Влияние изменения климата на биоразнообразие

Размещено на http://www.allbest.ru/

Северный (Арктический) федеральный университет

имени М.В. Ломоносова

Влияние изменения климата на биоразнообразие

Сидоренкова Александра Викторовна,

студент

4 курс, факультет «Педагогическое образование (с двумя профилями

подготовки)»

Аннотация

В данной статье рассматривается проблема влияния изменения климата на биоразнообразие. Даны определения понятиям «биоразнообразие» и «климат» для наилучшего понимания данного вопроса. Продемонстрирована тенденция изменения климата на Земле. Приведены научные данные, представленные также в виде рисунков. На примере Арктики доказано влияние изменения климата на биоразнообразие и экосистемы в целом.

Ключевые слова: биоразнообразие, экосистема, климат, тренд

характеристик атмосферы, глобальное потепление.

Annotation

This article discusses the problem of the impact of climate change on biodiversity. Definitions of the concepts of "biodiversity” and "climate” are given for the best understanding of this issue. The trend of climate change on Earth is demonstrated. Scientific data are presented, also presented in the form of figures. The influence of climate change on biodiversity and ecosystems as a whole is proved on the example of the Arctic.

Keywords: biodiversity, ecosystem, climate, trend of atmospheric

characteristics, global warming.

Климат на Земле изменялся во все времена, в том числе и задолго до того, как человеческая деятельность начала играть в этом определенную роль. Однако вопросы изменения климата и его влияния на биоразнообразие до сих пор очень активно обсуждаются, поскольку до сих пор остается множество «белых пятен».

«Биологическое разнообразие» означает все многообразие живых организмов из всех сред, включая сухопутные, морские и другие водные экосистемы и составляющие их экологические комплексы; разнообразие внутри видов, между видами и экосистемами [4, с. 5].

Климат - это средняя погода, которая характеризуется мгновенным состоянием некоторых непрерывно меняющихся метеорологических элементов и атмосферных явлений (температура воздуха, абсолютная и относительная влажность, облачность, атмосферные осадки, атмосферное давление, скорость и направление ветра, туманы, ураганы и др.) [1, с. 80].

Для выявления изменений климата нужен значимый тренд характеристик атмосферы за длительный период времени в несколько десятилетий [1, с. 80]. Также необходимо рассмотреть гидросферу, литосферу, криосферу (лед и снег) и биосферу Земли. Для описания климата используются такие параметры, как температура, осадки, влажность воздуха и почвы, уровень моря, состояние снежного и ледяного покрова.

При рассмотрении проблем изменения климата необходим комплексный подход, охватывающий все возможные естественные и антропогенные процессы [1, с. 81].

По данным последнего обзора Всемирной метеорологической организации, тенденция для мира в целом - потепление [3, с. 41]. Об этом свидетельствуют данные трех самых крупных метеорологических центров: США, Великобритании и Японии (рисунок 1).

Рисунок 1 - Средняя глобальная температура приземного слоя воздуха (ось абсцисс - годы, ось ординат - отклонения температуры от средней за 1961-1990 гг. (°С); синяя, черная и красная кривые - данные метеорологических центров США, Великобритании и Японии; полоса, закрашенная серым цветом, отражает диапазон неопределенности, с которым британские ученые судят о точности имеющихся данных) [3, с. 42]

График растёт в сторону положительных температур. Также стоит отметить, что рост температуры гораздо больше, чем расхождения между данными разных центров.

Предположительно одной из причин глобального потепления является постепенное увеличение содержания в приземном слое атмосферы пыли, углекислого газа, метана, закиси азота, фреонов (хлорфторуглеродов) технического происхождения, а также некоторых других газов и паров воды, которые препятствуют длинноволновому (инфракрасному) тепловому излучению с поверхности Земли, создавая дополнительный парниковый эффект [1, с. 82]. климат биоразнообразие экосистема

Мы можем предвидеть три типа климатических воздействий на среды обитания, экосистемы и виды:

в связи с более высокими температурами и продолжительными вегетационными периодами в некоторых экосистемах произойдет увеличение биологического производства;

увеличение количества осадков и изменение их характера приведет к росту питательной нагрузки;

в результате повышения уровня моря, увеличения количества осадков и изменения структуры осадков будет наблюдаться усиление эрозии и затопления низменных берегов, приливно-отливных зон и речных долин.

Следовательно, ряд типов местообитаний станет хрупким, некоторые виды будут подвержены большему риску вымирания, а экосистемы станут менее устойчивыми.

Для рассмотрения тенденции изменения климата и ее влияния на биоразнообразие, был выбран материк Арктика, поскольку он опережает другие районы земного шара по масштабам изменения температуры, атмосферных и ледовых процессов, а также выделены пять арктических сред: атмосфера, гидрологический режим и криосфера, состояние ледовых и океанических вод, морские и наземные экосистемы.

Проанализируем рост среднегодовой температуры приземного слоя воздуха в Арктике в целом (рисунок 2).

Рисунок 2 - Рост среднегодовой температуры приземного слоя воздуха в Арктике в целом (60-90° с.ш.) (ось абсцисс - годы, ось ординат - отклонения от средней температуры за 1961-1990 гг.) [3, с. 60]

Если за последние 30-40 лет средний рост температуры в мире составил 0,6°С, то в Арктике - в 2,5 раза больше.

Значительно увеличился тепловой поток с юга в полярные широты, однако он не только сдвинул среднюю температуру в сторону потепления, но и «раскачал» Арктику и соседние регионы: на практике мы видим не постепенное потепление, а постоянные «качели», охватывающие Северный Ледовитый океан и соседние регионы (рисунок 3).

Рисунок 3 - Пример арктических температурных «качелей» - пятен высоких и низких температур в различных регионах (отклонения температуры, °С, от средней за тот же сезон в 1981-2010 гг. на уровне 1000 миллибар) [3, с. 61]

Рисунок 4 - Снимки из космоса - состояние льдов во время летнего минимума в 1979, 2000 и 2012 годах (фиолетовым цветом показаны области, где лед покрывает 80-100% площади, красный - покрытие 60%, желтый - 40%, синий - 20%; белый - ледниковый покров Гренландии и других участков суши; темно-синий - вода безо льда) [3, с. 63]

Размах «качелей» в среднем за сезон может превышать 10°С (5° в плюс и 5° в минус), а в отдельные дни и недели достигать даже 20°С.

Помимо уже названных, существуют еще две причины изменений в атмосфере: повышение температуры атлантических вод, поступающих в Арктику, и уменьшение количества льда. Эти явления взаимосвязаны: более теплая вода приводит к таянию льда, а незамерзающая поверхность воды прогревается быстрее.

Детальные исследования говорят о небольшом тренде таяния льдов - примерно на 2 см за последние 10 лет [3, с. 66]. Однако этот лишь отражает глобальный эффект и связан с тепловым расширением верхнего слоя океана, разрушением ледников Западной Антарктиды и Гренландии.

Основная часть сокращения площади льдов приходится именно на Российскую Арктику (рисунок 4).

Верхний слой океана в Арктике становится более теплым и пресным, что может привести к перестройке цепи океанских течений и влиянию на Североатлантическое течение (продолжение Гольфстрима).

В экосистемах все взаимосвязано: на вершине пищевой пирамиды находится белый медведь, который зависит от тюленей, тюлени - от рыбы и наличия льда, а рыбы - от планктона. Стоит отметить, что при всем этом особая роль принадлежит полынье и ледяной границе.

Весной в Арктике ледовая граница быстро смещается на север, вследствие чего белые медведи остаются отрезанными огромными водными просторами без льда от своей основной пищи - тюленей, так как они просто- напросто не успевают вовремя отреагировать на происходящее, что приводит, в свою очередь, к большому количеству животных, оставшихся на берегу.

Нынешнее потепление климата и уменьшение ледовитости Белого моря опасно для тюленей, так как частые оттепели с разрушением льда приводят к тому, что льдины с детенышами выносятся в открытое море, где многие из них погибают.

Для китов в Арктике складываются благоприятные условия, однако из - за нестабильности ледового режима в некоторые годы с более тяжелым льдом киты могут погибнуть, оказавшись зажатыми льдами.

За последние 10 лет биопродуктивность арктических вод в целом возросла примерно на 20%, в основном вследствие более длинных периодов с открытой водой [3, с. 70]. С одной стороны, больше планктона - больше рыбы, с другой - в арктические воды могут проникнуть чужеродные виды.

По некоторым оценкам Россия ежегодно теряет до 30 км2 своей территории за счет исчезновения земель в Арктике из-за эрозии [3, с. 72]. В то же время существует риск выбросов метана, большое количество которого содержится в почве прибрежных склонов.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующий вывод: в атмосфере, криосфере и гидросфере Арктики за последние десятилетия уже произошли значительные изменения. Более того, они уже вызвали ряд изменений в морских и наземных экосистемах.

Использованные источники

Баришполец, В.А. Анализ глобальных экологических проблем [Электронный ресурс] // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. - 2011. - Т. 3, № 1. - С. 79-96. - Электрон. дан. - URL: https://cyberleninka.rU/article/n/analiz-globalnyh-ekologicheskih-problem, свободный (дата обращения: 01.02.2021). - Загл. с экрана.

Дворникова, И.С. Влияние изменения климата на живую природу

[Электронный ресурс] / И.С. Дворникова // Актуальные исследования. - 2020. № 16 (19) - С. 23-25. - Электрон. текстовые дан. - URL:

https://apni.ru/article/1109-vliyanie-izmeneniya-klimata-na-zhivuyu-prirod, свободный (дата обращения: 05.02.2021). - Загл. с экрана.

Кокорин, А.О.

Изменение климата. Книга для учителей старших классов общеобразовательн ых учреждений. Вып. 1 Регионы севера европейской части России и Западной

Сибири [Текст] / А.О. Кокорин, Е.В. Смирнова, Д.Г. Замолодчиков. - М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF). - 2013. - 220 с.

Современные проблемы исследования биоразнообразия растительных и животных сообществ и пути их сохранения [Электронный ресурс]: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. (14-17 окт. 2014 г.) / отв. ред. В.Н. Ефанов. - Электрон. дан. - Южно-Сахалинск: Изд-во СахГУ, 2015. - 110 с. - URL: https://clck.ru/akwZQ, свободный (дата обращения: 01.02.2021). - Загл. с экрана.

Размещено на Allbest.ru