Атмосферные газовые эманации литосферного вещества

Между литосферой и атмосферой происходят и процессы эманационного характера, с односторонним привносом вещества.

Частными примерами подобного рода является наличие газоатмосферных аномалий Hg, He, метана и ряда других летучих компонентов, происходящих из земных недр (рис. 6.7).

Здесь важно обратить особое внимание на новые данные, изменяющие наши представления. Еще недавно считалось, что 85% поступления метана в атмосферу приходится на природные биогенные источники. На самом деле, на долю биогенных и антропогенных источников падает не более 56% его общего количества.

Рис.6.7. Распределение литогенного метана в мире и России (по Адушкину и др.,1998)

Метан - важный фактор химического состояния мезосферы (выше 50 км); он здесь практически единственный источник воды, влияющей, в частности, на образование серебристых облаков (которые наблюдаются с 1885 г.).

Суммарный поток метана, требующийся для обеспечения наблюдаемого высотного распределения концентраций метана и гидроксила в атмосфере, равен 2500-9000 Мт/год.

Недавно выявленные свойства газогидратов показывают их важную экологическую роль, которой могут быть объяснены не только тепловые явления, рассматриваемые нами при энергообмене между геосферами, но и пеногазообразование суспензионного типа, чем, вероятно, могут быть объяснены и некоторые феноменальные загадки "Бермудского треугольника".

3. Характер и особенности гидро-литосферного обмена Обмен механическими компонентами

По существу, здесь мы имеем дело с геоморфологическими процессами обмена веществ, с тем, что Ю.П. Селиверстов называет экогеоморфологией. По его мнению, эта наука - "Изучение влияния изменяющихся рельефообразующих процессов и создаваемых ими феноменов на жизнедеятельность организмов и, прежде всего, человека". При этом ландшафтные различия местностей определяются совокупным воздействием литогенного основания и биокосной составляющей, представленной почвенно-растительными ассоциациями с составляющими живыми организмами.

Взаимодействие литосферы с атмосферой, гидросферой и биосферой происходит в рамках глобального круговорота вещества. Этот цикл в пределах суши может быть отражен следующим образом (Голубев, 1999):

M=S+D+V+I+А-G-W-B-F+C.

Здесь М - изменение массы всего выделяемого объема суши; S - сток наносов с суши в океан; D - сток растворенных веществ уносимых с суши в океан; V - баланс вещества приносимого и уносимого ветром с суши и на сушу; I - вынос вещества в океан покровными ледниками; А - абразия вещества с выносом его в море; G - аккумуляция продуктов вулканической деятельности на суше; W - связывание газообразного вещества атмосферы при процессах выветривания; В - биогенная аккумуляция вещества; F - приток вещества из космоса и потери его в космическое пространство; С - сжигание минерального топлива человеком.

Баланс минерального вещества суши мира распределяется следующим образом (млрд. т):

Расход

Твердый сток (S) 20

Сток растворенных веществ (D) 3

Вынос ветром (V) 3

Вынос ледниками (I) 2

Вынос за счет абразии (А) 1

Сжигание горючих минеральных ископаемых (С) 6

Всего 35

Приход

Накопление продуктов вулканической деятельности (G) 1-2

Увеличение массы суши при процессах выветривания (W) 1

Биогенная аккумуляция (В) 1

Всего 4

Основную роль в сносе вещества с континентов играют текучие воды. Загрязненный речной сток составляет 410⁴ км³/год. Поступает 2010⁹ т взвешенных и растворенных веществ. Создается 13-58 биллионов тонн осадочного материала. 90% веществ, выносимых с суши, оседает в пределах мелководий. Перемещение наносов в пределах речных бассейнов, вероятно, в 5 раз больше, чем выносится в моря. И составляет примерно 100 млрд. т.

Эрозия почв, в связи с увеличением распаханных земель, усилилась в районах достаточного увлажнения умеренного пояса более чем в 30 раз.

Анализ стока наносов в 3600 реках мира, проведенный А.П. Дедковым и В.Т. Мозжериным (1984), показывает на значительное их увеличение в связи с антропогенной деятельностью (табл. 6.4).

Таблица 6.4

Увеличение стока наносов рек мира, число раз

	Малые бассейны (<5000 км2 )	Большие бассейны (>5000 км2)	Все бассейны
Равнинные Реки (N-1854)	13,0	8,1	10,0
Горные реки (N-1811)	2,2	3,8	2,8

В эоловом переносе огромные массы песков приурочены к пустыням и степям. Так, за 9 часов бури в Сальских степях выпало 150-200 т/км² пыли. Общая масса составила 5 млн т на 30 тыс. км².

В районе Каира ежегодно выпадает до 40 тыс. т мелкой пыли, приходящейся на 1 км². За пределы впадины Арала ежегодно выносится 50 млн т рыхлого материала.

Антропогенные преобразования привели к тому, что на 20-30% площади суши ландшафты преобразованы полностью, а всего в той или иной степени изменено около 60% территории мира. Из 96 зональных типов ландшафтов равнинного типа 40 либо исчезли вовсе, либо были кардинально преобразованы.

Речной сток в океан за последние годы увеличился в 5 раз, в том числе Pb в 4. Природные глобальные потоки растворенных соединений азота, приносимые в океан речным стоком, составляют 1510⁷ кг/год, фосфора - 110⁹, кремния - 10010⁹ т/год.

Выносится в океан речным стоком в год 25 тыс. т Fe, 375 т Cu, 13 т Hg (за счет геологических процессов), а антропогенный вынос составляет 319 тыс. т Fe, 4460 т Cu, 7 т Hg.

Особенно сложны и специфичны обстановки в бессточных областях мира, составляющих около 35 млн км², или почти четверть площади суши.

Наиболее трагичной в этом отношении является обстановка внутристочной области Аральского моря. Из-за избыточного водопользования произошло резкое сокращение акватории; из-за твердого и растворенного речного стока - интенсивное загрязнение илами, химикатами удобрений, пестицидами и т.п.; а из-за эолового переноса продуктов речного стока - интенсивное загрязнение обширных прилегающих площадей.