочисленные неровности — ямы, рвы, холмы, скальные рифы.

Валуны, гальки и песок, обязанные своим происхождением действию волн и служащие причиной волновой эрозии, со временем сами подвергаются эрозии. Они истираются друг о друга, приобретая округлую форму и уменьшаясь в размерах.

В зависимости от длительности и силы волнения скорость размыва и отодвигания берега различна. Например, на западном побережье Франции (полуостров Медок) берег отодвигается от моря со скоростью 15 — 35 м/ год, в районе Сочи — 4 м/год. Ярким примером воздействия моря на сушу является остров Гельголанд в Северном море. В результате волновой эрозии его периметр сократился с 200 км, а таким он был в 900 г., до 5 км в 1900 г. Таким образом, площадь его за тысячу лет уменьшилась на 885 км² (ежегодная скорость отступания составила 0,9 км²).

Разрушение берегов происходит при перпендикулярном направлении волн к берегу. Чем меньше угол или сильнее изрезанность берега, тем меньше морская абразия, которая уступает место аккумуляции обломочного материала. Галька и песок накапливаются на мысах, ограничивающих входы в заливы и бухты, и в местах существенного снижения действия волн. Начинают формироваться косы, постепенно Перегораживающие вход в залив. Затем они превращаются в пересыпь, отшнуровывающую залив от открытого моря. Возникают лагуны. Примерами могут служить Арабатская стрелка, отделяющая Сиваш от Азовского моря, Куршская коса у входа в Рижский залив и др.

Береговые осадки накапливаются не только в форме кос, но и в виде пляжей, баров, барьерных рифов и волнонамывных террас.

Контроль за эрозией берегов и осадконакоплением в береговой зоне

представляет собой одну из актуальных проблем защиты морских побережий, особенно тех из них, которые освоены человеком и используются как в качестве курортных зон, так и в качестве портовых сооружений. Для того чтобы предотвратить морскую эрозию и повреждение портовых сооружений, возводят искусственные сооружения, сдерживающие активность волн и прибрежных течений. Защитные стенки, перемычки, облицовка, волнорезы, дамбы хотя и ограничивают воздействие штормовых волн, но иногда сами нарушают существующий гидрологический режим. При этом в одних местах берега неожиданно размываются, а в других начинает накапливаться обломочный материал, который резко снижает судоходность. В ряде мест осуществляется искусственное пополнение пляжей песком. Специальные конструкции, сооружа­емые в зоне миграции пляжей перпендикулярно берегу, успешно используются для наращивания песчаного пляжа. Знание гидрологического режима дало возможность соорудить замечательные песчаные пляжи в Геленджике и Гаграх, от размыва в свое время был спасен пляж на мысе Пицунда. Обломки горных пород для искусственного намывания берега сбрасывались в море в опреде­ленных точках, а затем самими волнами транспортировались вдоль берега, накапливаясь и постепенно превращаясь в гальку и песок.

При всем своем положительном воздействии искусственное намывание берегов таит в себе и отрицательные стороны. Сбрасываемые песок и галька, как правило, добываются в непосредственной близости от побережья, что в конечном счете отрицательно сказывается на экологическом состоянии региона. Добыча в 70-е годы XX в. гальки и песка для строительных нужд привела к час­тичному разрушению Арабатской стрелки, что повлекло за собой увеличение солености Азовского моря и, как следствие, вызвало сокращение и даже исчезновение отдельных представителей морской фауны.

В свое время большое внимание уделялось проблеме залива Кара-Богаз-Гол. Понижение уровня Каспийского моря напрямую связывалось с

большим объемом испарения в этом заливе. Считалось, что только постройка плотины, закрывающей доступ воды в залив, способна спасти Каспийское море. Однако плотина не только не привела к повышению уровня Каспийского моря (уровень моря стал расти по другим причинам задолго до возведения плотины), но и нарушила баланс между притоком и испарением морской воды. Это, в свою очередь, вызвало осушение залива, изменило процессы образования уникальных месторождений самоосадочных солей, привело к дефляции высушенной солевой поверхности и разносу солей на огромные расстояния. Соль была обнаружена даже на поверхности ледников Тянь-Шаня и Памира, что вызвало усиленное их таяние. Вследствие широкого разноса солей и чрезмерного полива стали дополнительно засолоняться орошаемые земли.

Происходящие на дне Мирового океана эндогенные геологические процессы, выраженные в форме извержений подводных вулканов, землетрясений и в виде «черных курильщиков», отражаются на его поверхности и прилегающих берегах в форме береговых наводнений и формирования подводных гор и возвышенно­стей. После грандиозных подводных обвалов, подводных землетрясений и извержений вулканов в открытом океане в эпицентре землетрясений и мест извержений или подводных обвалов возникают своеобразные волны — цунами. От места своего возникновения цунами расходятся со скоростью до 300 м/с. В открытом океане такая волна, имея большую длину, может быть совсем незамет­ной. Однако при подходе к берегу с уменьшением глубины высота и скорость цунами вырастают. Высота волн, обрушивающихся на берега, достигает 30—45 м, а скорость — почти 1000 км/ч. При таких параметрах цунами разрушают береговые сооружения и приводят к большим человеческим жертвам. Особенно часто действию пунами подвергаются побережье Японии, западное побережье Тихого и Атлантического океанов. Типичным примером разрушительного воздействия цунами стало знаменитое

Лиссабонское землетрясение в 1775 г. Его эпицентр находился под дном Бискайского залива вблизи г. Лиссабон. В начале землетрясения море отступило, но затем огромная волна высотой 26 м обрушилась на берег и затопила побережье на ширину до 15 км. Только в гавани Лиссабона было затоплено свыше 300 судов.

Волны Лиссабонского землетрясения прошли через весь Атлантический океан. У Кадикса их высота достигала 20 м, но у берегов Африки (Танжер и Марокко) — 6 м. Подобные волны через некоторое время достигли берегов Америки.

Как известно, море постоянно меняет свой уровень, и особенно это заметно на береговых уступах. Различают короткопериодические

(минуты, часы и сутки) и долгопериодические (от десятков тысяч до миллионов лет) колебания уровня Мирового океана. Короткопериодические колебания уровня моря обусловлены преимущественно динамикой волн — волновыми движениями, градиентными, дрейфовыми и приливно-отливными движениями. Наиболее негативными в экологическом отношении являются на­гонные наводнения. Самые известные среди них — нагонные наводнения в Санкт-Петербурге, возникающие во время сильных западных ветров в Финском заливе, которые задерживают сток поды из Невы в море. Подъем воды выше ординара (выше нулевой отметки на водомерной рейке, показывающей средний многолетний уровень воды) происходит довольно часто. Один из самых зна­чительных подъемов воды произошел в ноябре 1824 г. В это время уровень воды поднялся на 410 см выше ординара.

Чтобы приостановить отрицательное воздействие нагонного наполнения, было начато строительство защитной дамбы, перегородившей Невскую губу. Однако задолго до окончания стройки выявились ее негативные стороны, повлекшие изменения в гидрологическом режиме и накопление в иловых осадках загрязняющих веществ.

29
2.3 Экологические последствия деятельности человека в Мировом океане

Вода - самое распространенное неорганическое соединение, «самый важный минерал» на Земле. Вода - это основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Растения на 90%, а животные на 75% состоят из воды. Потери 10 - 20% воды живым организмом приводит к его гибели. Человек умирает без воды на восьмые сутки. Водные растворы - необходимое условие миграции большинства химических элементов, только при наличии воды происходят сложные реакции внутри организмов.

И, наконец, вода необходима для многих сторон хозяйственной деятельности людей - промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Достаточно сказать, что почти все географические открытия были совершены мореплавателями, а освоение и заселение континентов совершалось в основном по водным путям, И почти все крупнейшие города мира возникли на месте конечных пунктов речного или морского пути. Именно долины крупных рек были колыбелью первых цивилизаций. Историю человечества можно проследить не только по развитию водной энергетики - от водяного колеса до современной турбины, но и по развитию водного транспорта - от наполненных воздухом звериных шкур и выдолбленных стволов деревьев до современных трансокеанских судов.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Помимо этого человек, не подразумевая, к каким серьезным последствиям приведет его вмешательство в природную среду, загрязняет ее, используя для своих нужд.

Водные пространства - акватории занимают значительно большую часть поверхности земного шара по сравнению с сушей. По современным

данным, акватория Мирового океана составляет 70,8%, а на долю суши приходится 29,2%) поверхности Земли. Однако последняя включает около 3% площади, занятой внутриматериковыми водами (реки и озера), примерно 11%) площади занято твердой водой - льдом (ледники в горах), на полярных островах (Антарктида и Гренландия) и около 4% занято болотами и заболо­ченными землями. Если бы Земля представляла собой идеально ровный шар без впадин и гор, ее покрыл бы океан глубиной в 4000 метров. Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о ее неисчерпаемом изобилии. Однако следует иметь в виду, что гидросфера - самая тонкая оболочка Земли. На воду во всех ее состояниях и во всех сферах приходится меньше 0,001 массы планеты. Разное состояние и различные качества воды, а также особенности ее круговорота на Земле приводят к тому, что лишь незначительная часть запасов воды оказывается доступной и пригодной для практического использования.

В начале 60-х гг., Когда «неисчерпаемые» запасы сырья на суше стали быстро таять, взоры и мысли обратились к Мировому Океану. Делая упор, прежде всего на его огромные размеры, заговорили об «океане возможностей», подразумевая биологические, минеральные, энергетические и другие ресурсы, его гигантскую емкость как резервуара для сбросов отходов произ­водства. Однако вскоре убедились, что океан под действием мощного антро­погенного пресса оказался весьма уязвим. И уже сейчас видно, что не с "океаном возможностей", а скорее с "океаном проблем" будут иметь дело наши потомки в XXI в., причем проблем в основном экологических. Человечество наносит два удара по природе: во - первых, истощает ресурсы, во -вторых, загрязняет ее. Оба эти удара поражают не только сушу, но и океан. Возрастающая эксплуатация Мирового океана уже сама по себе оказывает все более сильное воздействие на его экосистему. Однако имеются и мощные внешние источники загрязнения - атмосферные потоки и материковый сток. В результате на сегодняшний день можно

констатировать наличие загрязняющих веществ не только в зонах, прилегающих к материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и в открытых частях океанов, включая высокие широты Арктики и Антарктики.

Количественное истощение водных ресурсов. В настоящее время человечество потребляет на свои хозяйственно - бытовые нужды 12% речного стока. Испарившаяся в процессе производства влага снова может включаться в планетарный влагооборот, и, таким образом, "истинно безвозвратной" является только вода, которая связывается химически в различных видах создаваемой производством продукции. Мировое производство ежегодно химически связывает около 100 млн. м свободной воды. Пока это в три раза меньше, чем недра Земли высвобождают из связанного состояния. Однако, учитывая темпы развития производства и рост его "водоемкости", эти величины уже лет через 20 могут сравняться. Темпы роста водопотребления составляют 5 -6% за пять лет, а по отдельным странам достигают 10 - 12%.

Главные потребители промышленность и сельское хозяйство. Научно -технический прогресс расширил возможности для непрерывного роста производства. К числу отраслей промышленности, потребляющих большие количества воды, относится энергетика, где вода используется в системах охлаждения. При этом на каждый киловатт энергии, выработанной ТЭС, расходуется около 3 л воды, а на АЭС в два с лишним раза больше (Львович, 1969). Масштабы этих расходов станут ясны, если вспомнить, что мировое производство энергии превысило 4 млн. кВт х ч/год.

Значительное количество воды в таких отраслях производства, как горнодобывающая, и в особенности обрабатывающая, промышленность (металлургическая, химическая и др.). Это связано, прежде всего с их энергоемкостью (необходимость охлаждения), а также с широким применением флотации и химической технологии (вода как растворитель и реагент).

Еще большие количества воды в сельском хозяйстве. Для производства 1т сухой растительной массы растения в различных условиях тепло - и вла-гообеспеченности используют только на транспирацию от 150 - 200 до 800 -1000 м² воды. Примерно столько же используется на непродуктивное испарение и еще около четверти этого количества воды задерживается в самой биомассе (Пенмэн, 1972). Отмечая чрезвычайно высокую водоемкость сельскохозяйственного производства, важно подчеркнуть, что вода потребляется не только на орошаемых, но и на неполивных угодьях.

В современных условиях сильно увеличиваются потребности человечества в воде на коммунально-бытовые нужды. Ныне житель города в среднем по земному шару расходует на эти цели около 150 л в сутки, в сельской местности этот показатель не превышает 54 л (Львович, 1969). Однако, учитывая увеличение доли городского населения с 33% в 1960 г. до 51% в 2000г. в целом по нашей планете и до 85 - 90% в экономически развитых странах, а также выравнивание культурно - бытовых условий города и деревни, следует ожидать повышения этой нормы до 400 л в сутки. В 2000 г. водопотребление на коммунально - бытовые нужды составит уже 920 км/год для всего населения земного шара (Мартынов, Солнцев, 1976).Из этого количества безвозвратный расход воды на хозяйственно - бытовые нужды людей, как и в настоящее время, вряд ли превысит 20% и в общей сумме мог бы составить 180 км/год, оставшиеся 740 км - это сточные канализационные воды. Если сбрасывать их в реки, то загрязнится в несколько раз больший объем речного стока (даже при самых совершенных методах очистки).

Наряду с интенсивным ростом затрат воды на хозяйственные и бытовые нужды существует и другая причина количественного истощения водных ресурсов. Это изменение человеком водного баланса отдельных территорий путем распашки лугов, вырубки лесов, осушения пойменных болот, строительства водохранилищ, что ведет к резкому увеличению затрат

на испарение и уменьшению запасов грунтовых вод, вызывающих сокращение водоносности рек. Большие потери воды имеют также место в оросительных системах (за счет фильтрации воды из оросительных каналов, прямого испарения из открытых каналов и т.д.).

Качественное истощение водных ресурсов. Основной причиной современной деградации природных вод Земли является антропогенное загрязнение. Главными его источниками служат:

а) сточные воды промышленных предприятий;

б) сточные воды коммунального хозяйства городов и др. населенных пунктов;

в) стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и др. сельскохозяйственных объектов;

г) атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоёмов и водосборных бассейнов. Кроме этого неорганизованный сток воды осадков («ливневые стоки», талые воды) загрязняет водоёмы существенной частью техногенных терраполлютантов.

2.4 Решение проблемы использование морских биологических ресурсов: соотношение естественной биологической продуктивности вылова.

2.4.1. Использование морских биологических ресурсов

Рыба - один из основных источников питания человека, на ее долю приходится 20 % потребляемых белков. В некоторых странах потребление рыбы весьма значительно: в Японии - 69 кг/чел. в год, Южной Корее - 51 кг, на Филиппинах - 34 кг. В течение последних десятилетий мировые уловы рыбы заметно выросли, от 22 млн т в 1950 г. до максимума в 1989 г. равного 100 млн т. Рост уловов в мире привел к увеличению потребления рыбы на душу среднестатистического жителя Земли от 9 кг в 1950 г. до 19 кг в 1989 г. При этом рост уловов был неуклонным, за исключением нескольких лет в

конце 1960-х и начале 1970-х годов, когда чрезмерный лов сардины у берегов Перу подорвал запасы этого стада настолько, что последствия сказались на величине общемирового улова, а стадо не восстановилось до сих пор.

Похожие ситуации складываются и с другими видами рыб и на других акваториях. Максимально возможный устойчивый улов какого-либо вида зависит от двух основных факторов: численности стада и ежегодного прироста молоди. Необходимо, чтобы значительное число особей в стаде могло созреть и дать потомство, прежде чем эти, уже взрослые рыбы будут выловлены.

В Северном море ежегодно вылавливается 60% стада трески различного возраста. Треска способна к размножению, начиная с возраста четырех лет, и может жить в течение многих лет. Однако в Северном море только 4 % особей трески в возрасте одного года доживают до четырех лет. Уловы трески росли в 1960-е годы, и достигли максимума в 300 тыс. т в 1972 г., тогда как максимально возможный устойчивый улов был, по-видимому, около 200 тыс. т. Этот уровень уловов удерживался до 1980 г., а затем начал снижаться, составляя в настоящее время менее 100 тыс. т. Очевидно, что даже незначительное превышение фактического улова над максимально возможным устойчивым уловом приводит к катастрофическому ухудшению состояния рыбного стада. Поэтому уловы во всех подобных случаях должны быть сокращены до уровня заметно меньшего, чем максимально возможный устойчивый улов, чтобы избежать непоправимой ошибки.

В 1990-1993 гг. мировой улов был меньше, чем 100 млн т. Расчеты ихтиологов еще за 10-15 лет до пика улова показывали, что годовой прирост рыбной биомассы составляет около 100 млн т. Это максимально возможная величина прироста возобновимых ресурсов рыбы за год, т.е. это предел устойчивого рыболовства, превышение которого приведет к катастрофическим последствиям. Во всех 17 главных районах морского рыболовства (или, что тоже, в крупных морских экосистемах) вылавливается

все, что возможно. В девяти районах уловы снижаются.

Похоже, что общемировые уловы рыбы достигли своего пика. Хуже, если они превзошли уровень устойчивого годового прироста, потому что в этом случае можно ожидать снижения рыбных ресурсов и дальнейшего падения уловов. Прогнозы указывают на то, что к 2030 г. среднее статистическое потребление рыбы упадет до 11 кг/чел., т.е. почти вернется к уровню 1950 г.

Достижение предельного уровня мировых уловов сопровождается резким сокращением запасов ценных промысловых видов на различных акваториях мира, например, лососевых на Дальнем Востоке и западном побережье США и Канады, осетровых в Каспийском море, сельди, камбалы, трески, палтуса в Северной Атлантике, сардины в зоне апвеллинга у берегов Перу и др. Деградировавшее стадо уже не восстанавливается до первоначальной численности и продуктивности.

Развивается также разведение рыбы в садках. В 1991 г. оно давало 12,7 млн т. Однако не обходится без проблем: рыбные особи в садках подвержены эпидемиям, выращивание рыбы требует значительных расходов зерна на ее питание, а конкуренция с другими пользователями земли за место у побережья, где можно заниматься разведением рыбы, весьма остра. Поэтому перспективы искусственного рыборазведения вряд ли можно расценивать высоко, и в любом случае они не могут рассматриваться как альтернатива естественному процессу.

Достижение предельно возможного сбора рыбных ресурсов за год это еще один сигнал, говорящий о достижении пределов использования экосферы, о тревожном состоянии одного из возобновимых природных ресурсов и одного из важнейших источников продовольствия для растущего населения мира, т.е. о еще одном проявлении нарастающего глобального геоэкологического кризиса.

2.4.2. Пути повышения продуктивности Мирового океана

Существует несколько путей поднятия продуктивности экосистем Мирового океана.

Первый - искать новые промысловые виды. Сегодня человечество из всех морепродуктов использует в пищу главным образом рыбу — самую верхушку пищевой пирамиды. Но можно увеличить добычу пищевой продукции океана за счет новых промысловых видов. Например, в составе зоопланктона есть небольшие ракообразные, которые вполне можно отделять от общей массы и употреблять в пищу, например криль. Криль - это креветки длиной 3-5 см, которые образуют громадные скопления в Атлантике. Крилем питаются синие киты, самые крупные - вес их достигает 150 т -млекопитающие нашей планеты. Также внимание ученых привлекают виды рыб, обитающие на больших глубинах. Правда, не все виды глубоководных рыб пригодны в пищу, поскольку хрящей у них больше, чем «мяса», к тому же еще и водянистого. Однако окончательные выводы делать рано. Исследовательские лаборатории нескольких стран уже работают над задачами организации промысла глубоководных рыб. Наконец, даже в приповерхностных слоях океана есть еще виды, промысел которых не ведется вовсе или ведется недостаточно интенсивно. Японское правительство, например, субсидирует сейчас программу, разрабатывающую способы увеличения уловов одного из видов сайры (Cololabis saira) в центральной части Тихого океана.

Второй путь - использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод - апвеллингов. Апвеллинг - подъём вод из глубины водоёма к поверхности. Вызывается устойчиво дующими ветрами, которые сгоняют поверхностные воды в сторону открытого моря, а взамен на поверхность поднимаются воды нижележащих слоев. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, даёт 15 % мировой добычи

рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхности Мирового океана.

Наконец, третий путь - культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах, т.н. аквакультура. Среди преимуществ аквакультуры прежде всего отмечается исключительно высокие потенциальные возможности размножения и быстрого роста морских и пресноводных организмов. Здесь уместно отметить, что в процентном отношении выращивание обитателей водной среды дает большие результаты по сравнению с выращиванием наземных животных. В самом деле, привесы на кормовую единицу, например, у карпа, выращиваемого в России, в 2-2,5 раза выше, чем у крупного рогатого скота или овец, и в 1,5 раза выше, чем у кур. Океанические и пресноводные виды требуют при разведении значительно меньшей площади на килограмм товарной продукции. Преимуществом аквакультуры является и то, что нерест у разных видов рыб приходится на разные месяцы. Это дает возможность создать своеобразный, никогда не останавливающийся пищевой конвейер и поставлять рыбу и моллюсков в торговую сеть круглый год. Кроме того, на одной акватории можно выращивать одновременно различные виды морских организмов. Такой метод искусственного разведения - его называют методом поликультуры - даже повышает продуктивность.

Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. Поэтому главная задача, которая должна быть решена незамедлительно - это установление ежегодных квот промысла. Будем надеяться, что все страны мира проявят благоразумие и будут соблюдать их, хотя в прошлом это далеко не всегда имело место. Резкое снижение в 1970 г. уловов рыбы - по крайней мере, промысловыми флотами Франции, Великобритании и ФРГ - подтверждает актуальность установления и соблюдения квот. Это снижение есть следствие превышения допустимых

норм добычи отдельных видов рыб, вызвавшего нарушение естественного процесса воспроизводства. Опасность нарушения биологического равновесия в Мировом океане, истощения его пищевых ресурсов нависла теперь не только над традиционными районами рыбного промысла - радиус плавания, интенсификация промысла и техническая оснащенность рыболовецких флотилий все растут. В наши дни промысловым судам доступен любой район Мирового океана. Поэтому сама жизнь требует заключения целого ряда международных соглашений об охране водной среды и пищевых ресурсов океана. Ряд подобных соглашений уже действует, регулируя промысел млекопитающих, рыбы и морепродуктов в Северной Атлантике и в Тихом океане. Хочется надеяться, что международные соглашения приостановят хищническое опустошение Мирового океана, который пока еще остается своеобразными охотничьими угодьями, «голубыми джунглями», не охраняемыми никакими законами.

39
ЛЕКЦИЯ № 3

Геоэкология поверхностных водотоков водоемов континентов

Дата добавления: 2014-01-07