99. Цели, параметры и участники глобального (международного) мониторинга ос

В настоящее время, когда влияние хозяйственной деятельности человека охватывает практически всю биосферу, возникла необходимость разработки природоохранных мероприятий не только локального и регионального, но и глобального характера. Решение этой задачи потребовало создания системы глобального мониторинга состояния и изменения природной среды. Общие принципы организации службы глобального мониторинга были рассмотрены еще на Стокгольмской конференций ООН по окружающей среде в 1972 году. В последующие годы вопросами глобального мониторинга занимались различные международные организации. Под эгидой Всемирной метеорологической организации (ВМО) началась фоновые наблюдения за состоянием загрязнения атмосферы и атмосферных осадков. В рамках Международной океанографической комиссии совместно о ВМО организованы работы по изучению загрязнения морской среды. Большая работа по научному обоснованию глобального мониторинга проведена в рамках программ ЮНЕСКО "Человек и биосфера". В 1986 г. была принята Международная геосферно-биосферная программа, нацеленная на познание причин и механизмов изменений природы и поиск путей научного прогнозирования этих процессов.

Глобальный мониторинг - это регулярное слежение за планетарными процессами и явлениями я биосфере с целью оценки и прогноза их изменений под влиянием антропогенных и естественных факторов. В качестве объектов слежения выступают геосферы Земли, которые рассматриваются в глобальном масштабе. Он необходим для решения планетарных проблем охраны окружающей среды, овладения приемами и механизмами управления региональными природно-антропогенными процессами и биосферой в целом. Наблюдения позволяют выявить масштабы и характер антропогенных изменений природных систем, определить негативные последствия хозяйственной деятельности в различных ландшафтных зонах и при разных способах общественного производства.

Основная задача глобального мониторинга - наблюдения и контроль за главными параметрами современной биосферы с целью достоверной фиксации их периодических и направленных изменений, экологической оценки ответных реакций природных систем на антропогенные воздействия, охватывающие крупные части биосферы. В их число должны входить наиболее важные геофизические, геохимические, биологические показатели - характеристики радиационного и теплового балансов, глобального влагооборота Земли; данные о состоянии озонового слоя, загрязнении географических сфер и по антропогенному преобразованию круговорота главнейших химических элементов; показатели структуры и биологической продуктивности наиболее репрезентативных наземных и океанических экосистем. Кроме того, в задачи мониторинга необходимо включить наблюдения над изменением глобальных уровней радиоактивности, связанной с использованием ядерной энергии.

По данным глобальных наблюдений рассчитываются фоновые показатели - усредненные параметры, характеризующие естественное состояние компонентов биосферы. Они используются как "точки" отсчета или исходные отметки при оценке направлений и степени антропогенных изменений окружающей природной среды.

Оценка антропогенных изменений природной среды осуществляется с помощью двух групп критериев - показателей загрязнения среды и структурно-функциональных характеристик биосферы. Первую группу критериев составляют загрязнители, оказывающие существенное негативное воздействие на природные системы: а) вещества, воздействующие на геофизические системы в атмосфере (углекислый газ, аэрозоли, вещества, влияющие на содержание озона и др.); б) мутагенные ингредиенты глобального значения - радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен и другие; в) вещества регионального распространения, способные переноситься на большие расстояния и вызывать суммарный эффект глобального масштаба (двуокиси серы и азота, нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы и др.). Структурно-функциональные характеристики отражают изменения в составе природных систем и интенсивности протекающих в них естественных процессов (изменения видового состава, соотношения различных трофических групп, скорости деградации экосистем и др.). Особое значение имеют интегральные характеристики - величина первичной продукции биогеоценозов, соотношение фактической и потенциальной продуктивности для данных физико-географических условий, интенсивность биологического круговорота и другие. Их определение дает возможность установить нарушения взаимосвязей внутри природных комплексов, выявить тот предел антропогенного воздействия, при котором системы теряют свои средо- и ресурсовоспроизводящие функции.

Наземные наблюдения ведутся на специальных стационарах, которые подразделяются в зависимости от назначения на базовые (фоновые, в составе биосферных заповедников в условиях отсутствия антропогенного влияния) и региональные (в зонах подверженных хозяйственному влиянию, вблизи промышленных центров и городов). Программа наблюдений включает измерения содержания загрязняющих веществ: аэрозоли, озон, СО и СО_2, углеводороды, бенз(а)пирен, хлорорганические соединения в атмосфере, свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, анионы и катионы, бенз(а)пирен, радионуклиды в атмосферных осадках снежном покрове, тяжелые металлы ДДТ и биогенные элементы в поверхностных и подземных водах и донных отложениях, почве и биоте. Также включаются наблюдения за изменением УФ-радиации, радиационного и теплового балансов, изучение изменений свойств почв и их эрозии и др.

Основная задача дистанционного зондирования биосферы состоит в получении пространственно-временной информации о состоянии и структурно-функциональных изменениях мега- и макроэкосистем, загрязнении больших участков атмосферы, акваторий водоемов, крупных массивов лесов и других объектов земной поверхности. Для получения этой информации используются различные методы: аэрофотосъемка, многозональная космическая съемка, спектро- и радиозондирование в видимой, ближней и средней инфракрасной и микроволновой областях спектра.

Дистанционное зондирование позволяет получить обширную информацию, необходимую для выявления картины глобальных изменений состояния биосферы. По данным космических наблюдений возможно дешифрирование таких неблагоприятных явлений, как массовое заболевание сельскохозяйственных растений и загрязнение лесов, ареалы распространения которых трудно установить с помощью наземных средств. Дистанционные методы дают возможность определить и с большой точностью картографировать необратимые последствия хозяйственной деятельности человека, сопровождающиеся нарушением структуры природных систем (опустынивание, вторичное засоление и заболачивание земель, сведение лесных массивов и др.).

Одним из важных аспектов глобального мониторинга является получение оперативной информации о состоянии тех объектов наблюдения, которые быстро изменяются во времени и пространстве (например, распространении лесных пожаров и наводнений, таянии снегового покрова, состоянии сельскохозяйственных посевов, пастбищ в других объектов). На основе наблюдений составляются оперативные и прогнозные карты состояния изучаемых объектов, которые являются одним из конечных результатов мониторинга. Для определения фоновых характеристик экосистем помимо проведения наземных наблюдения необходимо дистанционное зондирование территории биосферных заповедников, национальных парков и других природоохранных объектов. Особенность зондирования заключается в съемке обширных территорий (площадью 10000-30000 км и более) с одновременной фиксацией состояния как ненарушенных, так и измененных человеком природных систем.

В рамках международной программы под эгидой ЮНЕСКО "Человек и биосфера" развернута сеть биосферных резерватов; на территории России функционируют Приокско-Террасный, Сихоте-Алинский, Байкальский, Дальневосточный и другие заповедники, основная задача которых состоит в сохранении репрезентативных ландшафтов, обеспечении полигонов для проведения мониторинга и долгосрочных исследований природных систем в сравнении с антропогенно-измененными.