Земля - беспокойная планета

ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2002, Випуск 4
УДК 577.4
ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА
СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
И.И.
Национальный горный университет, Днепропетровск
Дорошенко
Розглянуто вплив ряду природних явищ на навколишнє середовище (ерозія ґрунтів, повені, землетруси, вулканічна діяльність тощо). Показана необхідність вивчення причиннонаслідкових зв'язків прояву стихійних явищ і розробки на їхній основі прогнозів прояву цих
явищ, що дозволить істотно підвищити безпеку життєдіяльності населення.
Рассмотрено влияние ряда природных явлений на окружающую среду (эрозия почв, наводнения, землетрясения, вулканическая деятельность и др). Показана необходимость изучения
причинно-следственных связей проявления стихийных явлений и разработки на их основе
прогнозов проявления этих явлений, что позволит существенно повысить безопасность жизнедеятельности населения.
В настоящее время, наряду с влиянием
деятельности человека, окружающая среда испытывает ощутимое воздействие стихийных
природных явлений. Весьма существенное влияние на окружающую среду оказывают следующие явления: деятельность вулканов, солнечная активность, землетрясения, наводнения,
ветровая и водная эрозии и т.д. При этом возникает вопрос о соотношении природной и техногенной составляющих этих воздействий. Как
известно, академик В.И. Вернадский еще в
начале ХХ века сделал вывод, что по масштабам воздействия человеческая деятельность
стала сопоставимой с геологическими силами и
при неразумном использовании накопленных
знаний может привести к гибели человеческой
цивилизации. И все же не стоит забывать, что
природные (геологические и космические) силы
обуславливали в прошлом глобальные изменения и в будущем будут существенным образом
влиять как на гео-, так и на биосферу в целом.
Достаточно вспомнить о таких фактах как ледниковый период на Земле, периодичное массовое вымирание животных организмов и т.п.
Установлено, что глобальные и локальные процессы носят цикличный характер с периодичностью от сотен лет до сотен тысяч лет [1]. Основываясь на факте изменения оси вращения
Земли, ученые делают прогнозы о скором появлении в Европе первой пустыни и перемещении
зоны лесостепи на широту г.Москвы. Развивая
гипотезу о закрытии океана Палеотетис, ученые
прогнозируют превращение Средиземного моря
в недалеком будущем в цепочку изолированных
озер [2]. Методы борьбы с этими планетарными
и космическими явлениями вряд ли когда-либо
будут изобретены, но научиться их предсказывать – важная задача для человечества. Правильный прогноз этих глобальных последствий

позволит выработать упреждающие меры в хозяйственной деятельности. При этом мы четко
должны понимать, общепланетные изменения в
окружающей среде происходят и будут происходить независимо от нашей воли.
Менее драматические изменения происходят ежегодно. Прежде всего речь идет о безобидной, на первый взгляд, ветровой и водной
эрозии.
Эрозия почвы – разрушение почвы талыми и дождевыми водами (водная), ветром (ветровая – дефляция), перемещение продуктов
разрушения и их переотложение.
По степени разрушения эрозию почвы
подразделяют на нормальную (естественную) и
ускоренную (антропогенную). Нормальная эрозия почвы протекает медленно, плодородие
почвы не снижается. Ускоренная эрозия связана
с хозяйственной деятельностью человека - с
неправильной обработкой почвы и орошением,
нарушением растительного покрова при выпасе
скота, сведением лесов, строительными работами.
При сильном развитии эрозии почвы
снижается плодородие земель, повреждаются
посевы. Овраги превращают сельскохозяйственные угодья в неудобные земли и затрудняют обработку полей. Происходит заиление
рек и водоёмов. Эрозия почвы разрушает дороги, линии связи, электропередач и другие коммуникации.
Вследствие эрозии почвы к 1975 г. на
земном шаре выбыло из сельскохозяйственного оборота свыше 50 млн. га пахотных земель.
В СССР, по данным государственного учёта
земель (1975 г.), в защите от водной эрозии
нуждается около 200 млн. га (Центральночернозёмные области, районы по правобережью Днепра, в Поволжье, на Дону и др., на
© Дорошенко И.И., 2002
178
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2002, Випуск 4
Северном Кавказе, в горных районах Закавказья и Средней Азии); ветровая эрозия проявляется чаще на почвах лёгкого гранулометрического состава и угрожает более 100 млн. га
земель (Северный Казахстан, Южная Сибирь,
Украина, Заволжье). В Беларуси ветровая эрозия почвы развивается на 7,8% пахотных угодий, в Башкортостане эродированные и эрозионно опасные земли составляют около 60%
территории [3,4].
Вся поверхность земного шара (как горы, так и долины) ежедневно и ежечасно подвергается эрозии. Объемы разрушения огромны. Разрушаемые почвы реками переносятся в
моря и океаны, медленно, но, настойчиво повышая уровень воды в них, завоевывая все новые и новые площади суши. В подтверждение
приведем тот факт, что в том месте, где Дунай
делится на два рукава первого порядка, Килийский и Тульченский, он в среднем пропускает 6200 м3 воды за секунду и при этом
транспортирует в море в среднем 65 млн. тонн
песка и ила в год [5].
За многовековую историю человечество
выработало приемы борьбы с эрозией почв
(безотвальная вспашка, террасирование склонов, лесонасаждение). Вместе с тем следует
отметить, что эти методы лишь замедляют, но
не предотвращают процессы разрушения поверхности Земли. Приведенный пример с Дунаем убедительно подтверждает это, хотя в
Западной Европе противоэрозийные мероприятия используются повсеместно.
Важнейший для жизни природный ресурс – вода часто превращается в разрушительную силу при наводнениях и цунами.
Наводнение – значительное затопление водой
местности в результате подъёма уровня воды в
реке, озере или море, вызываемое различными
причинами. Наводнение на реке происходит от
резкого возрастания количества воды вследствие таяния снега или ледников, расположенных в её бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнения нередко
вызываются повышением уровня воды в реке
вследствие загромождения русла льдом при
ледоходе (затора) или вследствие закупоривания русла под неподвижным ледяным покровом скоплениями внутриводного льда и образования ледяной пробки (затора). Нередко
наводнения возникают под действием ветров,
нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счёт задержки в устье приносимой рекой воды. Наводнения такого типа
наблюдались в Ленинграде (1824, 1924), Нидерландах (1952). На морских побережьях и
островах наводнения могут возникнуть в ре-
зультате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или
извержениях вулканов в океане (цунами). Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана.
Наводнения могут быть обусловлены прорывами плотин, оградительных дамб. Наводнения случаются на многих реках Западной Европы - Дунае, Сене, Роне, По и др., а также на
реках Янцзы и Хуанхэ в Китае, Миссисипи и
Огайо в США. Также большие наводнения
наблюдались на реке Днепр (1931) и Волге
(1908 и 1926). Наводнения обычно приводят к
большим разрушениям и человеческим жертвам. Ярким примеров наводнений вследствие
выпадения обильных осадков было лето 2002
г. в Западной Европе. Убытки, причиненные
данными явлениями, мы более или менее знаем точно, а вот объемы разрушения ландшафта
и деградации территории со всеми экологическими последствиями до настоящего времени
не оцениваются.
Основные методы борьбы с наводнениями сводятся к регулированию стока рек путем
устройства плотин и заградительных дамб по
берегам рек. К настоящему времени накоплен
большой опыт устройства таких сооружений
(заградительные береговые дамбы в Дании,
каскад плотин на реке Днепр и т.д.) Вместе с
тем до настоящего времени нет точного ответа
на вопрос: больше пользы или вреда приносят
такие сооружения.
Постоянное влияние на окружающую
среду оказывает вулканическая деятельность. В
настоящее время в мире насчитывается более
800 действующих вулканов, ежегодно извергающих в окружающую среду 3,3 млрд. тонн лавы, пепла, вулканической пыли и различных
газов. Влияния вулканической активности на
климат состоит в следующем. Основное влияние на поток солнечной радиации и, следовательно, на тепловой режим Земли оказывает
слой сернокислотного аэрозоля, формирующийся в стратосфере из выброшенных вулканами серосодержащих газов. Этот аэрозоль
препятствует проникновению солнечного излучения к поверхности Земли. Остальные компоненты вулканических выбросов имеют значительно меньшее влияние на окружающую среду
[6]. В нижних слоях атмосферы в радиусе нескольких километров от вулкана также отмечается повышенное содержание оксидов серы,
углерода и азота. Это затрудняет жизнедеятельность в ближайших населенных пунктах. Методов борьбы с извержениями вулканов не существует, задача заключается в предсказании
179
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2002, Випуск 4
начала извержения и принятии заблаговременных защитных мер.
Земля остро реагирует на изменения солнечной активности. Можно обнаружить массу
доказательств влияния солнечной активности
на окружающую среду. Солнечные бури изменяют верхние слои атмосферы, зажигают полярные сияния, индуцируют мощные магнитные поля в наземных силовых линиях и даже
повреждают спутники связи. Светило буквально выплескивает повышенное ультрафиолетовое излучение. В целом магнитосфера и ионосфера Земли неплохо нас защищают от космических угроз. Однако, в настоящее время отмечается тенденция к увеличению влияния солнечной активности, связанная с ослаблением
нашего щита - магнитного поля Земли - более
чем на 10 процентов за последние полвека и
одновременным удвоением магнитного потока
Солнца, служащего основным посредником при
передаче солнечной активности [7]. Для исследования Солнца, магнитосферы и ионосферы
Земли развернута сеть солнечных обсерваторий
и геофизических станций, а в околоземном
космосе парит целая флотилия научноисследовательских спутников. Основываясь на
наблюдениях, ученые предупреждают нас о
солнечных вспышках и магнитных бурях. В целом же влияние этих явлений на биоту до конца
не выяснено и пока ясно только, что на чувственном уровне оно достаточно заметно.
На окружающую среду и, в частности, на
человека постоянно оказывают влияние землетрясения (подземные удары и колебания поверхности Земли, вызванные естественными
причинами, главным образом тектоническими
процессами). В некоторых местах Земли землетрясения происходят часто и иногда достигают
большой силы, нарушая целостность грунта,
разрушая здания и вызывая человеческие жертвы. Количество землетрясений, ежегодно регистрируемых на земном шаре, исчисляется сотнями тысяч. Однако подавляющее их число от1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
носится к слабым и лишь малая доля достигает
степени катастрофы, при которой изменения в
почве достигают огромных размеров, возникают многочисленные трещины, обвалы, оползни,
водопады, подпруды на озёрах, отклонение течения рек. До 20 века известны, например, такие катастрофические землетрясения., как Лисабонское в 1755 г., Верненское в 1887 г., разрушившее г. Верный (ныне Алма-Ата), землетрясение в Греции в 1870-73 гг. и др. По своей
интенсивности, т.е. по проявлению на поверхности Земли, землетрясения разделяются, согласно международной сейсмической шкале
MSK-64, на 12 градаций – баллов [8,9]. Прогнозировать землетрясения, и особенно опасные
для жизнедеятельности (свыше 6 балов), мы
еще не научились и прогресс достигнут только
в технологиях ликвидации их последствий.
Оценить же последствия для окружающей среды даже приблизительно мы еще не можем.
Из приведенного выше далеко неполного
анализа влияния природных (стихийных) явлений на окружающую среду можно сделать ряд
важных выводов:
1. В большинстве случаев природа стихийных
явлений установлена, однако причинноследственные связи их проявлений требуют
дальнейшего изучения.
2. Разработка даже приблизительных прогнозов проявления этих явлений позволит существенно повысить безопасность жизнедеятельности населения.
3. Стихийные природные явления вносят существенный вклад в изменение окружающей среды и важнейшей научной задачей
является обоснование методов долгосрочного прогноза этого воздействия для повышения надежности принимаемых решений в
области устойчивого развития.
Автор статьи выражает глубокую благодарность д.т.н. проф., Шапарю А.Г. за руководство и консультации.
Перечень ссылок
Гончаров Г.Н. Галактические ритмы природной среды и жизни в Фанерозойской истории Земли
//Экологическая геология и рациональное недропользование. Материалы конференции. – СПб., 2000. – С.
70-72
Нестеров Е.М. Экология оптимизма. //Экологическая геология и рациональное недропользование. Материалы конференции. – СПб., 2000. – С. 123-125.
Бараев А. И., Зайцева А. А., Госсен Э. Ф. Борьба с ветровой эрозией почв. – М., 1963.
Лысак Г.Н. Эрозия почв и борьба с ней. Уфа. 1970.
Бондар О.І. Проблеми створення суднового ходу Дунай – Чорне море. // Екологічний вісник. №3-4.- 2002.
Лаурман Дж. Стратегические направления действий и проблема влияния СО2 на окружающую среду // Углекислый газ в атмосфере. - М.: Мир, 1987. - С. 425-472.
Зирин Г. Солнечная атмосфера. - М., 1969.
Гутенберг Б. и Рихтер К. Сейсмичность Земли. - М., 1948.
Атлас землетрясений в СССР. - М., 1962.
180
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2002, Випуск 4
Представлено членом редколлегии д.т.н., проф. А.Г. Шапарем
I.I. Doroshenko
THE PROBLEM OF INFLUENCE OF
NATURAL PHENOMENA ON THE
ENVIRONMENT
National Mining University of Ukraine, Dniepropetrovsk, Ukraine
It has been ascertained that boring-explosive jobs are not only initiator of water and air conditions' deteriorate in zone of dust-gas cloud's influence for soil's recondensation and porosity reduce,
but transform geochemical properties of contiguous landscapes with following soil's equilibrium disbalance yet.
Received September 20, 2002
181