Роль техногенеза в глобальном изменении климата

УДК 551.5 : 502

В.Б. Жарников, А.В. Ван СГГ А, Новосибирск

РОЛЬ ТЕХНОГЕНЕЗА В ГЛОБАЛЬНОМ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА

В статье рассматривается проблема влияния человеческой деятельности на изменение климата Земли, в частности, нынешнее повышение средней температуры атмосферы и земной поверхности. Проведенными исследованиями установлено, что главными факторами этих процессов является не техногенез, повышающий содержание углекислого газа, который служит экраном для теплового потока от Земли, а естественное и закономерное развитие событий, присущих конкретно нашей планете. Современное потепление климата Земли является следствием наступления очередного ритма потепления, за которым последует похолодание, обусловленные геологическими и космическими причинами. Повышение средней температуры атмосферы усугубляется и ускоряется антропогенным влиянием, в том числе выбросами промышленного углекислого газа. Ритмическое чередование потепления и похолодания с образованием ледников разных порядков существовало и до появления человека на Земле. Однако это не снимает проблему охраны природы, так как последствия неуправляемого развития негативних для окружающей среды процессов может привести к региональным или локальным экологическим катастрофам, ухудшающим комфортность проживания человека на Земле.

V.B. Zharnikov, A.V. Van

Siberian State Academy of Geodesy

10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

THE ROLE OF TECHNOGENESIS IN GLOBAL CLIMATE CHANGES

The paper deals with the problem of human activities effect on the Earth climate changes, in particular, the present increase of the atmospheric and earth surface average temperature. Due to investigations conducted it was found that the main factor of these processes is not technogenesis which increases carbonic acid content and serves as a screen for heat current from the Earth, but natural development of events peculiar to our planet. The present Earth climate warming results from the advent of the regular warming rhythm to be followed by the cold spell, both caused by geological and space factors. The rise in average atmospheric temperature is aggravated and accelerated by anthropogenic effect, including industrial discharge of carbon dioxide. Rhythmical alternation of rises and falls in temperature bringing glaciers of different orders used to be even before a man appeared on the Earth. This does not make the problem of nature preservation less urgent, as the consequences of uncontrollable processes unfavourable for environment may result in regional and local ecological catastrophes, deteriorating human living conditions on the Earth.

Глобальное потепление климата на Земле сопровождается значительным усилением изменений на ее поверхности вплоть до проявлений катастрофических нарушений окружающей среды. Генетическими причинами этого явления выступают как естественные колебания природних процессов под воздействием космических сил, так и техногенная

деятельность человека, связанная с развитием промышленности и сельского хозяйства.

Международная научная конференция под эгидой ООН в ноябре 2009 г в Копенгагене еще раз показала всю важность и сложность этой проблемы, решение которой представляется весьма актуальным и неотложным в связи с возрастанием воздействия техногенеза до все земного масштаба в форме проявлений климатических пертурбаций в том числе общего потепления на поверхности Земли.

Между тем накопившиеся к настоящему времени научные данные не имеют однозначной интерпретации, которые доказывали бы определяющую роль человеческой деятельности на глобальное изменение климата.

Большинство ученых считает, что основным фактором, влияющим на потепление климата, которое продолжается уже более 100 лет, являются промышленные выбросы газов, создающих парниковый эффект и способствующих повышению температуры атмосферы. Главный компонент в составе газообразных отходов промышленного и сельскохозяйственного производства представлен диоксидом углерода - СО2, количество которого в атмосфере за последние сто лет увеличилось на 10-15 %, и только за счет сжигания топлива поступило 400 млрд.т углекислого газа. С вычетом СО2 , поглощенного растениями ежегодный прирост его концентрации в атмосфере составляет 14 млрд. т, создающий тепловой экран над поверхностью Земли. Чем выше содержание СО2, тем меньше тепла рассеивает Земля. Повышение средних температур приземного слоя воздуха в 1930 г. на 0,4° С сопровождалось сокращением площади льдов в Арктике на 10 %, сильними засухами во многих странах, сдвигались границы ландшафтнЙх зон на 200 км к северу. Керны льда, добытые из скважин на станциях «Восток» и «Мирный» в Антарктиде, показали, что содержание углекислого газа в атмосфере растет, что вызывает потепление и увеличение температурной контрастности погоды [4].

Однако в течение этих последних ста лет несмотря на устойчивое постоянное нарастание поступления промышленного СО2 в атмосферу температурный режим не был постоянным. Происходило переодическое потепление климата, сменяющееся временным похолоданием, которые чередовались через определенные временные ритмы, что свидетельствовало об участии в формировании климата более мощных природних сил, значительно превосходящих антропогенное влияние и проявляющихся по другим естественным закономерностям.

Исходя из имеющихся фактов и не умаляя значение техногенеза на формирование климата, можно констатировать, что ритмическое его изменение во времени обусловлено, прежде всего, природными процесами существования и развития Земли. Одним из доказательств является проявления ритмов вулканической деятельности общепланетарного характера, которые хронологически совпадают со вспышками тектоно-сейсмической активностии и близки к стадиям максимального распространения ледников на Земле [5,7]. В этом усматривается явная

причинно-следственная связь космических, геологических и климатических процессов.

Ритмичность вулканической активности проявляется не только в общей частоте извержений, но и в их силе, по которой выделяются параксизмальные извержения, повторяющиеся каждые 23 года, сверхпараксизмальные, отвечающему 1850-летнему ритму и гигантские извержения, соответствующему 40 700-летнему ритму, которые сопровождаются соразмерным по масштабу глобальным стадиям оледенения.

Изучение современной и древней вулканической деятельности позволило многим ученым увидеть эту взаимосвязь между похолоданием и вызывающим его оледенением с увеличением интенсивности вулканизма [5]. Е.В. Максимов с определенной степенью достоверности указывает на два особенных вулканических проявлениях, пережитых Землей на границе позднего плейстоцена во временном интервале 14000 и 13000 лет назад и голоцена между 12000 и 11000 лет назад, которые сопровождаются двумя максимумами горных оледенений.

Изменение климата на всей Земле, связанное с резким похолоданием приводило к перестройке биосферы и массовым вымираниям живых организмов. По литературным данным известно нахождение признаков резкого похолодания на многих континентах в виде ледниковых отложений, датируемых от докембрия (свыше миллиарда лет назад), рифея (600-700 млн. лет назад), ордовика (440-510 млн. лет назад), силура (410-460 млн. лет назад) и девона (360-410 млн. лет назад), перми (300-345 млн. лет назад), триаса (150210 млн. лет назад), мела (60-140 млн. лет назад) до четвертинного времени включительно (последние 1 млн.лет) и являющихся последствиями глобальной активизации вулканической деятельности. Наиболее выразительны две эпохи экологических катастроф, которые хронологически соответствуют двум крупнейшим геологическим событиям, связанным с активизацией горообразовательных движений на Земле - герцинскому 200 млн. лет тому назад и ларимийскому - 70-80 млн.лет тому назад.

Глобальное наступление ледников есть закономерный этап

геологического развития Земли, связанный с космическими факторами.

Гелогический ритм обусловлен космическим годом, во время которого Солнечная система совершает полный оборот вокруг центра Галактики. Выявляется хронологическое совпадение эпох горообразования, тектоно-сейсмической активизации и великих оледенений прошлого -

нижнепротерозойского, среднерифейского, вендского, палеозойского и кайнозойского.

Масштабы проявлений вулканической активности и вызванные ею похолодание с образованием горных и покровных ледников, в также длительность временного интервала между ними показывают существование разнопорядковых ритмов от нескольких сотен миллионов лет до

наблюдаемых в настоящее время 11-летних ритмов солнечной активности.

Из приведениях сведений понятно, что периодическое изменение климата на Земле - потепление и похолодание - и связанное с этим

перестройкой биосферы происходило всегда, с тех пор как Земля приобрела литосферу, гидросферу и атмосферу. Особенно заметные следы этих явлений сохранились со времен возникновения на Земле живих организмов, массовое скопления остатков которых в отдельных горизонтах разрезов осадочних отложений, свидетельствуют о происходивших в прошлом крупних экологических перестроек. В настоящее время известны пять глобальних катасрофических событий, с которыми связаны вымирание многих видов животных в том числе динозавров [6].

Нынешнее потепление климата является очередным естественным этапом изменения температурного режима в сторону повышения его значения, на которое наложилось антропогенное влияние, усилившее направленность явления.

Вывод о соразмерности влияния человека и природы на изменение климата, который появился в научной и ненаучной печати, обусловлен слабым и неполным исследованием этой проблемы, а также игнорированием многих других важнейших природных факторов.

Главное заключение о потеплении климата обосновывается в основном на содержании углекислого газа в атмосфере, который создает парниковый эффект. В действительности на повышение температуры атмосферы и земной поверхности влияет не только СО2, но и многие другие более мощные и, в первую очередь, геологические процессы.

Известно, что первичная атмосфера Земли в основном состояла из углекислого газа с незначительной примесью паров воды, азота, аммиака, метана и небольшого количества инертных газов. Количество углекислоты в атмосфере уменьшалось по мере ослабления вулканической активности и особенно после появления на Земле растительного покрова.

Парниковый эффект и участие в его создании человека не является главным и существенным фактором, который контролирует изменение климата. Прежде всего нужно отметить, что глубинные геологические процессы доставляют на поверхность Земли огромное количество тепловой

энергии, которая никем из климатологов не учитывается. Общая отдача тепла

20

нашей планеты по Дж. Ферхугену и др. [3] составляет 2,4. 10 кал/год. При

18

самых скромных подсчетах извержения наземных вулканов выделяют 1,2.10 кал/год. Количество тепла, выносимого подводными вулканами, число которых значительно больше наземных, можно только представить. По оценке Менарда только в Тихоокеанском бассейне существуют около 10 000 вулканов высотой свыше 1 км.

Количество тепловой энергии, сосредоточенный только в верхнем пятикилометровом слое земной коры, составляет цифру, во много раз превосходящую суммарную потенциальную энергию всех существующих запасов нефти, газа, угля и торфа [1]. На территории России в интервале глубин 10-15 км от земной поверхности скрыта тепловая энергия, эквивалентная количеству тепла, образующегося при сжигании 1.10 тонн условного топлива.

Океанские рифтовые зоны имеют суммарную длину около 70 000 км, ширину от 250-300 км с подводными вулканическими возвышениями высотой 3,0-3,5 км. Общая площадь срединно-океанических поднятий составляет примерно 30 % площади океанов, что соответствует всей площади материков [2]. Только на доступном наблюдению участке рифтовой зоны в Исландии на протяжении 400 км насчитываются 28 действующих наземных вулканов и пять подводных.

Подводные вулканические процессы кроме тепловой энергии поставляет на поверхность и газовую смесь, среди которых ведущее место занимает углекислый газ. В газовых эманациях наземных вулканов его содержание иногда достигает 87 % [2].

Выполненный сравнительный анализ влияния антропогенных и природных факторов на изменение климата показывает ведущую роль естественных геологических факторов, разнопорядковое ритмическое проявление которых контролируется периодическим изменением элементов земной орбиты и наклона эклиптики, положением Солнечной системы на своей орбите относительно центра Галактики [5].

Принципиальное согласованность развития геологических процессов, синхронность проявлений с ними покровных и горных оледенений разных материков обусловлено, как уже показано, единством причин земных и космических, противостоять которым человечество еще не в состоянии.

Нынешнее потепление климата на Земле является закономерным явлением ее развития, которое усугубляется и ускоряется человеческой деятельностью. Ритмическое чередование потепления и похолодания разных порядков существовало и до появления человека на Земле, поэтому повышение и понижение температуры атмосферы будет также ритмически повторяться, как повторялись тысячелетия и миллионы лет назад.

Однако это не снимает проблему охраны природы, так как последствия неуправляемой ее эксплуатации может приводить к нарушениям окружающей среды, региональным и локальным экологическим катастрофам, приводящим к нарушению естественной направленности развития природных процессов и ухудшать комфортность проживания человека на Земле.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дворов И.М., Дворов В.И. Термальные воды и их использование.- М.: Просвещение, 1976.-128 с.

2. Василевский М.М. Рожденные в огне.- М.: Знание, 1976.- 96 с.

3. Земля. Введение в общую геологию. - М.: Мир, 1974.- 847 с./ Ферхуген Д., Тернер Ф., Вейс Л. и др.

4. Константинов В.М. Охрана природы.- М.: Издательский центр «Академия», 2000.- 240 с.

5. Максимов Е.В. Проблемы оледенения Земли и ритмы в природе.-Л.:Наука, 1972.-296с.

6. Николаев Г.Н. Биосфера пережила пять катастроф // Наука и жизнь. 1995. -№ 9.-

С. 30-33.

7. Резанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли.- М.: Наука, 1972. -164с.

© В.Б. Жарников, А.В. Ван, 2010