Природопользование

Большая часть воды на Земле находится в минералах земной коры, однако в качестве ресурса рассматривают только воды гидросферы. Общее количество воды в гидросфере - 1,36 х 109 км3. 97,2% общей массы составляют соленые воды Мирового океана, 2,15% в виде льда находится в полярных шапках и ледниках. Только 0,65% воды гидросферы это пресные воды (концентрация солей менее 1 г/л), которую человечество может расходовать.

Полный речной сток насчитывает 38830 км3 в год, кроме того, в океан поступает 3000 км3 пресных вод в виде льдов и талых вод с ледников Гренландии и Антарктиды и 2400 км3 подземного стока, минующего реки. Объем пресных вод материков невелик и распределен по поверхности суши крайне неравномерно. Наиболее значительными водными ресурсами на единицу площади располагает Южная Америка (слой стока около 600 мм), затем следуют Европа, Азия, Северная Америка, Африка и Австралия. Уровень обеспеченности на душу населения колеблется от менее 1 тыс. м3/год в Египте до более 100 тыс. м3/год в Южной Америке, Азии.

Доступные ресурсы рек слагаются из поверхностного и подземного стока. Подземные воды - один из наиболее важных природных ресурсов, поскольку они наименее подвержены сезонным и суточным колебаниям объема. Количество подземных вод огромно, оно в 3000 раз больше поверхностного стока всех рек. Однако их использование имеет следующие трудности:

при низкой пористости горных пород и незначительной проницаемости забор воды скважинами происходит медленно; подземный сток пополняется медленно, поскольку большая часть атмосферных осадков стекает в реки;

проходя через горные породы подземные воды растворяют их составляющие, насыщаясь солями. Вода, содержащая более 0,2% солей, практически не пригодна для употребления.

Огромные запасы подземных пресных вод найдены в самых засушливых и пустынных регионах мира. В районах сухих степей и пустынь Казахстана находятся запасы пресной воды, объемы которых сопоставимы с запасами воды в озере Балхаш или Аральском море. Подземные водоносные системы Туркмении могут давать более 400 тыс. м3 в год воды. В величайшей пустыне Сахаре обнаружено 10 крупных бассейнов подземных пресных вод.

Использование подземных вод растет во всем мире. В результате откачки подземных вод их уровень снизился в Санкт-Петербурге на 50 м, Москве - на 60 м, Киеве - на 65 м. Аналогичные процессы происходят в других странах - Японии, Мексике, США. Откачиваются не только возобновляемые, но и невозобновляемые запасы, что приводит к оседанию поверхности земли и превращению процветающих территорий в пустыню.

Наименьшее количество воды на поверхности Земли приходится на реки. Они разнообразны по своим размерам и скоростям течения. Крупнейшая из рек Амазонка имеет длину, почти равную радиусу Земли и площадь водосбора около 6,915 млн. км2, что ненамного меньше такого континента как Австралия. Стабильность стока рек в значительной степени зависит от распределения    по земной поверхности осадков. В районах с сезонным характером атмосферного увлажнения отношение расходов воды в сухой и влажный период может достигать 1:100 и даже 1:1000. Для таких районов целесообразно сооружение водохранилищ. Хозяйственная ценность водно-ресурсного потенциала региона тем выше, чем выше устойчивость стока. Вне зависимости от сезона обильные дожди выпадают в районе экватора. Они практически отсутствуют в районах пустынь. В других регионах очевидны сезонные колебания и колебания, связанные с погодой. Среднее количество осадков в регионах мира колеблется от 0 до свыше 2000 мм/год.

2.5. Биологические ресурсы

Биомасса Земли создается растительными и животными организмами, причем животные образуют 2% биомассы, а растения - не менее 98%. Растения, производящие органические вещества, являются основой создания биосферы Земли и главным источником удовлетворения физиологических, пищевых и других потребностей человека. Многообразие животного мира чрезвычайно важно для биотического круговорота веществ. Находясь во взаимосвязи с растительностью, животные влияют на формирование почв, ландшафта. Птицы разносят семена растений, насекомые участвуют в почвообразовательных процессах. Домашние животные -основные поставщики мяса и молока.

Дикие животные являются источником генофонда, а имеющие промысловое значение дают пушнину, кожу, жир, мясо, лекарственное сырье. Большинство видов диких животных приспособлено к определенному комплексу природных условий и имеют ограниченные области    распространения.    Нарушение    природных биоценозов - вырубка лесов, распашка и тому подобное приводит к исчезновению целых популяций животных.

Растительное сырье используют во многих отраслях промышленного и сельского хозяйства. Почти из 500 000 видов растений, произрастающих на земном шаре, человек применяет около 23 тысяч. Из них 6000 видов относится к культурным растениям, а примерно 80 видов являются главными сельскохозяйственными культурами. Среди зерновых важнейшими культурами считают пшеницу и рис.

Велики биологические ресурсы Мирового океана. В подводном мире сосредоточена значительная масса живых организмов растительного и животного происхождения (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Группа организмов

Биомасса и годовая продукция основных групп организмов Мирового океана

..r.Mv>ui»iAvi     ^ииии     совокупность организмов (растительных или животных), не способных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к самостоятельному передвижению на значительные расстояния.

Бентос - совокупность растительных или животных организмов, обитающих на дне водоемов. Промысловое значение имеют некоторые водоросли, например, морская капуста, креветки, устрицы, крабы и т.п.

Нектон - обитатели толщи воды, способные к активному передвижению на значительные расстояния с помощью мускульных усилий (от мелких ракообразных до китообразных).

Из всего количества продукции Мирового океана человек сегодня использует не более 80 млн. т. Площадь акваторий, где производится лов рыбы, составляет 20% поверхности Мирового океана. Естественная рыбопродуктивность различных районов океана, являющихся основными местами лова, изменяется в широких пределах от 13,5 кг/га (район Большой Ньюфаундлендской банки) до 372 кг/га (Перуанское течение).

Постоянно растет добыча нерыбных морских продуктов, содержащих большое количество белка. В первую очередь это добыча различных моллюсков, ракообразных, водной растительности. Используют около 70 видов съедобных водорослей, многие из которых по содержанию питательных веществ значительно превосходят пшеницу, мясо, картофель, не говоря уже о витаминах и микроэлементах, которые редки в продуктах, выращенных на суше (табл. 2.4).

В настоящее время биологические ресурсы Мирового океана используют практически полностью путем изъятия продукции водных сообществ в виде конечных (третьего

 

- пятого) звеньев трофических цепей - рыб и некоторых млекопитающих.

Таблица 2.4 Примерный состав и питательная ценность водорослей

 

	Химический состав			Калорий-
Продукт	съедобной		части,	ность
		%сух. i	зещ.	100 г про-
				дукта
	белки	жиры	углеводы
Пшеница	13,9	1,8	66,6	346,4
Капуста	15,8		46,6	255 8
белокочанная
Грибы белые	36,7	2,7	34,5	317,0
Водоросли:
белые    и
красные	20,0	1,0	70,0	376,5
- зеленые	45,0	12,0	35,0	439,6
- диатомовые	35,0	30,0	25,0	504,5
Луговое сено	20,0	4,0	64,0	390,0

•»»*«*.«   i\ v /j 111 ■ 11_ v 1 на   ислкив,

получаемых из гидросферы, является применение второго - третьего уровней трофических цепей (беспозвоночные) и переход от свободного промысла к искусственному повышению продуктивности через создание хозяйств по разведению рыбной молоди, выращиванию моллюсков, беспозвоночных, водорослей.

Марикультурам (выращиванию рыб, беспозвоночных и водорослей в морской воде) и аквакулътурам (выращивание в пресной и солоноватой воде) особое внимание уделяется в Японии, Австралии, США. Продуктивность водных организмов при искусственном выращивании значительна. Например, в Испании при выращивании на плотах мидий продуктивность достигает до 450000 кг/га.

2.6. Климатические ресурсы

В климатической системе центральными компонентами являются атмосфера и гидросфера. Атмосфера и океан взаимодействуют на 2/3 поверхности Земли, передавая друг другу тепло, массу, энергию. Менее важный компонент климатической системы - суша и растительность на ней.

Климатические факторы - различные причины и условия, определяющие формирование климата. Основные факторы: солнечная радиация, атмосферная циркуляция, влагооборот, поверхность и рельеф, растительность, океанические течения, деятельность человека.

В поступающей от Солнца энергии 48% составляет видимая часть спектра, 45% - инфракрасная (наиболее важная для жизни), 7% - ультрафиолетовая. На земной поверхности происходит преобразование радиационного тепла: оно расходуется на испарение, нагрев почвы, воды, атмосферы. Величина радиационного баланса зависит от широты и характера местности. Максимальный радиационный баланс - в районах с небольшой облачностью и большой влажностью (экваториальная Африка, Амазонка). Россия расположена в основном в средних и высоких широтах, что обуславливает резкое изменение потоков солнечной радиации по временам года. Значительное влияние на физико-географические и биологические процессы оказывает продолжительность безморозного периода. На Таймыре этот период составляет 45 дней, на Черноморском побережье - 300 дней.

Циркуляция атмосферы создает межширотный обмен воздушных масс на Земле. Главная роль циркуляции -перенос влаги на материки.

По географическому положению очагов формирования воздушные массы делят на 4 типа: арктический (антарктический), умеренный, тропический и экваториальный.

В европейской части России преобладает умеренный 
западный перенос влажных воздушных масс из 
Атлантического океана. На восток России воздушные 
массы переносятся из Тихого океана. Преобладающая 
воздушная масса на юге - континентальный умеренный 
воздух (воздушные течения образуются при 
трансформации атлантических циклонов).

Континентальный тропический воздух формируется в основном над пустынями и полупустынями. В летнее время он может проникать в Европейскую часть и Сибирь, вплоть до Крайнего Севера, обуславливая сухую и жаркую погоду. Зимой на территорию России этот воздух не поступает. Морской тропический воздух зимой формируется в бассейне Средиземного моря, летом - в субтропических широтах Атлантики. Зимой этот воздух иногда вторгается далеко на север, обуславливая очень теплую погоду с сильными оттепелями Климат европейской части России - умеренно континентальный, азиатской - резко континентальный. Континентальность климата определяется по формуле

К=100А/ф,

где А - годовая амплитуда температур воздуха; Ф - широта района.

Наименьшую  континентальность  имеют западные районы   Баренцева   моря    (30%),    наибольшую центральные районы Якутии (около 100%). Большая часть страны имеет континентальность более   50 %.

Смежные воздушные массы разделяются в приземном слое узкими переходными зонами - фронтами, для которых характерно довольно резкое изменение температуры и влажности по высоте. Толщина фронта по высоте - несколько сот метров, длина - тысячи километров. Фронтальный склон всегда наклонен к горизонту под очень малым углом (несколько градусов).

Теплым называют фронт, перемещающийся в сторону относительно холодного воздуха. Теплые воздушные массы натекают на холодный воздух и вытесняют его. При охлаждении влажного теплого воздуха происходит конденсация паров воды и выпадение осадков.

В холодном фронте холодный воздух перемещается в сторону относительно более теплого воздуха. Холодный воздух подтекает клином; теплый поднимается вверх, охлаждается, пары воды конденсируются и выпадают осадки. Относительно земной поверхности фронты перемещаются со скоростью 30 - 100 км/ч. За время существования атмосферного фронта (несколько суток) каждый фронт приводит к выпадению нескольких миллиардов тонн воды.