Рис. 127. Источники загрязнения, распространение загрязняющих веществ и последствия их воздействия (по «Экологическому энциклопедическому словарю»)
Наиболее явственно повышение среднегодовых температур начало ощущаться еще в 1980-х гг., когда жаркими оказались осень, лето. Эта же тенденция сохранилась в 1990-х гг. и в начале XXI в. Так, лето 2003 г. принесло рекордную температуру для Западной Европы. В Германии, Франции, Испании летние месяцы оказались самыми жаркими за всю историю наблюдений (с 1861 г.). Жара вызвала засуху и лесные пожары, привела к смерти 20 тыс. человек. А летом 2006 г. волны раскаленного воздуха обрушились уже на весь мир. В США (Калифорния) температура поднималась до +50 °C, в Китае (Сиань) – до +43° и даже в Санкт-Петербурге до +34°. В результате погибли многие посевы, отступили ледники, участились стихийные бедствия.
Но еще большую угрозу для окружающей среды представляет качественное загрязнение, связанное с поступлением в нее неизвестных природе веществ и соединений. Главную роль среди них играют химические продукты, в особенности продукты органического синтеза. Общий ассортимент их уже превысил 100 тыс. наименований, причем не менее 5000 из них производятся в более или менее массовом масштабе. В результате происходит негативный процесс хитизации окружающей среды, который иногда не без основания называют ее отравлением.
В последнее время внимание ученых особенно привлекают хлорфторуглеродистые соединения (ХФУ, фреоны), имеющие чисто антропогенное происхождение. Эту группу газов широко используют в качестве хладагентов в холодильниках и кондиционерах, в виде растворителей, распылителей, стерилизаторов, моющих средств идр. Хотя было известно и парниковое действие хлорфторуглеродов, их производство продолжало довольно быстро расти, достигнув уже 1,5 млн т. Оно и продолжало бы расти, если бы не было обнаружено крайне отрицательное воздействие фреонов на озоновый слой атмосферы.
Гипотеза о разрушении озонового слоя хлорфторуглеродами была выдвинута еще в середине 1970-х гг. Но сначала она не вызвала большого интереса и оказалась в центре внимания ученых лишь десять лет спустя. Вскоре весь механизм этого процесса был выяснен в деталях. Было доказано, что, накопившись в тропосфере, хлорфторуглероды проникают оттуда в стратосферу и катализируют (прежде всего благодаря выделению свободного хлора) реакции разложения озона, тонкий слой которого расположен на высоте 20–30 км. В результате началось разрушение этого слоя, выполняющего важнейшую функцию щита биосферы, предохраняющего все живое на Земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца.
Было установлено, что за последние 25–30 лет в связи с ростом выбросов фреонов (а также оксидов азота) защитный озоновый слой атмосферы уменьшился примерно на 2 %, а по другим данным – даже на 2–5 %. Казалось бы, это очень небольшое сокращение. Но, во-первых, по расчетам ученых, уменьшение озонового слоя всего на 1 % приводит к усилению ультрафиолетового излучения на 2 %. Во-вторых, в Северном полушарии содержание озона в атмосфере уменьшилось уже на 3 %, причем в зимние месяцы, когда низкие температуры особенно способствуют разрушительному воздействию фреонов на озоновый слой, понижение может доходить и до 5 %. Особую подверженность Северного полушария воздействию фреонов можно объяснить и с экономико-географических позиций: ведь 31 % фреонов производят США, 30 – Западная Европа, 12 – Япония, 10 % – страны СНГ. Наконец, в-третьих, надо иметь в виду, что в некоторых районах нашей планеты время от времени стали возникать такие «озоновые дыры», которые отличаются значительно более сильным разрушением озонового слоя.
Первая такая «дыра» была обнаружена над Антарктидой в 1978 г. Сначала ее изучали со спутников Земли, затем – с наземных станций, и в 1985 г. английские ученые опубликовали сенсационное сообщение о том, что ежегодно в октябре над Антарктидой количество атмосферного озона уменьшается на 40–50 %, а иногда падает и до нуля. При этом размеры «дыры» колеблются от 5 млн до 20 млн км2 (рис 128). В первой половине 1990-х гг. международные исследования в Антарктиде были продолжены. Они показали, что «озоновая дыра» не только продолжает возникать, но и увеличивается в размерах. Например, особенно ярко она была выражена в 1992 г.
Вторая подобная «дыра» была обнаружена над Арктикой. Хотя она оказалась не столь обширной и к тому же состоящей из нескольких «дыр» меньшей площади, интенсивности и продолжительности, для населения северных широт Евразии она может представлять значительно большую опасность, чем огромная «озоновая дыра» над безлюдной Антарктидой. А в середине 1980-х гг. содержание озона начало уменьшаться и над территорией средних широт Северного полушария. В конце 1994 г. возникла огромная озоновая аномалия над территорией зарубежной Европы, России, США. В начале 1995 г. было зарегистрировано рекордное (на 40 %) падение содержания озона над территорией Восточной Сибири. Весной 1997 г. снова наблюдалось аномально низкое содержание озона над Арктикой и значительной частью Восточной Сибири. Диаметр этой «озоновой дыры» составлял примерно 3000 км.
Рис. 128. «Озоновая дыра» над Антарктидой в 1997 г.
Естественно, что особую проблему представляет радиоактивное загрязнение окружающей среды, выражающееся в повышении естественного уровня содержащихся в ней радиоактивных веществ вследствие испытаний ядерного оружия и аварий на АЭС. До 2000 г. в мире было проведено примерно 1850 испытаний ядерного оружия, причем последствия атомных взрывов в атмосфере имели глобальный характер. Наиболее опасны для человека изотопы цезия и стронция, которые адсорбируются на почве и затем по пищевым цепям попадают в организм человека.
В условиях экологического кризиса ученые разных стран составляют экологические прогнозы. В большинстве своем они скорее пессимистичны, чем оптимистичны. Это относится и к прогнозам отечественных ученых.
Однако в итоге многое будет зависеть от того, насколько действенные меры сможет противопоставить мировое сообщество происходящей деградации мировой экологической системы.
Территориальному анализу экологических проблем мира посвящено много географических исследований, в которых эти проблемы рассматриваются на разных уровнях – континентов и частей света, макрорегионов (центров), субрегионов, районов и отдельных стран.
Данные о степени нарушенности естественных экосистем на разных континентах (и в частях света) уже были приведены в таблице 11. Анализируя эту таблицу, К.С. Лосев и М. Д. Ананичева отмечают, что в наши дни на Земле осталось еще 55 % ненарушенных территорий, что в абсолютных показателях соответствует 81,5 млн км2.
Нужно, однако, учитывать, что к этим территориям относятся не только земли с сохранившимся естественным растительным покровом, но и обширные оголенные и оледенелые поверхности. Если же их в расчет не включать, то общая площадь ненарушенных территорий уменьшится до 48,8 млн км2. Как следует из данных, приведенных в таблице 11, больше всего территорий с ненарушенными экосистемами осталось – что вполне естественно – в Антарктиде, за которой в порядке убывания следуют Южная Америка, Австралия, Северная Америка, Азия, Африка и Европа.
Частично нарушенные территории, для которых характерно наличие сменяемых или постоянных сельскохозяйственных земель, вторичной, но естественно восстанавливающейся растительности, относительно высокой плотности домашнего скота, лесных вырубок, занимают около 1/5 земной суши. Если не принимать во внимание Антарктиду, то между отдельными континентами они распределяются несколько равномернее с максимальным показателем в Африке и минимальным – в Северной Америке.
Но наибольший интерес для анализа представляют данные о нарушенных территориях, которые отличаются высокой плотностью постоянных сельскохозяйственных земель, городских поселений, почти полным отсутствием естественной растительности, что является неизбежным признаком сильной деградации естественных экосистем. Нарушенные территории занимают 1/5 всей поверхности земной суши, причем в Австралии, Африке, Южной Америке этот показатель ниже среднемирового, а в Евразии (в особенности в Европе, но также и в Азии) и в Северной Америке – выше.
К. С. Лосев делает важный вывод о наличии в наши дни на Земле отдельных крупных регионов (центров) с различной степенью нарушенности естественных экосистем.[78] По его мнению, сформировались три центра дестабилизации и четыре центра стабилизации окружающей среды.
Все три центра дестабилизации окружающей среды, для каждого из которых характерно наличие сплошного пространства площадью в несколько миллионов квадратных километров с практически полностью разрушенными естественными экосистемами, расположены в Северном полушарии (рис. 129).
Во-первых, это Европейский центр дестабилизации, включающий практически всю Европу (за исключением некоторых ее северных районов). В пределах этого центра разрушены или антропогенно изменены и лесные, и степные экосистемы всех биогеографических провинций. На их территории сохранилось не более 8 % естественных экосистем. Общая площадь этого центра превышает 8 млн км2.
Во-вторых, это Североамериканский центр дестабилизации, который охватывает всю основную часть территории США, южную часть Канады и северную часть Мексики. В его пределах наибольшему антропогенному воздействию и разрушению подверглись биогеографические провинции смешанных лесов и прерий. Общая площадь этого центра (включая сохранившиеся менее чем на 1/10 территории естественные экосистемы) несколько превышает 9 млн км2.