Климатические засухи и опустынивание Земли

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Климатические засухи и опустынивание земли

(Курсовая работа)



Оглавление

Введение

Глава 1. Эволюция взглядов на опустынивание

Глава 2. Факторы и механизмы опустынивания

2.1 Особенности климатического опустынивания

2.2 Особенности антропогенного опустынивания

Глава 3. Глобальное распространение опустынивания на земном шаре

3.1. Климатическое опустынивание Сахельской зоны

3.2 Современные процессы опустынивания и засух в Азиатском

регионе

3.3 Климатическое опустынивание в Беларуси

Глава 4. Международное сотрудничество по борьбе с опустыниванием

Заключение

Список использованных источников



Введение

По мере развития цивилизации перед человечеством неоднократно возникали сложные проблемы, которые стали приобретать не только местный, локальный, но и региональный и даже глобальный характер.

По оценкам ООН, одной из главных проблем в мире является потеря продуктивности земли, что приводит к опустыниванию, особенно в засушливых регионах. В мире на одного человека приходится 0,24 га пашни, и с каждым годом этот показатель уменьшается.

Опустынивание -- деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара, вызванное как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами [5]. Главные причины этого явления - уничтожение лесов и кустарников, применение нерациональных форм земледелия, чрезмерный выпас скота и др.

Процесс опустынивания шёл всегда и будет продолжаться. За весь исторический период развития человечество потеряло почти 2 млрд. га продуктивных земель. Так, 2000-3000 лет назад Сахары не существовало. Эту территорию занимала саванна.

Теоретически, на сегодняшний день процесс опустынивания идет интенсивнее, чем когда-либо за время существования цивилизации. Оно охватило свыше 100 стран мира с населением около 1 млрд. человек.

На сегодняшний день проблема опустынивания является актуальной, причем сегодня - это проблема глобального уровня. Главные территории, подвергающиеся процессу опустынивания - Великие равнины, регион Северо-Восточной Бразилии, низовья реки Сан-Франсиску, почти вся Австралия, восток Китая, Северо-Западная Индия, Сахель, Калахари, Средняя Азия, Испания, Южная Украина - наиболее экономически важные районы.

Основной целью этой работы является изучение процесса опустынивания как одной из главных мировых проблем, его факторов и механизма, глобального распространения, а также характеристика основных регионов планеты, которые подвергаются опустыниванию и засухам.

Задачи, которые ставилась при написании работы:

изучение эволюции взглядов на опустынивание;

изучение факторов и механизмов климатического и антропогенного опустынивания; климатический засуха опустынивание

глобальное распространение опустынивания на земном шаре;

климатическое опустынивание в Беларуси;

международное сотрудничество по борьбе с опустыниванием.

Решение проблемы опустынивания может быть достигнуто только лишь при сотрудничестве в общепланетарном масштабе, совместных действиях всех народов и стран.

При написании данной работы были использованы литературные источники, научные издания, карты, диаграммы, сведения из сети Интернет.



Глава 1. Эволюция взглядов на опустынивание

В последнее десятилетие со всей очевидностью обнаружилось, что на состояние земельного фонда планеты особенно большое отрицательное воздействие оказывают процессы аридизации, т.е. распространение пустынь и полупустынь.

Пустыни и полупустыни существовали на Земле еще в доисторические времена. Первое опустынивание - опустынивание Сахарской саванны, возможной причиной которого был перевыпас животных, после чего люди ушли в Нильские болота (в настоящее время это район Египетской цивилизации). Далее последовали формирование пустыни Тар (первое антропогенное опустынивание), опустынивание Китая, степей России и Украины (продолжается и на современном этапе). В то время, несмотря на существование процесса опустынивания, ему не придавали большого значения, а рассматривали на уровне «местных проблем». До 19 века, включительно, понятие проблемы опустынивания вышло на более высокий уровень, а в 20 веке опустынивание - глобальная проблема, т.е. значимость опустынивания как проблемы возросла.

В наши дни пустыни образуют огромный по территории аридный пояс, занимающий, по разным оценкам, от 36 до 48 млн. км [12]. Вторая из приведенных оценок принадлежит известному экологу Н.Ф. Реймерсу; по его же расчетам, она соответствует 43% жизнепригодной суши. В том числе собственно пустыни как области с постоянно жарким климатом, в которых растительность не образует сплошного покрова, занимают около 20% поверхности суши [12]. Они формируют обширные пространства в Северной и Юго-Западной Африке, в Центральной и Юго-Западной Азии, в Австралии, на западном побережье Южной Америки. При этом пустыни Северной Африки и Азии образуют почти сплошную широтную зону, протягивающуюся на 11 тыс.км. Около половины этого расстояния приходится на величайшую пустыню мира - Сахару.

Опустынивание - одно из проявлений глобальных изменений природы в прошлом, настоящем и будущем. Термин «опустынивание» введён в научное обращение с середины ХХ века для объяснения эволюции гумидных и субгумидных ландшафтов в Тропической Африке в результате изменения климата и деятельности человека. Антропоцентристский взгляд на опустынивание как на явление, вызванное человеком, формируется в конце 1950-х гг., когда появляются первые негативные последствия изменения традиционного землепользования в некоторых бывших колониях Средиземноморского побережья Африки. Он становится преобладающим в оценках катастрофических последствий Сахельской зоны в 1968-1972 гг., а также деградационных процессов в аридных районах некоторых стран, в частности СССР. Антропоцентристский взгляд превалирует во многих определениях опустынивания, хотя многие исследования отражают важность обусловленных климатом, в частности засухой, процессов для понимания этого явления. Согласно материалам Конференции ООН по опустыниванию, указанное природное явление представляет собой «деградацию земель в засушливых районах, происходящую в результате деятельности человека» (UNCOD, 1977).

Последующая систематизация накопленных наблюдений за процессами опустынивания показала, что воздействие климатического фактора на опустынивание осуществляется параллельно с антропогенным. Это обстоятельство нашло отражение в новом определении опустынивания: Опустынивание - деградация земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, в том числе изменения климата и деятельности человека.

Последнее определение становится исходным моментом для постановки фундаментальных вопросов: как разделить эффекты климатического и антропогенного воздействий; как их взаимодействие обеспечивается обратными связями; насколько конечный эффект взаимодействия отличается от простого суммирования эффектов; возможны ли обратимые эффекты опустынивания.



Глава 2. Факторы и механизмы опустынивания

Современное опустынивание развивается в последние десятилетия в условиях глобального потепления, характеризующегося повышением среднегодовой приземной температуры воздуха на суше, особенно в засушливых внутриконтинентальных регионах. Общий годовой прирост пустынь в мире составляет около 50 тыс. км2. Одновременно вне засушливых регионов суши отмечается слабая тенденция к увеличению количества осадков. Значимое снижение годовых осадков наблюдается в засушливых тропиках Северной Африки, что создает там климатические предпосылки для аридизации прилегающих к пустыням земель. Так как опустынивание сильно зависит от доступности воды, вопрос: находятся ли региональные ветви водного цикла в засушливых районах под воздействием глобального потепления - приобретает особую актуальность.

Многолетние группировки влажных лет создают предпосылки для восстановления растительного покрова на слабодеградированных землях. С этой точки зрения термин "деградация", относящийся к наиболее динамичной характеристике засушливых земель - продуктивности растительного покрова, должен предполагать обратимость процесса.

“Механизм” формирования и развития пустынь подчинен прежде всего неравномерности в распределении на Земле тепла и влаги, зональности географической оболочки нашей планеты.

Если бы суша покрывала всю поверхность планеты и не было океанов и высоких горных поднятий, пояс пустынь был бы сплошным и границы его точно совпадали бы с определенной параллелью. Но так как суша занимает меньше 1/3 площади земного шара, распределение пустынь и их размеры зависят от конфигурации, величины и устройства поверхности континентов. Так, например, азиатские пустыни распространились далеко на север - до 48° с.ш. В южном полушарии из-за огромных водных пространств океанов общая площадь пустынь континентов сильно ограниченна, а распространение их более локализовано.

Климатическая характеристика пустынь была бы неполной, если не упомянуть о ветре, который называют великим хозяином пустыни. Как гласит арабская пословица, "в Сахаре ветер встает и ложится вместе с солнцем". Не случайно местные жители нарекали пустынные ветры разными именами. Таковы сирокко Сахары, гебли, хамсин Ливийской и Аравийской пустынь, брикфильдер Австралии, афганец Средней Азии и т.д. Но как бы их ни называли, все они жаркие, сухие, пыльные, отличаются известным постоянством направления, длительности, частоты появления. Сирокко, например (он же шехили, ифири), в Африке дует по нескольку раз в месяц с мая по октябрь.

Ветры нередко переходят в пыльную бурю. За один день ветер может унести из Сахары миллион тонн пыли. Если ее погрузить в железнодорожные вагоны, то длина поезда составила бы 400 км. Температура воздуха в это время повышается до 48-50°С, сопровождаясь резким падением влажности.

Таким образом, возникновение, развитие и географическое распределение пустынь на земном шаре обуславливаются следующими факторами: высокими значениями радиации и излучения, малым количеством выпадающих осадков или их полным отсутствием. Последнее, в свою очередь, обуславливается широтой местности, условиями общей циркуляции атмосферы, особенностями орографического строения суши, материковым или приокеаническим положением местности.

Выделяют две группы факторов опустынивания: природное (климатическое) и антропогенное [11]. Наиболее опасен процесс опустынивания при совокупном действии природы и человека.

Процесс опустынивания в обоих случаях ведет к повышению единообразия растительного покрова, стирания границ как отдельных растительных сообществ, так и тех микроландшафтов, с которыми эти сообщества сопряжены.

Подробнее различия факторов и механизмов образования этих видов опустынивания будет рассмотрено в следующих подглавах.

рис. 2.1. Механизмы опустынивания засушливых земель [21]

1 - антропогенное изменение; 2 - обратные связи меду поверхностью суши и атмосферой; 3 - гидрологические обратные связи; 4 - изменения климата; 5 - радиационный механизм регулирования температуры поверхности (а - альбедо, ts - температура поверхности)

2.1 Особенности климатического опустынивания

Термин «климатическое опустынивание» предложен в 1949 году французским исследователем А. Абревилем [11].

Среди климатических факторов, обуславливающих развитие процессов опустынивания, выделяют засушливость климата и засуха. Метеорологическое явление засухи представляет собой сочетание дефицита влаги в атмосфере и в почве, приводящее к нарушению водного баланса растений, животных и в экстремальных ситуациях человека. Критерии засух разнообразны как по набору входящих в них показателей, так и по их количественным значениям [11].

К факторам природного (климатического) опустынивания относятся:

климатические (высокое напряжение солнечной радиации, малое количество осадков и неравномерность их выпадения, сухость воздуха и почвы, высокие значения температуры и альбедо подстилающей поверхности, активная ветровая деятельность);

гидрологические (временный поверхностный сток, способствующий глубинной и боковой эрозии водотоков, отсутствие или редкая сеть транзитных рек);

геоморфологические (характер подстилающей поверхности и воздействующие на него процессы водной и ветровой эрозии);

почвенные (слабо выраженные почвообразовательные процессы, низкое содержание гумуса, высокая карбонатность и засоленность, легкая подверженность эрозионным процессам);

характер растительного покрова (разреженность, сезонность развития, низкая продуктивность биомассы, преобладание ксероморфных и суккулентных форм и т.д.) [11].

Климатическое опустынивание неразрывно связано с двумя процессами: аридизацией климата и последующей деградацией засушливых земель, приводящих к естественному, постепенному расширению пустынных условий вблизи существующих пустынь.

Аридизация - это ведущий к иссушению климата комплекс процессов в приповерхностных слоях суши, когда количество осадков становится недостаточным для вегетации растительности. Внутривековая аридизация обуславливает в первую очередь процессы деградации динамичных компонентов ландшафтов, которые в целом обратимы.

В последнее время аридизация не только не сокращается, а, напротив, возрастает. При этом распространение получили обе формы опустынивания - дезертификация и дезертизация [5].

Особенно опасна первая из них, поскольку она приводит к росту территорий, занимаемых пустынями, причем к такому росту, что именно дезертификация стала ныне едва ли не главным «пожирателем пространства». В самом деле, в литературе часто приводят данные о том, что процесс опустынивания протекает со скоростью 7 км2 в час или соответственно 6,9 млн. га в год (встречаются и гораздо более высокие показатели). На расширение пустынных территорий, несомненно, влияют и некоторые природные причины. Среди них общее потепление климата на нашей планете, наблюдающееся в последнее время.

Климатическое опустынивание наступает тогда, когда региональная аридизация вызывает дефицит влаги в почве несколько вегетационных сезонов подряд, при этом для растений становится недоступной влага, поступающая из более глубоких слоев почвы, а корневая система растений обнажается вследствие водной и ветровой эрозии.

Важно отметить, что аридизация является функцией не только режима осадков, но и испарения, стока, ветра. Согласно этой точке зрения, аридизация рассматривается в качестве начальной стадии климатического опустынивания. Аридизация является результатом изменения климата, когда он переходит в новое состояние и остается в нем по крайней мере, определенный период до наступления влажной фазы. Но внутривековая аридизация возможна и в условиях стационарного климата, выражаемых нестабильной климатической изменчивостью. Одним из признаков нестабильности служит экстремальность климата, в частности повторяющиеся многолетние группировки засухи. Засуха - повторяющаяся естественная часть многолетней изменчивости, которая может быть определена как сухой период на определенной территории с осадками значительно ниже нормы. Ее следует рассматривать как обычное климатическое явление.

Ведущим фактором климатического опустынивания - ослабление адвекции водяного пара в засушливые регионы, которая является функцией интенсивности и направления крупномасштабной атмосферной циркуляции. Причиной изменения циркуляционных процессов может быть термохалинная циркуляция океанических масс с ее воздействием на температуру поверхности океана, а также активизация вулканической деятельности. Ослабление адвекции влаги усиливает аридизацию: повышаются повторяемость, интенсивность и продолжительность атмосферных и почвенных засух. В настоящее время большинство семиаридных экосистем изменены в результате нерационального землепользования и не устойчивы к аридизации. Это в конечном итоге способствует деградации земель, т.е. истощению растительных, почвенных и водных ресурсов.

Зональное распределение температур и атмосферного давления определяет специфику ветров, общую циркуляцию атмосферы.

Среди климатических факторов, обуславливающих развитие процессов опустынивания, выделяются засушливость климата и засуха. Метеорологическое явление засухи представляет собой сочетание дефицита влаги в атмосфере и в почве, приводящее к нарушению водного баланса растений, животных и в экстремальных ситуациях и человека.

Также важную роль играют процессы переноса воздушных масс в атмосфере. Над экватором, где происходит наибольший нагрев суши и водной поверхности, господствуют восходящие движения воздуха. Здесь образуется область штилей и слабых переменных ветров. Теплый воздух, поднявшийся над экватором, несколько охлаждаясь, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. Затем в верхних слоях атмосферы воздух стекает на север и юг, в сторону тропиков. Эти воздушные потоки называют антипассатами. Под действием вращения Земли в северном полушарии антипассаты откланяются вправо, в южном - влево.

Примерно над широтами 30-40°С (у субтропиков) угол их отклонения составляет около 90°С, и они начинают перемещаться уже по параллелям. На этих широтах воздушные массы опускаются к нагретой поверхности, где еще больше нагреваются, и удаляются от критической точки насыщения. В связи с тем, что в тропиках круглый год высокое атмосферное давление, а у экватора, наоборот, пониженное, у поверхности земли возникает постоянное движение воздушных масс (пассатов) от субтропиков к экватору. Под воздействием того же отклоняющего влияния Земли в северном полушарии, пассаты движутся с северо-востока на юго-запад, в южном - с юго-востока на северо-запад.

Пассаты захватывают только нижнюю толщу тропосферы - 1,5-2,5 км. Господствующие в экваториально-тропических широтах пассаты определяют устойчивую стратификацию атмосферы, препятствуют вертикальным движениям и связанному с ними развитию облаков, выпадению осадков. Поэтому облачность в этих поясах очень не значительна, а приток солнечной радиации наибольший. Вследствие этого здесь наблюдается крайняя сухость воздуха (относительная влажность в летние месяцы составляет в среднем около 30%) и исключительно высокие летние температуры. Средняя температура воздуха на материках в тропическом поясе летом превышает 30-35°С; здесь бывает самая высокая на земном шаре температура воздуха - плюс 58°С. Средняя годовая амплитуда температуры воздуха - около 20°С, а суточная может доходить до 50°С, поверхности почвы - порой превышает 80°С.

Осадки выпадают очень редко, в виде ливней. В субтропических широтах (между 30 и 45°С северных и южных широт) величина суммарной радиации уменьшается, а циклоническая деятельность способствует увлажнению и выпадению осадков, приуроченных главным образом к холодному периоду года. Однако на материках развиваются малоподвижные депрессии термического происхождения, вызывающие резкую засушливость. Здесь средняя температура летних месяцев 30°С и более, максимальная же может достигнуть 50°С. В субтропических широтах наибольшей сухостью отличаются межгорные впадины, где годовое количество осадков не превышает 100-200 мм.

В умеренном поясе условия для формирования пустынь возникают во внутриконтинентальных районах, таких как Центральная Азия, где осадков выпадает не более 200 мм. В связи с тем, что Центральная Азия отгорожена от циклонов и муссонов горными поднятиями, здесь летом образуется барическая депрессия. Воздух отличается большой сухостью, высокой температурой (до 40°С и более) и сильной запыленностью. Редко проникающие сюда с циклонами воздушные массы с океанов и из Арктики быстро прогреваются и иссушаются.

Таким образом, характер общей циркуляции атмосферы, обусловлены планетарными особенностями, и местные географические условия создают своеобразную климатическую обстановку, формирующую к северу и югу от экватора, между 15° и 45°С широты, зону пустынь. К этому добавляется влияние холодных течений тропических широт (Перуанское, Бенгальское, Западно-Австралийское, Канарское и Калифорнийское). Создавая температурную инверсию, прохладные, насыщенные влагой морские воздушные массы, восточных постоянных ветров барических максимумов приводят к образованию прибрежных прохладных и туманных пустынь с еще меньшим выпадением осадков в виде дождя.

Климатическое опустынивание обусловлено не только ограниченным поступлением атмосферной влаги, но и частотой ее выпадения в виде осадков. Падение продуктивности земель зависит как от снижения общей суммы осадков, так и от снижения суммы и повторяемости слабоинтенсивных осадков. Редкие сильные осадки оказываются малоэффективными, к тому же они усиливают процессы опустынивания за счет водной эрозии, перераспределения органического вещества и т.д.

Для климатического опустынивания также важен новый механизм - конвективно-фильтрационный перенос воздуха в порах почвогрунта. Он уменьшает контрасты между температурой поверхности и приземной температурой, ослабляющие сухую конвекцию в пограничном слое. Дополнительно он выносит из почвы водяной пар, что ослабляет иссушение воздушной среды обитания растений.

Концепция климатического опустынивания включает географическую оценку роли механизма теплообмена поверхности с атмосферой, проявляющих себя по-разному в зависимости от состояния растительного покрова.

Таким образом, климатическое опустынивание в настоящем эквивалентно опустыниванию в прошлом и состоит из двух взаимодействующих процессов регионального масштаба, протекающих вблизи пустынь: аридизации и деградации засушливых земель. Климатический фактор остается ведущим в этом процессе.

2.2 Особенности антропогенного опустынивания

Как уже было сказано, на расширение пустынных территорий влияют природные причины. И тем не менее главным фактором этого процесса остается человеческая деятельность.

Антропогенными формами опустынивания являются:

чрезмерная нагрузка выпасаемого поголовья скота на единицу пастбищной территории (перевыпас);

сплошная бесплановая вырубка кустарников и деревьев на топливо и местное строительство; выкорчевка полукустарников и многолетних трав для создания страховых запасов кормов;

произвольная прокладка грунтовых дорог, бессистемный выбор объездов труднопроходимых участков территории;

развитие промышленных объектов, способствующих образованию «техногенных» ландшафтов;

развитие орошения и зарегулирование стока крупных рек и временных водотоков;

неорганизованный туризм и рекреационная деятельность населения [11].

Антропогенное опустынивание - опустынивание последнего времени. Главной причиной возникновения антропогенного опустынивания является хозяйственная деятельность человека. Она может вызывать процессы опустынивания через непосредственное влияние человека на поверхность суши, а также под влиянием хозяйственной деятельности человека, в итоге чего происходит изменение климата.

К числу причин антропогенного опустынивания обычно относят избыточный выпас скота, вырубку лесов, а также чрезмерную и неправильную эксплуатацию обрабатываемых земель (монокультурность, распашка целины, возделывание склонов и др.) - причины антропогенного опустынивания приведены в диаграмме 1. Главным из этих факторов является выпас скота (перевыпас). Например, в Центральной Европе 1 га плодородных, хорошо ухоженных пастбищ может прокормить 3-5 домашних животных, тогда как в Саудовской Аравии, например, 50-60 га пустынных пастбищ дают корм одному животному. Увеличение поголовья домашнего скота, в свою очередь связанное с ростом населения, во всех полупустынных районах приводит к вытаптыванию травянистой растительности, превращению рыхлых травяных почв в легко развеваемые пески. Так, причиной опустынивания в Австралии является неправильное ведение животноводства, а в Украине - земледелия.

Часто наиболее заметные следы антропогенного воздействия, а впоследствии и опустынивания, проявляются в виде обарханивания.

Очень часто причиной антропогенного опустынивания является работа многочисленных промышленных предприятий.

В различных типах ПТК наблюдаются две главные тенденции опустынивания. В ПТК, развитых на легких песчаных почвах, происходит образование барханных песков. В ПТК, развитых на почвах тяжелого механического состава с засоленными почвогрунтами, идет процесс вторичного засоления и формирования обширных пространств солончаковой пустыни.

В настоящее время пустыни антропогенного происхождения занимают 20% от общей площади пустынь мира.

В результате деятельности человека к последней четверти XX в. появилось ещё свыше 9 млн. км2 пустынь, и сего они охватили уже 43% общей площади суши.

рис. 2.2.1. Причины деградации земель по всему миру[22]



Глава 3. Глобальное распространение опустынивания на земном шаре

Большинство пустынь мира сформировались на геологических платформах и занимает древнейшие участки суши. Пустыни в Азии, Африке и Австралии расположены обычно на высотах от 200-600 м над уровнем моря, в Центральной Африке и Северной Америке - на высоте 1 тыс. м над уровнем моря.

Пустыни - один из ландшафтов Земли, возникшей так же закономерно, как и все другие, благодаря, прежде всего, своеобразному распределению по земной поверхности тепла и влаги и связанному с этим развитию органической жизни, формированию биогеоценотических систем. Пустыня - определенное географическое явление, ландшафт, живущий своей особой жизнью, обладающий своими закономерностями, имеющий при развитии или деградации свои присущие ему черты, формы изменений.

Говоря о пустыни как о планетарном и закономерно возникшем явлении, не следует под этим понятием подразумевать нечто однообразное, однотипное. Большинство пустынь окружено горами или, что бывает чаще, граничит с горами. В одних местах пустыни расположены по соседству с молодыми высокими горными системами, в других - с древними, сильно разрушенными горами. К первым нужно отнести Каракумы и Кызылкум, пустыни Центральной Азии - Алашань и Ордос, южноамериканские пустыни; ко вторым надо отнести Северную Сахару.

Горы для пустынь является областями формирования жидкого стока, который приходит на равнину в виде транзитных рек и небольших, со “слепыми” устьями. Большое значение для пустынь имеет также подземный и подрусловой сток, питающий их подземные воды. Горы - области, откуда выносятся продукты разрушения, для которых пустыни служат местом аккумуляции. Реки поставляют на равнину массу рыхлого материала. Здесь он отсортировывается, перетирается в еще более мелких частицы и выстилает поверхность пустынь. В результате многовековой работы рек равнины покрываются многометровым слоем аллювиальных отложений. Реки сточных областей выносят огромную массу перевеянного и обломочного материала в Мировой океан. Поэтому пустыни сточных областей отличаются незначительным распространением древнеаллювиальных и озерных отложений (Сахара и др.). Наоборот, бессточные области (Туранская низменность, Иранское нагорье и др.) отличаются мощными толщами отложений.

Поверхностные отложения пустынь своеобразны. Этим они обязаны геологическому строению территории и природным процессам. По данным М. П. Петрова [12], поверхностные отложения пустынь всюду однотипны. Это “каменистый и щебнистый элювий на третичных и меловых конгломератах, песчаниках и мергелях, слагающих структурные равнины; галечные, песчаные или суглинисто-глинистые пролювиальные наносы подгорных равнин; песчаные толщи древних дельт и озерных депрессий и, наконец, эоловые пески”. Пустыням свойственны некоторые однотипные природные процессы, являющиеся предпосылками морфогенеза: эрозия, водная аккумуляция, выдувание и эоловые накопления песчаных масс. Следует отметить, что сходство между пустынями обнаруживается в большом количестве признаков. Черты различий заметны реже и ограничены немногими примерами.

Различия более всего связаны с географическим положением пустынь в различных тепловых поясах Земли: тропическим, субтропическом, умеренном. В первых двух поясах расположены пустыни Северной и Южной Америки, Ближнего и Среднего Востока, Индии, Австралии. Среди них выделяют континентальные и океанические пустыни. В последних климат смягчается близостью океана, отчего различия между тепловым и водным балансами, осадками и испарениями не похожи на соответствующие величины, которые характеризуют континентальные пустыни. Впрочем, для приокеанических пустынь большое значение имеют омывающие материки океанические течения - теплые и холодные. Теплое течение насыщает идущие с океана воздушные массы влагой, и они приносят на побережье осадки. Холодное течение, наоборот, перехватывает влагу воздушных масс, и они поступают на материк сухими, усиливая аридность побережий. Приокеанические пустыни находятся у западных берегов Африки и Южной Америки.

В умеренном поясе Азии и Северной Америки расположены континентальные пустыни. Они лежат внутри материков (пустыни Средней Азии) и отличаются аридными и экстрааридными условиями, резким расхождением между тепловым режимом и осадками, высокой испаряемостью, контрастами летних и зимних температур. На различия природы пустынь оказывает свое влияние также их высотное положение.

Горные пустыни, как и находящиеся в межгорных впадинах, обычно отличаются повышенной аридностью климата. Многообразие сходства и различий пустынь прежде всего связано с местонахождением в разных широтах обоих полушарий, в жарком и умеренном поясах Земли. В связи с этим у Сахары может оказаться больше сходства с австралийской пустыней и больше различий с Каракумами и Кызылкумом в Средней Азии. В равной степени у пустынь, образовавшихся в горах, может быть между собой ряд природных аномалий, но еще больше различий с пустынями равнин.

Различия бывают в средних и крайних температурах в течение одного и того же сезона года, во времени выпадения осадков (например, восточное полушарие Центральной Азии больше осадков получает летом от муссонных ветров, а пустыни Средней Азии и Казахстана - весной). Сухие русла - обязательное условие природы пустынь, но факторы их возникновения разные. Разреженность покрова в значительной мере определяет низкое содержание гумуса в пустынных почвах. Этому же способствует сухость воздуха в летнее время, что препятствует активной микробиологической деятельности (в зимний период достаточно низкие температуры замедляют эти процессы).

рис. 3.1. Глобальное распространение пустынь на Земле[21]

3.1 Климатическое опустынивание Сахельской зоны

Сахель - на арабском - берег, окраина -- так именуется переходная зона, которая простирается к югу от пустыни Сахара до саванн Западной Африки. Сахель протянулся на 3900 км от Атлантического океана на западе, до Красного моря на востоке, в поясе, ширина которого изменяется от нескольких сотен до тысяч километров по ширине; покрывает площадь, равную 3 053 200 кмІ. Это экорегион полузасушливых полей, саванн. Сегодня Сахель включает в себя такие государства как Сенегал, Мавритания, Мали, Буркина Фасо, Нигер, Нигерия, Чад, Судан и Эритрея.

Топографически Сахель считается «плоским», его высота колеблется на уровне 200--400 метров над уровнем моря. Некоторые изолированные плато и горные цепи берут начало в Сахеле, но, тем не менее, считаются отдельными экологическими регионами -- их флора и фауна отличны от близлежащих низменностей.

Исторически Африка была родиной королевств, извлекавших прибыль из торговли через пустыню. Все вместе эти государства более известны как «Сахельские королевства».

Около 12 000 лет назад Сахель являлся частью Сахары и был покрыт дюнами. Они и сформировали современный ландшафт. Огромное озеро Чад и Нигерская Внутренняя Дельта являются остатками, сформированными после конца ледникового периода. Самое важное ограничение в Сахеле -- недостаток почвы и воды.

Почвы в Сахеле в основном являются песчаными и кислыми, имеют очень низкое содержание азота и фосфатов. Почвы очень пористы, и после ливней быстро осушаются.

рис. 3.1.1. Распространение Сахельской зоны[23]

В конце 60-х гг. в этой зоне разразилась многолетняя засуха, которая достигла своего апогея в 1973 г. В результате этой засухи в африканских странах сахельской зоны -- Сенегале, Гамбии, в Мавритании, Мали и др. погибло около 250000 человек. Произошёл массовый падёж скота -- а скотоводство составляет основу хозяйственной деятельности и источник существования большинства населения этих районов. Пересохли многие колодцы и даже такие крупные реки, как Нигер и Сенегал. Поверхность озера Чад сократилась до 1/3 его нормальных размеров.

В Сахеле тропический и жаркий климат, с сильными сезонными изменениями в осадках и температуре. В Сахеле выпадает примерно 200--600 мм осадков в год, главным образом с мая по сентябрь (сезон муссонов), в основном в виде сильных, но коротких ливней. Есть сильная корреляция между ливнями в области Сахеля и ураганной деятельностью в Атлантике.

Среднемесячные температуры колеблются от 33-36°C летом до 18-21°C зимой. В течение зимы горячие, сухие ветры Сахары могут создавать настоящие «песочные штормы».

По условиям атмосферного увлажнения территория Сахеля делится на два региона: западный восточный. Условная граница между этими регионами проходит по меридиану 20? в.д.

Осадкомерная сеть в Сахеле неравномерна: наибольшее количество осадкомеров имеется в Западном Сахеле, а наименьшее - в Восточном Сахеле. Внимание исследователей к межгодовым изменениям осадков в Сахеле не ослабевает на протяжении нескольких десятилетий в связи с непрекращающейся засухой.

В Сахеле отмечается статистически достоверное уменьшение осадков в текущем столетии. Скорость линейного тренда составляет 97 мм/100 лет или 21% от среднегодовой суммы осадков. Резкое падение годовых осадков в Сахеле началось с конца 1960-ых годов.

Снижение осадков в Сахеле сопряжено с повышением температуры воздуха, что характерно для всех засушливых регионов суши. Рост осадков и повышения температуры воздуха подтверждается достаточно высокой положительной корреляцией годовых и десятилетних значений. Глобальное потепление климата и предсказанное численными экспериментами на моделях ОЦА повышение испарения с поверхности океанов и усиление адвекции водяного пара на континенты проявляются в росте осадков вне сухих регионов суши.

Исследователями предложено несколько гипотез относительно причин последнего длительного дефицита осадков в Сахеле. Долгое время считалось, что засуха в этом регионе обусловлена смещением к югу внутритропической зоны конвергенции. Однако эта гипотеза не всегда согласуется с перераспределением осадков в субэкваториальной и экваториальной частях Африки и не может объяснить уменьшение осадков на всем континенте Африки.

Сахельская засуха - результат изменений крупномасштабной атмосферной циркуляции, вызываемой аномалиями температуры поверхности океана. Влияние на региональный климат изменения характеристик поверхности засушливых земель обусловлены в основном дефицитом осадков и в меньшей степени деятельностью человека.

На крайнем западе территории Северной Африки заметно расширение очага засухи. Здесь очаг охватывает не только опустыненную саванну, но и сухую низкотравную, а также значительную часть влажной высокотравной саванны. Расширение очага и увеличение засухи в нем - результат воздействия многолетней Сахельской засухи. Восточнее этого очага Сахельская засуха проявляется в меньшей степени. Это подтверждает распределение продолжительности засухи, которая на крайнем западе почти в 2 раза выше, чем на остальной территории на крайнем западе Сахеля. Именно здесь аридизация, вызванная засухой, проявляется в большей степени.

На сегодняшний день продолжается увеличение зоны Сахеля, что приводит к увеличении количества неплодородных земель.

В 80-х гг. бедствия, приносимые засухой и опустыниванием, приобрели в Африке общеконтинентальные масштабы. Последствия этих процессов испытывают 34 африканские страны и 150 млн. людей. В 1985 г. в Африке погибло около 1 млн. человек и 10 млн. человек стали “экологическими беженцами”. Темпы продвижения границ пустыни в Африке местами составляют до 10 км в год [6].

Традиционно большинство народов Сахеля были полукочевые, поэтому и сельское хозяйство было «перемещающимся», но этот способ ведения хозяйства является, вероятно, самым жизнеспособным в условиях Сахеля. Различия между «сухим» севером, с более высоким уровнем питательных веществ в почве, и более влажного юга должно использоваться так, чтобы стада находились на высококачественной почве Севера в течение влажного сезона, а потом совершали поход на нсколько сотен километров на юг, чтобы попасть на более обильный участок с менее питательной почвой в течение сухого сезона на Севере. Между кочевыми пастухами велись постоянные конфликты за наиболее благоприятные части Сахеля.

3.2 Современные процессы опустынивания и засух в Азиатском регионе

В Азии пустыни почти полностью охватывают территорию Аравийского п-ова (кроме горных районов), переходя далеко на восток в Ирак, Белуджистан, Афганистан и индийскую пустыню Тар.

Для территории Азии характерно отсутствие многолетних систематических изменений осадков. В то же время наблюдается потепление со скоростью 0,88? С/100 лет. В отличие от зоны Сахеля корреляция между осадками и температурой здесь статистически незначима и имеет разные знаки в годовом и декадном масштабах [5].

Для пустынь Средней Азии и Аравийского п-ова весьма характерны так называемые такыры - огромные, протянувшиеся на многие километры безжизненные участки, покрытые гладким как стол твердым глинистым слоем, растрескавшимся на бесчисленные 4-6 гранные плитки. Такыры образуются на месте бывших речных илистых разливов или скоплений весенней дождевой воды. Глинистый слой не пропускает воду, которая вскоре высыхает, и глина вновь затвердевает и растрескивается.

Азиатские пустыни пересечены густой сетью сайров - сухих русел временных водоисточников. В сайрах после ливней тоже нередко возникают стремительные потоки - циры [12].

Рассмотрим несколько примеров пустынь в Азиатском регионе:

Большой Нефуд - песчаная пустыня в северной части Аравийского полуострова. Площадь превышает 70 тыс. кмІ. На севере переходит в Сирийскую пустыню, на юго-востоке в пустыню Дехна.

Гоби - обширный регион в Центральной Азии, с пустынными и полупустынными ландшафтами. Простирается от гор Алтая и Тянь-Шаня на востоке до Северокитайского плато на западе. На севере Гоби переходит в степи Монголии, на юге ограничена горами Наньшань и рекой Хуанхэ. Разделена на ряд территорий: Заалтайскую Гоби, Алашаньскую Гоби, Джунгарскую Гоби, Гашунскую Гоби и Монгольскую Гоби. В переводе с монгольского означает - безводное место. В Центральной Азии так называют все пустынные ландшафты. Гоби - самая большая пустыня Азии.

рис. 3.2.1. Пустыни Средней Азии[20]



Негев расположена в Израиле (занимает почти 60% его территории). Площадь 12 тыс. кмІ. Ограничена Средиземным морем и Синайской пустыней на западе, горами Моав и Иудейской пустыней на севере, долиной Арава на востоке, Эйлатским заливом на юге.

Иудейская пустыня - небольшая область на Ближнем Востоке, на западном побережье Мертвого моря. С древнейших времен это место служило убежищем для всяких отшельников. Здесь, в устье реки Иордан, крестил людей Иоанн Креститель, призывая их к покаянию.

Такла-Макан находится на западе Китая. Одна из крупнейших песчаных пустынь мира. Длина, с запада на восток, более 1000 км, ширина, с севера на юг около 400 км, площадь песков свыше 300 тыс. кмІ. Сформирована в условиях длительного накопления осадков в Таримской межгорной впадине. Поверхность равнинная, понижается от 11300 м на юге до 800 м к северо-востоку. На западе, по границам пустыни возвышаются горные кряжи высотой до 1600 м, сложенные песчаниками. На юге и юго-западе преобладают барханы, на северо-востоке песчаные гряды сложной конфигурации, в том числе крупные, длиной свыше 10 км (так называемые китовые спины), а также в виде песчаных пирамид высотой от 150 до 300 м. На окраинах Такла-Макан значительные площади занимают солончаки.

Таблица 1. Пустыни Азии[22]

Название	Площадь, тыс. кв. км.	Преобладающие абсолютные высоты, м.	Абсолютный максимум температур, °С	Абсолютный минимум температур, °С	Среднегодовое количество осадков, мм.
Средняя Азия и Казахстан
Каракумы	350	100 -- 500	+ 50	?35	70 -- 100
Устюрт и Мангышлак	200	200 -- 300	+ 42	?40	80 -- 150
Кызылкум	300	50 -- 300	+ 45	?32	70 -- 180
Приаральские Кара-кумы	35	400	+ 42	?42	130 -- 200
Бетпак-Дала	75	300 -- 350	+ 43	?38	100 -- 150
Муюнкум	40	100 -- 660	+ 40	?45	170 -- 300
Центральная Азия
Такла-Макан	271	800--1500	+ 37	?27	50 -- 75
Алашань	170	800 -- 1200	+ 40	?22	70 -- 150
Бэйшань	175	900 -- 2000	+ 38	?24	40 -- 80
Ордос	95	1100 -- 1500	+ 42	?21	150--300
Цайдам	80	2600 -- 3100	+ 30	?20	50 -- 250
Гоби	1050	900 -- 1200	+ 45	?40	50 -- 200
Иранское нагорье
Деште-Кевир	55	600 -- 800	+ 45	?10	60 -- 100
Деште-Лут	80	200 -- 800	+ 44	?15	50 -- 100
Регистан	40	500 -- 1500	+ 42	?19	50 -- 100
Аравийский полуостров
Руб-эль-Хали	60	100 -- 500	+ 47	?5	25 -- 100
Большой Нефуд	80	600 -- 1000	+ 54	?6	50 -- 100
Дехна	54	450	+ 45	?7	500 -- 100
Сирийская пустыня	101	500 -- 800	+ 47	?11	100 -- 150

3.3 Климатическое опустынивание в Беларуси

Проблема опустынивания/деградации земель крайне актуальна для не только для стран, расположенных в засушливой или полузасушливой зоне, но и для нашей страны. В результате нерационального использования, часто хищнической эксплуатации земельных ресурсов, массового уничтожения лесов и других естественных экосистем, усиливающегося техногенного загрязнения почв, неконтролируемого роста числа и размеров городов, развития транспортных сетей в мире ежегодно деградирует около 15 млн га земельных угодий. Существенный ущерб земельным ресурсам наносят ветровая и водная эрозии, истощение плодородия почв, их засоление, переуплотнение и переувлажнение и другие неблагоприятные процессы. В целом на земном шаре в той или иной степени подвержено деградации около 30% земельного фонда [11].

Увеличение повторяемости засушливых явлений на юге Беларуси способствует активному развитию климатического опустынивания. Его механизм был запущен не только в результате современного потепления климата, но и в результате интенсивной мелиорации земель южной части территории республики и неоптимального использования осушенных земель для сельскохозяйственного производства. В настоящее время мелиорировано 3,4 млн га (16,4%) земель, из них 1,3 млн га болот [11]. При этом было изъято около 20 млн м3 воды. Поскольку осушенные земли в большинстве своем использовались под возделывание зерновых и пропашных культур, то сработка торфяного слоя произошла довольно быстро и на поверхность начали выходить пески. Альбедо поверхности при этом увеличилось, а температура уменьшилась.

Для Беларуси существенным фактором опустынивания является мелиорация. Она приводит к изменениям геофизического и геохимического режимов биогеоценозов и вносит заметные изменения в климат приземного слоя воздуха и почвы.

При крупномасштабной мелиорации земель, проведенной в нашей стране, возможны три типа регулирования температуры подстилающей поверхности: радиационное, эвапотранспирационное и аэродинамическое. Их роль будет существенно различаться в зависимости от физико-химических свойств почвы, наличия видов растительности и других факторов. Доминирование радиационного типа регулирования температуры подстилающей поверхности характерно для районов с низкими запасами фитомассы (пустыня, саванна), где существенен эффект положительной обратной связи «альбедо поверхности - осадки». В полесских районах в случае выхода песков на поверхность в результате сработки торфяного слоя альбедо поверхности увеличивается, а температура уменьшается.

Беларусь не имеет засушливых и полузасушливых земель, но деградация земель развивается быстрыми темпами под влиянием других причин. Это вынуждает использовать оптимальные технологии сельскохозяйственного производства с учетом местных условий и социально-экономических возможностей страны. Главная роль принадлежит при этом правильному учету сложившихся и ожидаемых агрометеорологических и гидрологических условий конкретного сельскохозяйственного года. Это означает, что получение гидрометеорологической информации в оперативном режиме, наличие достоверных прогнозов является важнейшим условием развития сельскохозяйственного производства.

Несмотря на то, что Беларусь не расположена в наиболее засушливом регионе Земли, проблема опустынивания/деградации земель также коснулась ее. Поэтому для борьбы с этой проблемой должны проводиться определенные меры.



Глава 4. Международное сотрудничество по борьбе с опустыниванием

Международное сообщество уже давно признало тот факт, что опустынивание представляет собой крупную экономическую, социальную и экологическую проблему для многих стран во всех регионах мира. От того, насколько своевременно и безотлагательно будут решаться задачи по контролю и управлению природными процессами, во многом зависит жизнь Земли и жизнь на Земле.

Борьба с процессами опустынивания ведется в следующих направлениях:

раннее выявление процессов опустынивания с целью их предотвращения и ликвидаци и ориентирование на формирование условий рационального природопользования;

создание защитных лесных полос по окраинам оазисов, границам полей и вдоль каналов;

создание лесных массивов и зеленых "зонтов" из местных пород - псамофитов в глубине пустынь для защиты скота от сильных ветров, палящих лучей солнца и укрепления кормовой базы;

восстановление растительного покрова на территориях открытых горных разработок, вдоль строительства ирригационной сети, дорог, трубопроводов и всех мест, где он уничтожен;

закрепление и облесение подвижных песков с целью защиты от песчаных заносов и выдувания орошаемых земель, каналов, населенных пунктов, железных и шоссейных дорог, нефте- и газопроводов, промышленных предприятий.

Проблема борьбы с неблагоприятными явлениями, наблюдаемые в аридной зоне, существует давно. Принято считать, что из 45 выявленных причин опустынивания 87% приходится на нерациональное использование человеком воды, земли, растительности, животного мира и энергии, и только 13% относится к природным процессам.

Впервые идея необходимости согласованных и скоординированных действий всех стран мира в области борьбы с опустыниванием была выдвинута на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (Бразилия) в 1992 году. На ней было предложено в рамках реализации принятой «Повестки дня на XXI век» разработать специальную Конвенцию ООН по борьбе с опустыниванием. Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием была принята и стала открытой для подписания странами мирового содружества в октябре 1994 года. Она вступила в действие после присоединения к ней 50 государств 26 декабря 1996 года. По состоянию на 5 сентября 2002 года членами Конвенции являются 184 государства и Европейский Союз. Целью Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием является объединение усилий государственных и общественных организаций на международном, региональном и национальном уровнях по борьбе с опустыниванием, по смягчению последствий засухи и деградации почв.

В соответствии с главной целью Конвенции страны-участники делятся на 2 группы:

затрагиваемые опустыниванием страны, для которых предусматривается приоритетное в рамках Конвенции выделение помощи;

развитые страны, которые выступают в роли доноров финансовой, научно-методической и технической помощи для затрагиваемых стран.

В свете особых условий региона Центральной и Восточной Европы расширено понятие затрагиваемых опустыниванием стран, к ним относится и Республика Беларусь.

К числу важнейших обязательств сторон Конвенции относятся разработка и осуществление национальных программ действий (НДП) по борьбе с опустыниванием, деградацией земель.

Республика Беларусь является полноправной стороной Конвенции с 27 ноября 2001 года в соответствии с Указом Президента Республики Беларусь от 17 мая 2001 года № 393 «О присоединении Республики Беларусь к Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивания особенно в Африке» [11].

Главным направлением в рамках Конвенции является осуществление мер по борьбе с многообразными формами деградации земель в различных экосистемах региона, включая последствия засухи и риск опустынивания в районах.

Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 2006 год Международным годом пустынь и опустынивания, также 17 июня 2006 года был объявлен днем борьбы с опустыниванием.

Проблема распространения опустынивания и засух на нашей планете является одной из главнейших глобальных проблем. Для ее решения необходима долгосрочная комплексная стратегия для затрагиваемых районов, направленная одновременно на повышение продуктивности земель, восстановление, сохранение и устойчивое и рациональное использование земельных и водных ресурсов в целях повышения уровня жизни, особенно на уровне общин.



Заключение

Потеря продуктивности земли всегда беспокоила человечество. На сегодняшний день опустынивание является одной из самых значимых глобальных проблем человечества.

В данной работе отображена суть процесса опустынивания, его механизмы и факторы образования, подробнее показаны отличия между антропогенным и климатическим (природным) опустыниванием, его глобальное распространение, развития процесса опустынивания и деградации земель в Беларуси, а также рассмотрено международное сотрудничество по борьбе с опустыниванием.

Процесс опустынивания обычно вызывается совокупным действием природы и человека. Особенно губительно это действие в аридных районах со свойственными им хрупкими, легко разрушающимися экосистемами. Уничтожение скудной растительности из-за чрезмерного выпаса скота, вырубки деревьев и кустарников, распашка земель, малопригодных для земледелия, и другие виды хозяйственной деятельности, нарушающей хрупкое равновесие в природе, многократно усиливают действие ветровой эрозии, иссушение верхних слоёв почвы. Резко нарушается водный баланс, снижается уровень грунтовых вод, колодцы пересыхают. Разрушается структура почв, усиливается их насыщение минеральными солями. Вследствие избыточной хозяйственной нагрузки сложно организованные бассейново-речные системы превращаются в примитивно организованные пустынные ландшафты.

За последние годы из разных уголков земного шара раздаются тревожные сигналы о возрастающем наступлении пустыни на обжитых человеком территории. Например, по данным ООН только в Северной Америке пустыня ежегодно отнимает у людей около 100 тыс. га полезных земель. Наиболее вероятными причинами этого довольно опасного явления считаются неблагоприятные погодные условия, уничтожение растительного покрова, нерациональность природопользования, механизация сельского хозяйства, транспорта без возмещения ущерба, причиняемого природе. В связи с усилением процессов опустынивания отдельные ученые говорят о возможности обострения продовольственного кризиса.