Последствия наблюдаемых и ожидаемых изменений климата

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (РОСГИДРОМЕТ)

ОЦЕНОЧНЫЙ ДОКЛАД ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ КЛИМАТА И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯХ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕЗЮМЕ

ПОСЛЕДСТВИЯ НАБЛЮДАЕМЫХ И ОЖИДАЕМЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА

Природные экосистемы суши

1. НАБЛЮДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

климатический опустынивание экосистема растительность

Состояние природных экосистем суши складывается под воздействием всей совокупности факторов среды. Среди них климат играет очень заметную роль. Некоторые параметры экосистем суши являются особенно зависимыми от климата, и последствия его изменения обнаруживаются, несмотря на “маскирующее” воздействие иных, не климатических факторов, в частности местной хозяйственной деятельности. Эти изменения лучше всего выявляются в широких масштабах на сети пунктов наблюдений, где влияние человека минимально (например, на заповедных территориях).

Изменения в состоянии экосистем суши, связанные с изменением климата, обнаружены в сроках фенологических событий у растений и животных, приросте деревьев, границах растительных зон, степени опустынивания, биологическом разнообразии, первичной продуктивности экосистем, содержании углерода в почвах.

Сроки фенологических событий. Данные наблюдений указывают на то, что в конце ХХ века сроки фенологических событий у растений -- распускание листьев, цветение, пожелтение листьев и т. д. -- изменились (рис. ТР8.1).

На Европейской территории России это -- сдвиг весенних сроков в сторону более ранних дат, что является ожидаемым откликом на потепление климата. В то же время повсеместного на территории России ожидаемого сдвига сроков фенологических событий у наземных растений в сторону более ранних дат не произошло. Причина -- существенная нелинейность отклика растений на изменение климата. Они реагируют не на изменение среднегодовых значений гидрометеорологических величин, а на изменение характеристик годового хода их суточных значений.

Наблюдаемые изменения весенних и осенних сроков не всегда приводят к увеличению продолжительности вегетационного периода. Смещение сроков у животных менее определенно. Изменения сроков фенологических событий у отдельных видов приводят к временному рассогласованию жизненных циклов в разных компонентах природных экосистем, что потенциально может сказаться на их структуре и функции.

Прирост деревьев. Исследование древеснокольцевых хронологий лиственницы из разных регионов Сибири (Таймыр, район Индигирки Тува) показало, что радиальный прирост деревьев реагирует на потепление климата не в соответствии с ожиданием. А именно, несмотря на потепление во второй половине ХХ века, индекс радиального прироста (характеризует прирост дерева (мм/год), сглаживает его короткопериодные колебания и исключает влияние фактора возраста дерева) указывает на уменьшение радиального прироста во второй половине ХХ века (рис. ТР8.2).

Поскольку теоретически потепление в условиях достаточного увлажнения должно приводить к увеличению прироста деревьев, наблюдаемое его уменьшение может объясняться лишь особенностями изменения климата в те сезоны, климат которых в основном определяет прирост.

Границы леса. В самом северном в мире древостое -- урочище Ары-Мас -- в ХХ веке произошло увеличение сомкнутости древостоев и продвижение границы леса (лиственница) в зону тундры. Эти лесотундровые массивы не подвержены локальному антропогенному воздействию. Причина наблюдаемых изменений растительности -- изменение климата Северной Евразии. В некоторых горных районах страны наблюдается заметное изменение высотных границ растительных зон. Так, в горных экосистемах Национального парка “Таганай” (Южный Урал) произошло продвижение верхней границы леса вверх (рис. ТР8.4).

Климатическое опустынивание. Опустынивание есть результат взаимодействия множества факторов.

Среди них -- изменение климата, которое особенно проявляется в условиях экстремальной хозяйственной нагрузки . Граница ближайшей к России области климатического опустынивания -- Северо-Туранской -- находится на расстоянии нескольких сотен километров от территории России. Эта граница оставалась довольно стабильной в последние два десятилетия ХХ века. В Северо-Туранской области в 1992-2001 гг. по сравнению 1982-1991 гг. прослеживается тенденция ослабления климатического опустынивания на Прикаспийской низменности и некоторого его усиления на территории между Аральским морем и оз. Балхаш.

На территории России засушливые земли, находившиеся в условиях опустынивания в ХХ веке, оказались в этом состоянии по антропогенным причинам. Это -- чрезмерный выпас скота на юго-востоке ЕТР и потеря плодородия почвы в результате распашки целинных и залежных земель на юго-западе Сибири.

С 1980-х годов на ЕТР наблюдается восстановление растительного покрова на землях, ранее находившихся в состоянии опустынивания. Повышение увлажнения территории весной из-за изменения климата стало одной из предпосылок широкомасштабного восстановления злаковых сообществ (остепнения). При этом увеличиваются биомасса сообществ, их проективное покрытие и число видов растений. Другой причиной восстановления растительного покрова стало резкое ослабление антропогенной нагрузки на пастбища в начале 1990-х годов. Например, в Калмыкии наибольшее распространение сильно деградированных пастбищ имело место в период 1982-1991 гг. на Центрально-Черноземельской песчаной равнине, на стыке Южной Сарпинской низменности и Астраханской низменной равнины, а также в Приволжской песчано-супесчаной полосе с массивами перевеянных песков. Эти пастбища трансформировались в умеренно и слабо деградированные в 1992-2001 гг. Площадь сильно деградированных пастбищ в Калмыкии была минимальной в период 1991-1998 гг. Однако она стала резко увеличиваться после 1999 г. вследствие увеличения нагрузки на пастбища и достигла почти 10 тыс. км2 в 2001 г. На юго-западе Сибири, в западной части Алтайского края в конце ХХ века признаки антропогенного опустынивания -- снижение почвенного плодородия и изреживание травяного покрова -- наблюдаются с 1970-1990-х годов. Усиление аридности климата и частоты атмосферных засух (особенно весенних) в конце ХХ века усилило эти тенденции. Таким образом, засушливые земли России подвержены преимущественно антропогенному опустыниванию. Они не входят в область климатического опустынивания, а их аридизация лишь эпизодически поддерживается климатическими факторами в годы опасных засух.

Процесс восстановления растительного покрова на деградированных засушливых землях ЕТР вследствие благоприятных изменений климата может не дать результатов из-за увеличения хозяйственной нагрузки, которое обозначилось в начале XXI века.

Особо охраняемые природные территории. Изменение климата сказывается на состоянии особо охраняемых территорий, к которым относятся прежде всего заповедники. Последствиями изменения климата являются сдвиги сроков фенологических событий у растений и животных (о чем уже сказано выше), изменения видового состава и численности популяций. Эти изменения могут быть как прямым следствием изменения климата, так и косвенным, например, возникать из-за усиления давления биотических факторов, которое, в свою очередь, есть следствие изменения климата. Так, в Центрально-Черноземном заповеднике сочетание поздних весенних заморозков и летнеосенних засух негативным образом отразилось на состоянии дубовых древостоев и способствовало появлению локальных очагов их усыхания в середине и конце 1990-х годов. С 1975 г. в СихотэАлинском заповеднике отмечается гибель дубовых лесов (дуб монгольский), вызванная грибными заболеваниями, что связывается с продвижением на север ареала патогенных грибов вследствие потепления.

Хотя экосистемы заповедников и защищены от хозяйственных нагрузок, существенное влияние на них оказывают антропогенные лесные пожары. Они возникают как в результате неосторожного обращения с огнем непосредственно на территории заповедников (в ряде случаев там есть населенные пункты), так и вследствие лесных пожаров на окружающих незаповедных территориях. К концу ХХ века изменение климата привело к увеличению уровня пожароопасности во многих заповедниках, например, в Баргузинском.

Первичная продуктивность экосистем и содержание углерода в почвах. Расчетные оценки значений этих показателей, соответствующие наблюдаемым изменениям климата в 1975-2004 гг., указывают на увеличение их потенциальных значений на большей части территории бывшего СССР. Уменьшение содержания гумуса характерно, в основном, для тундровой зоны Сибири и пустынь Приаралья. Остальные очаги возможного уменьшения содержания гумуса -- на юге Украины, Северном Кавказе и в Прикаспийской низменности -- имеют небольшие площади. Практически на всей ЕТР сложились условия, способствующие накоплению органического углерода в почве, но самые благоприятные для этого климатические условия сформировались на Азиатской территории России, южнее 60° с. ш. от Урала до побережья океана на Дальнем Востоке.

2. ОЖИДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

К концу ХХI века, согласно некоторым сценариям антропогенного воздействия на глобальный климат, ожидается существенное увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере и повышение средней глобальной температуры воздуха по отношению к уровню конца ХХ века. Это скажется на состоянии экосистем на территории России. Потепление и увеличение концентрации СО2 создадут условия для более эффективного использования солнечной энергии и воды высшими растениями.

В то же время в некоторых регионах растения окажутся в условиях возросшего риска засухи и лесных пожаров (особенно на юге страны), изменения почвенно-гидрологического режима и термического режима многолетней мерзлоты. Вследствие потепления могут заметно измениться сроки фенологических событий у растений. Так, даже при небольшом повсеместном потеплении на 1°С в ряде регионов расчетный срок зеленения березы сдвинется в сторону более ранних дат на несколько суток, а ведь существующие перспективные оценки глобального потепления к концу XXI века -- увеличение на 1,8-4,0°С и более по отношению к уровню конца ХХ века.

Ожидаемое в ХХI веке потепление приведет к изменению видового состава и численности популяций в сообществах растений, а также к сдвигу границ растительных зон. Поскольку последний процесс существенно (на десятилетия -- столетие) отстает от изменений климата, то фактически растительные зоны не будут занимать те территории, которые соответствуют текущему климату в том случае, если бы он сохранялся продолжительное время -- столетие и более, за которое распределение растительности может прийти в равновесие с климатом, т. е. стать равновесным.

Состояние растительности. Потенциальное, равновесное распределение растительности в Сибири, соответствующее климату 2090 г., существенно отличается от современного. В условиях более сухого, чем современный, климата площадь лесов может сократиться в два раза. Граница между лесами и степью в Центральной Сибири сдвинется на несколько сотен километров к северу по отношению к сегодняшней. Площадь степной зоны в Южной Сибири увеличится на 30% в результате уменьшения площади лесов, при этом площадь опустыненных степей увеличится в два раза.

Палеоаналоги указывают на то, что скорость расселения большинства древесных пород будет составлять лишь около 200-300 м в год, у березы и осины -- от 500 до 1000 м в год.

В табл. ТР8.1 суммированы возможные изменения, которые могут фактически произойти в растительных сообществах на ЕТР вследствие изменения климата в разные периоды XXI века.

При изменении климата в XXI веке границы растительных зон будут, как правило, сдвигаться к северу. Однако на ЕТР лесная зона может расширяться как к северу, так, возможно, при гумидном потеплении и к югу. В Сибири площадь лесов может сократиться при одновременном увеличении флористического разнообразия.

Перспективные оценки климата указывают на то, что в середине ХХI века на юге России возможно как аридное (сопровождаемое уменьшением увлажнения), так и гумидное (сопровождаемое увеличением увлажнения) потепление. Однако наблюдаемые до настоящего времени изменения климата на юге ЕТР более соответствуют гумидному сценарию. При этом предположении к середине XXI века дальнейшего ослабления аридности следует ожидать только в восточной части степных и лесостепных районов ЕТР. На остальной части ЕТР изменения аридности будут незначительными за исключением степных районов Краснодарского края, где усиление аридности вероятно. К концу ХХI века аридность климата возрастет на ЕТР в лесостепи, степи и полупустыне. Более сухими станут степи Краснодарского края и Ростовской области.

Площадь опасной атмосферной засухи несколько сократится к середине XXI века. Изменения частоты опасных засух будут носить локальный характер. Слабое увеличение этой частоты возможно к концу века. Изменения ареала и частоты опасной почвенной засухи будут минимальными и в середине, и в конце XXI века. Чрезмерное усиление хозяйственной нагрузки на аридные земли в условиях меняющегося климата может создать предпосылки для катастрофического локального опустынивания.

Ожидается, что при умеренном потеплении преобладающая часть почв России сможет накапливать углерод при сохранении достаточного уровня увлажненности почв. Сильное потепление и увеличение аридных площадей на юге страны могут сместить общий баланс почвенного углерода в отрицательную область.

Экосистемы заповедников. В условиях меняющегося климата выполнение основной функции природных заповедников и других особо охраняемых природных территорий -- сохранения биологического разнообразия -- может быть затруднено. В настоящее время 9% всех известных видов деревьев на территории России уже подвержены в той или иной степени риску исчезновения. Дополнительная нагрузка в виде изменения климата может оказаться критической для них. При про- должении быстрого продвижения верхней границы леса вверх в Национальном парке “Таганай” (Южный Урал) в ближайшие 50 лет горно-тундровые сообщества могут практически полностью исчезнуть. Через 30-50 лет на заповедных территориях Алтай-Саянского региона существенно сократится площадь высокогорных сообществ. У большинства растений продолжительность вегетационного периода увеличится на 1-2 недели (преимущественно в период весенних месяцев). В заповедных экосистемах бассейна Амура в XXI веке вследствие изменения климата могут произойти смещение сроков наступления фенологических событий и изменение численности и характера поведения животных, состояния растительных сообществ.

Для разных видов животных ожидаемые в XXI веке изменения климата могут иметь как положительное, так и негативное значение. Так, в Сихотэ-Алинском заповеднике следует ожидать продвижения на север ареалов амурского тигра и пятнистого оленя. Численность лося предположительно будет снижаться. При увеличении продолжительности безморозного периода следует ожидать продвижение теплолюбивых видов рептилий и земноводных на север, в частности дальневосточной жерлянки, красноспинного полоза, тигрового ужа и др. В Среднем Приамурье ожидается продвижение на север границ ареалов таких птиц, как чомга (или большая поганка), хохлатый осоед, грач, белокрылый погоныш, индийская камышевка, ходулочник. Изменения суммы осадков в осенне-зимний период и температурного режима могут привести к нарушению естественных сезонных миграционных процессов у ряда животных, например, у мигрирующей селемджинской популяции сибирской косули в Норском заповеднике или кабарги в других заповедниках. В заповедниках Алтай-Саянского региона (Алтайский, Саяно-Шушенский заповедники и др.) многие ожидаемые в XXI веке изменения климата в целом неблагоприятны для животных. В краткосрочной перспективе, в ближайшие 15-20 лет, наиболее неблагоприятно будет существенное потепление в весенне-зимние месяцы. В более отдаленной перспективе все больше будет сказываться сужение отдельных природных зон, а также их “островная фрагментация”.

В северных экосистемах в условиях повышения температуры, увеличения количества осадков и глубины сезонного протаивания многолетней мерзлоты в зоне тундры возрастет роль влаголюбивых, относительно термофильных трав из числа местных тундровых видов, увеличится роль кустарничков. Вместе с тем следует ожидать нарушения растительного покрова в результате усиления термокарстовых и солифлюкционных процессов.

В зоне лесотундры возрастет роль древесной растительности, главным образом березы. Уменьшится площадь ягельников -- основной кормовой базы северных оленей. Смягчение климата, возможно, будет благоприятно для молодняка оленей -- приведет к снижению смертности.

Песец будет испытывать сильную конкуренцию с лисицей, ареал которой сместится к северу вследствие потепления. На Таймыре летняя жара и засуха могут привести к резкому снижению численности лемминга и, как следствие, “переключению” песцов и хищных птиц на казарку и к ряду других негативных последствий. Увеличение повторяемости таких климатических условий может привести к подрыву популяции казарки. Возможное сокращение ареала краснозобой казарки оценивается в 67% площади даже при умеренном сценарии потепления. Для северных оленей и овцебыков, как и для всех копытных, наибольшую опасность представляет увеличение частоты и интенсивности весенних и осенних оттепелей и заморозков, так как образующаяся на снегу ледяная корка не позволяет животным добраться до корма.

Для белого медведя потепление климата может иметь как положительные (уменьшение смертности молодняка), так и отрицательные последствия (сокращение площади льдов -- уменьшение возможностей охоты на тюленей).

Сельское хозяйство

Продуктивность сельскохозяйственных культур.

Изменения агроклиматических показателей в основных земледельческих регионах страны в 1975- 2004 гг. были в целом благоприятны для сельского хозяйства России. Средняя температура января повышалась с темпом более чем на 1°С за 10 лет на территории Черноземного центра, Поволжья и северо-запада ЕТР. Минимальные скорости повышения температуры в январе отмечены в Западной Сибири.

Таким образом, вероятность повреждения сельскохозяйственных культур низкими температурами за последние 30 лет существенно уменьшилась. Повышение средней температуры июля было не столь значительным, но в ряде регионов скорость ее повышения достигала 1°С за 10 лет. Наблюдалось практически повсеместное уменьшение амплитуды годового хода температуры воздуха, что свидетельствует об уменьшении степени континентальности климата и улучшении агрометеорологических условий возделывания сельскохозяйственных культур.

Увеличение теплообеспеченности сельскохозяйственных культур (сумма среднесуточных значений температуры воздуха за период с температурой выше 10°С) было максимальным в Прибайкалье -- в среднем более чем на 150°С за 10 лет. Уменьшение теплообеспеченности (до -50°С за 10 лет) наблюдалось на востоке и юго-востоке ЕТР, а менее выраженное -- на юге Дальнего Востока. Продолжительность вегетационного периода с температурой воздуха выше 10°С увеличивалась на большей части территории России, за исключением Волго-Вятского района. Продолжительность вегетационного периода сельскохозяйственных культур в Сибири и на Дальнем Востоке увеличивалась на 10-12 суток, однако при этом во многих районах длительность периода без заморозков не изменилась. Напротив, на значительных площадях северо-восточной части Северо-Западного федерального округа, в Центральном и Приволжском федеральных округах отмечено сокращение продолжительности периода без заморозков. Аридность (сухость) климата на юге и юговостоке ЕТР за последние 30 лет не повысилась. Это относится прежде всего к территориям Северо-Кавказского, Поволжского и Уральского регионов. В Западной Сибири отмечено уменьшение индекса сухости на западе региона и увеличение на территории Алтайского края. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке наблюдалось слабое увеличение индекса сухости. В табл. ТР12.1 приведены качественные оценки влияния изменений агроклиматических условий на продуктивность зерновых культур по регионам России в 1975-2004 гг.

Северо-Кавказский регион. Доля этого региона в производстве зерна в России максимальна -- около 19%. Основные причины падения урожайности зерновых в отдельные годы -- засухи весенне- летнего и осеннего периодов, а также вымерзание озимых. На Северном Кавказе наблюдалось весьма быстрое повышение температуры в январе, которое служит интегральной характеристикой условий зимовки. Так, за последние 30 лет средняя температура января повысилась более чем на 2°С.

Сохранности озимых культур способствовало увеличение увлажненности осеннего периода практически на всей территории региона. Влагообеспеченность в регионе увеличилась. Увеличение теплообеспеченности свидетельствует о возможности расширения посевов более теплолюбивых и продуктивных сельскохозяйственных культур.

Поволжский регион. Доля этого самого засушливого региона России в валовых сборах зерна около 18%. За последние 30 лет в Поволжье заметного улучшения теплообеспеченности сельскохозяйственных культур не наблюдалось. Зимние температуры повысились, в связи с чем условия зимовки сельскохозяйственных культур улучшились. Влагообеспеченность увеличилась практически повсеместно. Однако на северо-западе региона наблюдается рост засушливости в летний период, что может отрицательно сказаться на урожайности прежде всего яровых культур. Тем не менее фактические значения урожайности зерновых и зернобобовых культур в целом по региону возросли.

Уральский регион. Доля этого региона в производстве зерна составляет около 16%. Как и в Поволжье, сколько-нибудь заметного увеличения теплообеспеченности в сельскохозяйственных районах Урала не наблюдалось. Напротив, на юге региона температура в июле понижалась со средней скоростью до 0,3°С за 10 лет. Аридность территории заметно снизилась за рассматриваемый период, а влагообеспеченность сельскохозяйственных культур увеличилась. Наблюдалось увеличение сезонных сумм осадков при некотором уменьшении осенних осадков в отдельных районах. Как и в большинстве регионов России, на Урале отмечалось уменьшение континентальности климата.

Западно-Сибирский регион. В этом регионе отмечено понижение температуры зимой. Так, температура воздуха в январе на северо-западе понижалась со скоростью 0,5°С за 10 лет, хотя на востоке региона наблюдалось ее повышение. Теплообеспеченность растений увеличивалась повсеместно, хотя напряженность термического режима, оцениваемая величиной июльской температуры, уменьшалась в отдельных районах на границе с Казахстаном со скоростью до 0,3°С за 10 лет. Урожайность зерновых уменьшалась на западе региона (Курганская и Челябинская области) и в Алтайском крае. На остальной -- большей части территории региона -- отмечено увеличение урожайности зерновых культур.

Центрально-Черноземный регион. В этом регионе с относительно большой повторяемостью засух и максимальным для сельскохозяйственных районов России повышением температуры воздуха в июле (более 1°С за 10 лет в среднем по региону) прослеживалась тенденция к уменьшению увлажнения. Это может сказаться отрицательно на продуктивности зерновых культур. Однако улучшение условий увлажнения осеннего периода в результате роста осадков и уменьшение вероятности повреждения озимых культур в результате вымерзания в какой-то мере смягчают отрицательные последствия увеличения аридности климата.

Центральный и Волго-Вятский районы. Суммарный вклад этих регионов в валовой сбор зерна в России составляет 15-16%. Это достаточно увлажненная зона нечерноземных почв. Наблюдаемое быстрое увеличение теплообеспеченности сельскохозяйственных культур в Центральном и менее значимое в Волго-Вятском регионе способствуют росту сельскохозяйственного потенциала. Некоторое уменьшение увлажнения в Центральном экономическом районе не должно существенно сказаться на урожайности зерновых культур (за исключением аномально засушливых лет). Наблюдаемое увеличение продолжительности вегетационного периода способствует улучшению условий проведения полевых работ.

Восточно-Сибирский регион. Доля этого региона в производстве зерна -- около 5%. Здесь наблюдается самое быстрое в России (за исключением Калининградской области) увеличение теплообеспеченности сельскохозяйственных культур -- в среднем на 0,94°С за 10 лет, что сопровождается значительным увеличением температуры в июле -- порядка 0,6°С за 10 лет на большей части региона. Повышение температуры и уменьшение увлажненности летнего периода ведут к падению урожайности яровых зерновых культур.

Дальневосточный регион. Положительным фактором развития сельского хозяйства этого региона является наблюдаемое увеличение теплообеспеченности сельскохозяйственных культур (на 0,5-1,0°С за 10 лет) на значительной территории с развитым сельским хозяйством. Отметим, что это не сопровождается заметным повышением температуры в июле. Увеличение аридности не ведет к снижению продуктивности сельского хозяйства из-за большой исходной увлажненности территории.

Северо-Западный регион. Этот регион относится к зоне наибольшей скорости увеличения теплообеспеченности и повышения температуры в июле. При достаточной или даже избыточной влагообеспеченности территории наблюдаемое увеличение индекса сухости, а также уменьшение увлажнения следует рассматривать как положительный фактор для сельскохозяйственного производства. Увеличение теплообеспеченности и удлинение вегетационного периода существенно расширяют возможности для развития сельского хозяйства западноевропейского типа.

Таким образом, наблюдаемые в 1975-2004 гг. изменения климата были благоприятными для сельскохозяйственного производства в регионах России, обеспечивающих производство около 85% товарного зерна. Положительные тренды урожайности зерновых и зернобобовых культур в 70% субъектов Российской Федерации это подтверждают.

Насекомые -- вредители сельскохозяйственных культур. Ущерб, наносимый насекомыми -- вредителями сельскохозяйственных растений, значителен. Многие из них, в том числе саранчовые и колорадский жук, существенно зависимы от климата. При изменении климата возможны изменения ареалов видов и численности организмов, что влияет на размер ущерба. Массовое размножение саранчовых -- опасных вредителей сельскохозяйственных растений -- в России в последнее десятилетие XX века приобрело значительные масштабы (в 1999 г. наблюдалось на 1 млн. га) и фактически охватило все степные районы юга России. Начиная с конца 1980-х -- начала 1990-х годов массовое размножение саранчовых наблюдалось в Среднем и Нижнем Поволжье (Саратовская, Астраханская, Волгоградская области), в Калмыкии, на Северном Кавказе и прилегающих к нему территориях.

С 1997 г. нашествию саранчовых подверглись 16 субъектов Российской Федерации. Массовые очаги появились в Ростовской, Оренбургской областях, в Краснодарском крае, на юге Сибири. При этом общая сумма прямых затрат на борьбу с саранчовыми только в Ставропольском крае за год -- около 2,8 млрд. руб.

Колорадский жук -- вредитель картофеля и некоторых других, важных в продовольственном отношении пасленовых культур. Ежегодно в России он снижает урожаи картофеля на 1/3. Во второй половине 1960-х годов колорадский жук появился в западных районах Брянской и Смоленской областей и в течение последующих 10 лет расселился на территории всех картофелеводческих районов. Вся территория России к югу от Псковской, Тверской, Ивановской областей, а также Татарстана стала зоной его массового размножения.

К концу ХХ века ареал колорадского жука расширился и в восточном направлении. В него вошли Челябинская и Оренбургская области, сразу ставшие зонами массового размножения вредителя, а также Омская и Новосибирская области и частично Алтайский край. Колорадский жук на территории России приблизился к климатически обусловленным границам своего ареала, который, однако, имеет тенденцию к расширению в результате потепления климата.

Здоровье населения. Прямое воздействие изменения климата на здоровье населения связано в основном с усилением экстремальности климата -- увеличением числа дней с экстремально высокой или (и) низкой температурой, частоты и интенсивности наводнений, штормов, тайфунов и т. д. Косвенное воздействие связано в основном с уменьшением объемов доступной доброкачественной питьевой воды, увеличением частоты повышенных уровней загрязнения воздуха при неблагоприятных метеорологических условиях и изменением ареалов инфекционных климатозависимых болезней человека. Потепление также сказывается (часто -- негативно) на традиционном укладе жизни и здоровье коренных народов Арктического региона.

Волны тепла и холода. Устойчивая, продолжительная жаркая погода (волна тепла) вызывает увеличение смертности и заболеваемости сердечнососудистыми заболеваниями. К группам наибольшего риска относятся дети младшего возраста, люди преклонного возраста, лица, профессиональная деятельность которых связана с пребыванием на открытом воздухе, и лица с низким уровнем доходов, для которых адаптационные возможности (например, использование кондиционеров) малодоступны. В крупных городах группой риска являются также люди, живущие или работающие в “островах тепла”. Волна тепла, наблюдавшаяся в Париже в 2003 г., привела к заметному повышению заболеваемости и смертности.

Исследования, проведенные в Твери, показали, что при увеличении максимальной температуры суток в летний период на 10°С по сравнению с климатической нормой число обращений за экстренной медицинской помощью и смертность от отдельных причин увеличиваются на 100%, а общая смертность -- на 8%. В июле 2001 г. Москва пережила необычайно продолжительную волну тепла, во время которой среднесуточная температура превышала 25°С в течение 9 последовательных суток (при средней многолетней норме 3 суток). В максимуме этой волны (23 июля 2001 г.) суточная смертность достигла рекордно высокого значения -- она превысила среднее многолетнее значение смертности для июля на 93%.

Воздействие экстремально высокой температуры часто усугубляется загрязнением атмосферного воздуха вследствие неблагоприятных метеорологических условий. Устойчивая, продолжительная холодная погода (волна холода) наблюдалась в Москве в январе - феврале 2006 г., когда экстремально низкая температура наблюдалась в течение 26 дней. Периоды дополнительной смертности прослеживались после волны холода с запаздыванием на 4-5 суток и особенно сказались на возрастной группе пожилых людей старше 75 лет.

Инфекционные и паразитарные болезни. Эти болезни человека и животных, в том числе трансмиссивные (т. е. передаваемые посредством переносчиков -- комаров, блох, клещей и других), распространены практически повсеместно. Изменение климата приводит к изменению условий их распространения.

К концу ХХ века заболеваемость иксодовым клещевым боррелиозом (ИКБ, наиболее распространенная природно-очаговая трансмиссивная инфекция в России), а также клещевым энцефалитом (КЭ) существенно повысилась (рис. ТР12.2). Увеличение заболеваемости происходит в основном в Волго-Вятском, Уральском и Западно-Сибирском регионах (ИКБ) и регионах Урала и Сибири (КЭ). Наблюдается расширение ареала этих заболеваний. Кроме увеличения времени пребывания населения в местообитаниях клеща -- лесах, дачных участках и т. д., одной из ведущих причин увеличения заболеваемости населения иксодовым клещевым боррелиозом и клещевым энцефалитом является изменение климата -- он становится более мягким по температурному режиму и более влажным. Это способствует расширению ареалов и повышению численности переносчиков.

Растет также и заболеваемость другими инфекциями, обусловленная ростом численности переносчиков. Например, увеличение температуры, количества осадков и высоты снежного покрова способствовало увеличению численности рыжей полевки -- основного резервуара вирусов -- возбудителей геморрагической лихорадкой с почечным синдромом. С середины 1980-х годов это заболевание стало чаще регистрироваться, и к началу XXI века число заболевших возросло более чем в 3 раза. Около 80% зарегистрированных случаев этого заболевания на ЕТР приходится на расположенные в Приуралье и Среднем Поволжье республики Башкортостан, Удмуртия, Татарстан, Марий Эл, Чувашия, а также Самарскую, Ульяновскую, Пензенскую области. Показатель заболеваемости по этим регионам превышает 10 случаев на 100 тыс. населения, тогда как в среднем по России -- 4,0. Особенно высока заболеваемость в Башкортостане и Удмуртии -- за последние 25 лет показатели заболеваемости составили 53,8 и 40,0 случаев соответственно.

Существенный рост заболеваемости крымской геморрагической лихорадкой отмечен с 2000 г. в Калмыкии и Волгоградской области, а в Дагестане -- с 2001 г. Одна из причин -- потепление климата, вследствие чего ареал клеща -- переносчика этой инфекции -- расширился к северу, возросла его численность.

В 1999 г. в Волгоградской и Астраханской областях возникла эпидемическая вспышка лихорадки Западного Нила, в результате которой были госпитализированы почти 500 человек. Этот год был одним из наиболее теплых за более чем 160 лет наблюдений, с чем и связывается аномальный рост заболеваемости. В последующие годы это заболевание продвинулось дальше на север и достигло Новосибирской области.

Изменение климата в России в 1966-1995 гг. по сравнению с 1936-1965 гг. было таково, что климатообусловленный риск распространения малярии человека повсеместно уменьшился на густонаселенной части страны, но увеличение произошло в субрегиональном масштабе в Средней Сибири.

Таким образом, наблюдаемое изменение климатических условий на территории России в конце ХХ века по сравнению с его серединой в целом по стране не привело к ухудшению эпидемиологической ситуации по малярии. Тем не менее в отдельных регионах сложились условия, способствующие накоплению числа источников инфекции в течение эпидемиологического сезона и росту передачи малярии.

3. ОЖИДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

При продолжении и усилении антропогенного воздействия на глобальный климат в России в XXI веке будут меняться условия обеспеченности возобновляемыми ресурсами. Это касается в томчисле водных ресурсов и продукции сельского хозяйства. Изменится нагрузка климатических факторов на здоровье населения.

Водные ресурсы. В предположении о значительном усилении антропогенного воздействия на глобальный климат (сценарий A2, климат будущего рассчитывался с помощью модели HadCM3) в 2010-2039 гг. произойдут заметные изменения водных ресурсов. На ЕТР наибольшее увеличение стока ожидается на Волге и Урале (9-10%), а также на северных реках (4-8%). Уменьшение (не более 3%) ожидается на реках бассейна Азовского моря. Пики половодья повсеместно сместятся с мая на апрель. На АТР годовой сток рек, впадающих в Северный Ледовитый океан, увеличится на 3-11%. Наибольшее относительное увеличение стока ожидается на Лене и Индигирке, а наименьшее -- на Оби; в среднем по Сибири -- на 7%. В Восточной Сибири увеличится сток весеннего половодья. Для рек степной и лесостепной частей бассейна Оби будет типично более раннее начало весеннего половодья. Возобновляемые водные ресурсы увеличатся в целом по стране на 8-10%. При этом водообеспеченность в расчете на одного жителя увеличится на большей части территории в среднем на 12-14%.

Однако в ряде густонаселенных регионов -- на территориях черноземных областей Центрального и Южного федеральных округов, а также на юго-западной части Сибирского федерального округа, которые и в современных условиях имеют довольно ограниченные водные ресурсы, -- следует ожидать уменьшения водных ресурсов на 5-15% и увеличения нагрузки на них на 5-25% в результате изменений климата и увеличения водопотребления.

Практически повсеместно произойдет увеличение зимнего стока рек. Ожидаемые изменения климата приведут к изменению условий хозяйственной деятельности на реках. Изменится приток воды в водохранилища и его сезонное распределение. Возможно сокращение периода ледостава на 15-27 суток, при этом максимальная толщина льда уменьшится на 20-40%; произойдут значительные изменения в процессах замерзания и вскрытия рек и водоемов.

Это будет способствовать увеличению периода навигации, но при этом сокращается период доставки грузов в труднодоступные районы по зимним автомобильным трассам, проложенным по замерзшим руслам больших рек (важно для Сибирского и Дальневосточного ФО, особенно для Республики Саха (Якутия) и Магаданской области).

Сельское хозяйство. Потепление климата на территории России может сопровождаться принципиально разными тенденциями изменений режима осадков -- уменьшением увлажнения (аридное потепление) или же увеличением увлажнения (гумидное потепление). Ожидаемые параметры таких изменений в XXI веке представлены в табл. ТР12.2. Параметры аридного потепления рассчитаны в рамках сценария существенного антропогенного воздействия на глобальный климат A1FI.

Климат будущего при аридном потеплении рассчитывался с помощью модели HadCM3. Параметры гумидного потепления рассчитаны с помощью региональной климатической модели ГГО в рамках сценария умеренного антропогенного воздействия на глобальный климат B2. В табл. ТР12.3 представлены ожидаемые изменения урожайности сельскохозяйственных культур для первой половины XXI века при аридном потеплении.

Аридное потепление неблагоприятно для производства сельскохозяйственной продукции -- урожайность зерновых и кормовых культур будет уменьшаться практически на всей территории степной и лесостепной зоны страны (при неизменных прочих, неклиматических условиях земледелия).

При гумидном потеплении следует ожидать роста урожайности, по крайней мере до середины XXI века. В дальнейшем под влиянием изменения климата урожайность зерновых в Черноземной зоне будет ниже современного уровня на 10-13%, а в Нечерноземной зоне превысит современную на 11-29%. На юге Сибири урожайность зерновых культур будет меньше современной на 20-25%.

При потеплении, соответствующем содержанию парниковых газов в атмосфере около 550 млн-1 в СО2-эквиваленте (удвоенная доиндустриальная концентрация СО2), площадь земледельческой зоны России увеличится на 4,7-4,8 млн. км2, т. е. примерно в 1,5 раза. В условиях потепления создадутся условия для изменения районирования сельскохозяйственных культур. Так, площадь земель, где могут вызревать ранние сорта кукурузы, увеличится в несколько раз. На территории России расширится зона (до 1 млн. км2), благоприятная для развития субтропического земледелия. Уже к 2010 г. граница выращивания среднеспелых сортов кукурузы на зерно и позднеспелых сортов подсолнечника продвинется к северу до линии Москва -- Владимир -- Йошкар-Ола -- Челябинск. Окажется возможным расширение посевов сахарной свеклы до линии Иваново -- Ижевск -- Курган. Для использования благоприятных изменений климата, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур необходима замена возделываемых культур и (или) сортов на более позднеспелые и продуктивные, а также расширение посевов вторых (пожнивных) культур.

При дальнейшем потеплении в России может увеличиться неблагоприятное воздействие насекомых -- вредителей сельскохозяйственных культур на валовые сборы продукции растениеводства (эта тенденция наметилась в конце XX -- начале XXI века). Многие из этих организмов существенно зависят от климата, при потеплении может возрасти их численность и расшириться ареал. Ожидаемые изменения климата создадут предпосылки для дальнейшего распространения саранчовых в Ставропольском крае, Калмыкии, Волгоградской, Астраханской, Саратовской и Ростовской областях, а также в некоторых южных регионах Сибири. Вследствие изменения климата к 2025 г. можно ожидать дальнейшего продвижения границы ареала колорадского жука на север. Однако существенного значения для производства картофеля в стране в целом это иметь не будет, если современные границы зоны возделывания картофеля существенно не изменятся.

Здоровье населения. Ожидается, что в XXI веке волны тепла -- периоды экстремально высоких значений температуры -- будут наблюдаться чаще, а значения температуры будут повышаться. Это увеличит риск для здоровья некоторых групп населения. В них входят дети младшего возраста, люди пенсионного возраста, лица, профессиональная деятельность которых связана с пребыванием на открытом воздухе, а также проживающие в городских условиях, где плотная многоэтажная застройкаи недостаточность зеленых насаждений способствуют установлению особенно высокой температуры в жаркую погоду (“острова тепла”).

Сочетание волн тепла с повышенным загрязнением атмосферного воздуха из-за неблагоприятных метеорологических условий может стать дополнительным источником риска. В результате изменения гидрологического цикла проблемы обеспечения населения водой могут обостриться. В дальнейшем возможно ухудшение ситуации и с качеством воды, особенно в Калмыкии, Дагестане, Карачаево-Черкесии.

Ожидается, что потепление климата скажется на состоянии природных очагов облигатно-трансмиссивных инфекций с неисключительно трансмиссивным путем передачи (чума), факультативно- трансмиссивных инфекций (туляремия) и несколько более -- нетрансмиссивных инфекций (лептоспирозы, сальмонеллезы). Еще в большей степени потепление повлияет на возбудителей сапронозов, естественных сочленов почвенных (псевдотуберкулез, листериоз) и водных (легионеллез, холера, мелиоидоз) экосистем. Северная граница потенциального (определяемого температурой) ареала малярии человека в условиях потепления в долгосрочном плане сдвинется к северу. В то же время в среднесрочной перспективе движение границы может быть сложным -- сдвиг к северу в одних регионах и к югу в других. В рамках инерционного сценария изменения климата до 2025 г. общая эпидемиологическая ситуация по малярии в России не ухудшится, а на густонаселенной ЕТР -- улучшится.

На побережье Черного моря возможно укоренение комаров, являющихся переносчиками желтой лихорадки и лихорадки денге. Вероятно возникновение природных очагов и клинических случаев лихорадки Западного Нила в Саратовской, Самарской, Оренбургской, Воронежской, Курской, Белгородской, Омской и Новосибирской областях, Алтайском крае. Смещение границ ареалов иксодовых клещей к северо-востоку будет способствовать росту заболеваемости клещевым энцефалитом, боррелиозами и риккетсиозами. Для большинства членистоногих переносчиков болезней человека ожидается расширение периода активности, т. е. более ранний выход из зимовки весной и более поздний уход в диапаузу осенью.

Размещено на Allbest.ru