2.4.2. Проблема роста народонаселения

Степень воздействия деятельности человека на природу сильно зависит от величины народонаселения – чем оно больше, тем выше степень воздействия антропогенных факторов на биосферу.

С момента появления человека численность народонаселения постоянно увеличивается, однако до начала XIX века прирост населения был относительно невелик. Только в 1830 г. численность превысила 1 млрд. чел. Потребовалось 100 лет для того, чтобы она удвоилась (1930 г.). 3 млрд. она достигла через 30 лет (1960 г.), спустя 15 лет на планете было уже 4 млрд. чел. (1975 г.) и наконец через 12 лет (1987 г.) численность населения достигла 5 млрд. чел. В 1999 году численность населения составила 6 млрд., а еще через 12 лет, в 2012 году – 7 млрд. человек. Если темпы роста народонаселения сохраняться на нынешнем уровне, то к 2050 году на нашей планете будут обитать 9,6 млрд. человек.

Таким образом, максимального уровня темпы роста народонаселения достигли во второй половине XX века. Связано это было, прежде, всего с появлением новых технологий производства пищи и других товаров, достижениями медицинской науки (например, введение асептики в постоянную медицинскую практику, открытие антибиотиков, изобретение прививок и т.д.), что привело к резкому снижению смертности (особенно детской) и увеличению средней продолжительности жизни. Это явление назвали «демографический взрыв».

В середине 1960-х годов мировая научная общественность обратила внимание на то, что возможности планеты не безграничны, и если темпы роста численности народонаселения не снизятся в ближайшие годы, может возникнуть проблема нехватки ресурсов. В ряде стран ввели политику ограничения рождаемости (самый известный пример – КНР, где численность населения уже практически стабилизировалась). Во многих развитых странах проблема роста численности населения разрешилась сама собой, путем демографического перехода. Связано это, прежде всего, с тем, что повышение требований к уровню квалификации работников требует больших затрат на их воспроизводство (люди позже вступают в брак и в самостоятельную с финансовой точки зрения жизнь), а так же с изменением роли женщины в обществе. Сейчас демографический переход к низкой рождаемости и низкой смертности происходит в той или иной степени в большинстве стран мира. Об этом свидетельствует заметное снижение темпов роста населения Земли (максимальная скорость наблюдалась в 1975-1987 годах).

К сожалению, во многих беднейших странах, прежде всего Африки и Азии, темпы роста народонаселения остаются чрезвычайно высокими, что приводит к возникновению все новых и новых экологических и социальных проблем.

Тем не менее, можно надеется, что в будущем численность населения Земли стабилизируется на уровне 10 – 11 млрд. и будет даже уменьшаться. Есть вероятность, что это произойдет уже в течение ближайшего века.

2.4.3. Глобальные изменения климата

Климат – многолетний режим погоды, присущий данной местности в соответствии с ее географическими условиями. Ход процессов в атмосфере в определенное время называется погодой. Она характеризуется многими факторами: продолжительностью солнечного сияния, температурой воздуха и поверхности почвы, влажностью воздуха, атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, облачностью, осадками и другими атмосферными явлениями.

Общая система климата определяется двумя группами факторов – внутренними и внешними. К внутренним относятся атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера. Они связаны между собой физическими процессами (например, различный прогрев воздуха над сушей и над поверхностью вод). На систему внутренних факторов оказывают влияние внешние – солнечное излучение, вулканические извержения, антропогенное воздействие. Источником всех климатических процессов является солнечное излучение, падающее на Землю с постоянной энергетической плотностью. Неравномерное распределение солнечной энергии на земной поверхности обусловливает формирование различных метеорологических ситуаций, определяющих погодные условия, и климатических зон. Взаимосвязь отдельных сфер и варьирующие внешние влияния постоянно приводят к изменениям климата во времени и пространстве, поэтому попытки выявить глобальные изменения климата, вызванные вмешательством человека, сопряжены с большими трудностями.

Хозяйственная деятельность человека оказывает определенное влияние на различные компоненты климата, которые, в свою очередь, сказываются на состоянии человека и окружающей среды. Еще древние земледельцы, сводя леса и распахивая землю, изменили температуру, влажность воздуха и влагосодержание грунта, а следовательно, испарение. Современное полезащитное лесоразведение способствует уменьшению скорости ветра и нисходящему движению воздуха, сокращению непроизводительного испарения, задержанию снега, что повышает влажность нижних слоев атмосферы и почвогрунтов. При осушении болот уменьшается влажность, повышается температура. Водохранилища, наоборот, увеличивают количество воды в грунте и водяного пара в тропосфере, которые аккумулируют тепло, уменьшают годовую и суточную амплитуды температуры. Эти мероприятия не вносят существенных изменений в планетарные процессы тропосферы. Они влияют лишь на местный микроклимат.

В последние десятилетия проблема изменения климата стала вполне конкретно принимать глобальное очертание. Из антропогенных факторов, влияющих на климат можно выделить две группы факторов:

1. Факторы, приводящие к потеплению. К ним относятся выделение парниковых газов (прежде всего, CO₂) и тепловое загрязнение.

2. Факторы, понижающие температуру воздуха. Прежде всего, это снижение прозрачности атмосферы за счет загрязнения воздуха пылью.

В настоящее время преобладают факторы, приводящие к потеплению климата. Однако, до сих пор невозможно утверждать, что причины повышения температуры на планете носят чисто антропогенный характер. Однако, вероятность этого не исключена.

Основой планетарного потепления считается парниковый эффект. Как процесс повышения концентрации углекислого газа (СО₂) в атмосфере он известен уже более 100 лет. Однако лишь относительно недавно было обращено внимание на то, что хозяйственная деятельность человека может усилить этот эффект и вызвать глобальное потепление климата, что грозит серьезными социальными, экономическими и экологическими последствиями. Парниковый эффект обусловлен прозрачностью атмосферы для основной части излучения солнца и поглощением основной инфракрасной части теплового излучения поверхности планеты, нагреваемой им. Тепловое излучение поглощают не только углекислый газ, но и пары воды, метан, озон, оксиды азота и хлорфторуглероды (ХФУ). Поэтому все эти газы называют парниковыми. Многие из них поглощают инфракрасное излучение в 50 – 100 раз сильнее, чем СО₂. И хотя их содержание в воздухе значительно ниже, но в сумме они влияют на температурный режим планеты почти так же, как СО₂. Вклад парниковых газов в потепление климата оценивается (%): СО₂ – 60; СH₄ – 15; ХФУ – 12; O₃ – 8 и NO_x – 5. Таким образом, наибольший вклад в парниковый эффект вносит улекислый газ. Парниковый эффект описан на схеме, изображенной на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9. Возникновение парникового эффекта.

Существует целый ряд источников парниковых газов в биосфере, как антропогенные, так и природные. К сожалению, доля антропогенных источников до сих пор до конца не определена. Перечислим эти источники:

1. Дыхание всех живых организмов

2. Анаэробное брожение в болотах (CH₄)

3. Выделение метана жвачными животными (навоз)

4. Применение аэрозолей, содержащих ХФУ (фреоны)

5. Выхлопы автомобилей

6. Сжигание углеводородного топлива промышленными предприятиями

Глобальное потепление может привести к целому ряду последствий для биосферы. Большинство из которых, безусловно, отрицательны.

Прежде всего, это снижение устойчивости климата, которое может проявляться в виде учащения стихийных бедствий и аномальных погодных явлений. Последние 10 лет такие явления, безусловно, наблюдаются.

Следствием этого становится изменение распределения осадков по поверхности Земли, приводящее к засухам и наводнениям.

В результате таянья ледников может произойти повышение уровня Мирового океана, а также снизится его соленость. Снижение солености может привести к замедлению многих течений, определяющих климат многих территорий. Например, климат Западной Европы во многом определят Гольфстрим, замедление которого может привести к значительному локальному похолоданию.

В результате повышения уровня океана могут быть затоплены многие прибрежные территории и может произойти массовая миграция и гибель многих видов растений и животных.

Однако, в последнее время, начали говорить и положительных последствиях для некоторых территорий. Прежде всего, это возможное повышение продуктивности сельского хозяйства в некоторых районах.

Тем не менее отрицательные последствия, скорее всего, будут преобладать. В связи с ними с 1980-х годов разрабатывают меры борьбы с последствиями глобального потепления. Перечислим основные из них:

1. увеличение к.п.д. использования горючего;

2. разработка и внедрение солнечных и других бестопливных (альтернативных) источников энергии;

3. прекращение сведения лесов, особенно тропических;

4. организация и поддержка кампаний по посадке деревьев;

5. разработка технических средств, направленных на выведение парниковых газов из атмосферы;

6. Международное регулирование выбросов парниковых газов (Киотский протокол 1992 года).