Глобальное потепление климата и меры, предпринимаемые международным сообществом (Киотский протокол)

Экологические процессы. При изменении климата может измениться ход и распространенность многих экологических процессов в естественных системах. Хотя предсказание соответствующих изменений связано с большой неопределенностью, уже сейчас очевидно, что их потенциальное воздействие весьма велико.

Гидрология. Климатические изменения могут изменить характеристики гидрологического цикла региональных экосистем, особенно лесов. Уменьшение транспирации за счет прямого влияния увеличения концентрации СО₂ на растительность может, например, увеличить сток и усилить эффект увеличения количества осадков. Изменение речного стока и паводков может сильно повлиять как на сами реки, так и на прилегающие к ним экосистемы, а также на различные виды деятельности человека, зависящие от качества и количества воды [3].

3.1.4 Воздействия изменений климата на урожайность и производство зерновых культур

Для центральных частей североамериканских и европейских зерновых районов наиболее вероятным эффектом быстрого повыше6ния средних температур будет уменьшение урожаев зерна. При повышении температуры на 2^оС урожайность зерновых может уменьшиться, по грубым подсчетам, на 3-17 %.

Отрицательное воздействие повышения температуры на урожайность на урожайность зерновых заключается в увеличение эвапотранспирации, ускорении развития растений и сокращении периода формирования урожая.

Увеличение количества осадков сглаживает воздействие потепления на урожайность зерновых, тогда как уменьшение количества осадков усиливает воздействие потепления.

На всех широтах вероятность самых неблагоприятных воздействий изменения климата на сельскохозяйственные культуры наиболее велика на окраинах зерновых районов.

Изменения климата влияют на вредителей сельскохозяйственных растений и болезни, которые являются причиной значительных потерь урожаев зерновых [3].

3.2 Перспективы на будущее

Существуют проекты по насыщению земных океанов углекислотой из атмосферы, закачке ее в нефтяные скважины, угольные карьеры или обширные подземные озера. Это называется «секвестированием» содержание углекислого газа в атмосфере и представляет по сути совокупность методов связывания и удаления диоксида углерода из атмосферы вместо поисков путей сокращения его выбросов.

В последнее время интерес ученых и функционеров от экологии к улавливанию и связыванию диоксида углерода возрос.

Развивающиеся страны стоят перед дилеммой - они не могут тратить огромные средства на экологически безопасные технологии производства энергии, и вместе с тем мировое сообщество оказывает на них давление в целях предотвращения увеличения выбросов парниковых газов.

Технологии же «углеродного секвестирования» могут быть в этом случае точкой компромисса. При этом никто, конечно, не отказывается и от более привычных методик сокращения выбросов диоксида углерода. На первом месте стоит банальная экономия энергии: чем меньше энергии необходимо затратить, тем меньше горючего придется сжечь для ее производства и тем меньше количества углекислоты попадает в атмосферу.

Некоторые наиболее краткосрочные (по срокам внедрения) технологии связывания углекислоты могут даже не только не требовать затрат, но и приносить прибыль, помогая в производстве полезных продуктов.

Некоторые технологии, находящиеся в разработке в настоящий момент:

Нефтяные месторождения.

Нагнетание углекислого газа в нефтяные месторождения могло бы помочь в добыче нефти. Создавая давление в пористых породах, где залегают нефтяные озера, углекислота «выдавливала» бы нефть к добывающим скважинам. Этот метод уже используется в настоящее время на многих нефтяных месторождениях. Однако сейчас нефтяники больше упирают на добычу нефти, а не на захоронение углекислоты. Для целей «углеродного секвестирования» потребуется поменять акценты.

Угольные карьеры.

Неплохим местом для «складирования» углекислоты являются месторождения угля, слишком глубокие для экономически эффективной разработки. Однако они могут служить неплохим источником природного газа - молекулы метана сорбированы на поверхности угля. Накачивая в такие глубокие шахты углекислоту, можно вызвать десорбцию метана и, таким образом, получать природный газ из заброшенных месторождений угля. Эта идея считается очень перспективной и находится в разработке.

Почва

Естественными «насосами», откачивающими углекислоту, являются растения. Их надземные части поглощают углекислоту, связывают ее в органические вещества и транспортируют полученные продукты а корневую систему, где они складируются. Возобновляя вырубаемые леса, человечество не только будет способствовать снижению концентрации углекислоты в атмосфере, но и решению целого комплекса прочих экологических проблем.

Естественные хранилища

В Северном море, у берегов Норвегии, на шельфовых месторождения природного газа с 1996 года работает процесс по захоронению попутно извлекаемого углекислого газа. Вместо сброса в атмосферу, газ под давлением закачивается в слои пористого песчаника на глубину около 1 км ниже океанского дна.

Для наземных месторождений возможен аналогичный выход - закачка углекислоты в водные слои, на глубину примерно одного километра. Эта вода бесполезна в качестве питьевой. Такие глубинные слои, как правило, располагаются под скалистыми слоями, препятствующими выделению газа на поверхность. То, что в природе существуют природные «хранилища» углекислоты и то, что эти хранилища остались непотревоженными в течение многих тысячелетий - неплохое подтверждение практической осуществимости этого метода и одновременно гарантия того, что однажды заключенный в подскальные воды газ никогда больше не выберется на поверхность.

Возможность захоронения углекислоты в океане - самый спорный момент в технологиях углеродного секвестирования. Один из возможных подходов к связыванию углекислоты водой выглядит так - жидкий газ закачивают по трубам на глубину около 1100 м. В зависимости от глубины закачки, возможны два варианта. В первом (неглубокая закачка) жидкая углекислота остается жидкой и растворяется в океане. Во втором случае, при более глубоком введении, жидкая углекислота в результате реакции с водой жидкая углекислота образует подобные льду куски, которые опустятся на дно океана и пролежат там весьма длительное время, так как скорость растворения газа на больших глубинах будет весьма низкой.

Потенциал мирового океана как хранилища углекислоты огромен. Начиная с 1700-х годов, содержание диоксида углерода в атмосфере возросло примерно на 30%. Но даже если бы концентрация за это время удвоилась, содержание газа в океане увеличилось бы всего на 2%.

Однако никто точно не представляет себе, как складирование углекислоты в океане отразится на морских экосистемах. Большинство ученых, хотя и признают огромный потенциал этой идеи, считают риск очень большим. Дело в том, что растворение углекислоты в воде повышает ее кислотность - изменяет кислотно-щелочной баланс. И как скажется глобальное подкисление океана на живущих в нем организмах, пока никто точно предсказать не может.

Если масштабные сбросы углекислоты в океан станут реальностью, надо учитывать, что примерно пятая часть газа вернется обратно в атмосферу. Однако, по подсчетам ученых, на это уйдет от нескольких сотен до тысячи лет. Несомненно, за такое время человечество откажется от использования ископаемых топлив, таких как уголь, нефть, природный газ и связанных с ними парниковых проблем. Скорее даже, не «откажется», а просто исчерпает все доступные месторождения [10].

Ученые, прослеживая выбросы углекислого газа, давно заметили, что в атмосферу попадает всегда разное количество газа, даже при одинаковых выбросах (график 2).

Рис. 2. Выбросы углекислого газа.

1- Поступление антропогенного СО₂ в атмосферу при сжигании топлива;

2-Количество СО₂ остающегося в атмосфере.

Объяснения этому пока нет, но в будущем это может стать решением проблем выбросов парниковых газов [10].

Заключение

В последнее время проблема парникового эффекта становится все более и более острой. Климатическая обстановка в мире требует принятия безотлагательных мер. Доказательством этому могут служить некоторые последствия парникового эффекта, проявляющиеся уже сегодня.

Влажные районы становятся еще влажнее. Непрерывные дожди, которые вызывают резкое увеличение уровня рек и озер, случаются все чаще. Разливающиеся реки затапливают прибрежные поселения, вынуждая жителей покидать свои дома, спасая свои жизни.

Интенсивные дожди прошли в марте 1997 года в США. Погибло много людей, ущерб оценивался в 400 миллионов долларов. Такие непрерывные осадки становятся более интенсивными и вызваны глобальным потеплением.

В противоположность этому, сухие районы стали еще более засушливыми. В мире наблюдаются засухи столь интенсивные, какие не наблюдались уже в течение 69 лет. Засуха уничтожает кукурузные поля в Америке. В 1998 году кукуруза, которая обычно достигает двух метров и более, доросла только до талии человека.

Проблема глобального потепления носит не только экологический характер, но и социально - экономический.

Глобальное потепление с вероятностью 90% вызвано антропогенным фактором. Полностью остановить потепление невозможно - тем более, что оно совпало с природным циклом потепления, которое тоже происходит сейчас. Но предельно минимизировать процесс - вещь вполне реальная, и в мире много делается для этого. Большинство промышленных стран подписали Киотский протокол - соглашения о сокращении выбросов.

Основная цель - сократить в период действия обязательств с 2008 по 2012 гг. общие выбросы парниковых газов, по меньшей мере, на 5% по сравнению с уровнем 1990 г. Коллективный целевой показатель (не менее 5%) должен быть достигнут путем сокращения выбросов на 8% Швейцарией, большинством государств Центральной и Восточной Европы и Европейским Союзом (Европейский Союз обеспечит достижение своего целевого показателя путем распределения различных долей среди государств-членов); на 6% Канадой, Венгрией, Японией и Польшей. Российская Федерация, Новая Зеландия и Украина должны стабилизировать уровень своих выбросов, тогда как Норвегия может увеличить выбросы до 1%, Австралия - до 8%, а Исландия до 10%.

Договор получил широкое одобрение и был назван важным шагом вперед на пути борьбы с вызовами, которые бросают человечеству глобальные изменения климата.

Киотский протокол пожалуй, самый нашумевший и неоднозначный международно-правовой акт в области экологии за последние годы, споры о целесообразности которого продолжаются с момента его подписания и по сей день.

Изначально и критики, и сторонники Киотского протокола осознавали, что его чисто практическое значение для сокращения выбросов очень невелико: если бы его не было, то в 1990-2010 выброс парниковых газов в мире вырос бы на 41%, а если все страны, подписавшие Киотский протокол, полностью выполнят его условия, то на 40%. Но тем не менее это первый совместный проект, который дает надежду на дальнейшие совместные действия.

В настоящее время существуют проекты по насыщению земных океанов углекислотой из атмосферы, закачке ее в нефтяные скважины, угольные карьеры или обширные подземные озера. Это дает большие перспективы на будущее.

Изменение климата - это глобальная проблема всего человечества, решать которую нужно только сообща, локальное решение этой проблемы не имеет смысла.

Список литературы

1. Легасов В.А., Кузьмин И.И., Черноплеков А.И. Влияние энергетики на климат. - Изв.АН СССР, ФАО, 1984.

2. Винников К.Я., Ковынева Н.П.. О распределении изменений климата при глобальном потеплении. - Метеорология и Гидрология, 1983.

3. Б. Болин, Б.Р. Деес., Дж. Ягер, Р. Уоррик. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. Л., 1989.

4. Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий. М., 2006.

5. Буденко М.И. Влияние человека на климат. - Л., 1972.

6. http://news-nano.blogspot.com/2008/02/25-2008.html - Новости науки и новейших технологий.

7. Бердин В.Х., Васильев С.В., Кокорин А.О. Киотский протокол. WWF России, 2003.

8. Клиге Р.К. Изменение уровня океана в истории Земли. М., 1982.

9. Антоновский М.Я., Корзухин М.Д., Тер-Микаэлян М.Т. Моделирование антропогенных изменений лесных экосистем. Л., 1985.

10. http://science.km.ru/magazin/view.asp?id=86B0FE0FF3C9441AB07728A80C9667E2&data=05.09.2000 - Наука и техника «Охота за парниковыми газами».