научная статья по теме РОЛЬ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА И АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В ДИНАМИКЕ ЭКОСИСТЕМ ОСТРОВА ВАЙГАЧ Биология

Текст научной статьи на тему «РОЛЬ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА И АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В ДИНАМИКЕ ЭКОСИСТЕМ ОСТРОВА ВАЙГАЧ»

УДК 574.42

РОЛЬ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА И АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В ДИНАМИКЕ ЭКОСИСТЕМ ОСТРОВА ВАЙГАЧ

М. С. Стишов, гл. координатор проектов, mstishov@wwf.ru, О. Н. Липка, ст. координатор проектов, olipka@wwf.ru, А. И. Постнова, гл. координатор проектов, apostnova@wwf.ru, А. О. Кокорин, рук. программы, akokorin@wwf.ru, О. К. Суткайтис, рук. обособленного подразделения, osutkaitis@wwf.ru, В. В. Никифоров, рук. Программы, vnikiforov@wwf.ru, В. В. Элиас, руководитель департамента, velias@wwf.ru, Е. А. Шварц, руководитель департамента, eshvarts@wwf.ru, П. И. Жбанова, главный координатор проектов, pzhbanova@wwf.ru, В. Г. Краснопольский, координатор проектов, vkrasnopolskiy@wwf.ru, К. А. Згуровский, рук. программы, kzgurovskiy@wwf.ru, С. Ю. Фомин, координатор проектов, sfomin@wwf.ru, Всемирный фонд природы, С. А. Уваров, аспирант, Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, sergeiuvarov@ya.ru

В статье охарактеризованы основные естественные и антропогенные причины изменений климата на планете и в регионе, показаны масштаб и направленность их воздействий. Выявлены ведущие естественные и антропогенные факторы, воздействующие на экосистемы о. Вайгач и вызывающие изменения в различных их компонентах. Охарактеризована современная динамика природных объектов, а также оценены прогнозируемые последствия изменений климата. В ближайшие 30 лет природные явления не приведут к катастрофическим изменениям в структуре природных комплексов и исчезновению редких видов флоры и фауны. Однако стихийные бедствия могут приводить к массовой гибели птиц и млекопитающих. В значительной степени негативным последствиям изменений климата подвержены строения и объекты инфраструктуры. Угроза от браконьерства и разливов нефти представляются более значимой для экосистем и будет возрастать в связи с активизацией северного морского пути. Выпас северных оленей на территории острова требует контроля, т. к. пастбищная дегрессия способствует изменению состава растительных сообществ, увеличению глубины протаивания и заболачиванию.

The article describes the main natural and anthropogenic causes of climate change on the Planet and in the Region, showing the scope and direction of their effects. There were identified leading natural and anthropogenic influences affecting on ecosystems at Vaygach Island and causing changes in their various components. There was done a characterization of the natural objects modern dynamics, as well as estimated projected impacts of climate change. In the next 30 years the natural disasters do not lead to catastrophic changes in structure of ecosystems and the disappearance of rare flora and fauna species. However, natural disasters can cause mass deaths of birds and mammals. Buildings and infrastructures are in no small measure subjects to the negative effects of climate change. The threat from poaching and oil spills seems to be more dangerous to ecosystems and will increase in connection with Northern Sea Route shipping activity increasing. Reindeer grazing on the island requires the monitoring and control, because pasture digression causes to changes in the composition of vegetation, increasing the depth of the season thawing and bogging.

Ключевые слова: изменения климата, прогноз, остров Вайгач, динамика экосистем, антропогенная нагрузка, устойчивость экосистем.

Keywords: climate change, projection, Vaygach Island, dynamics of ecosystems, anthropogenic impact, sustainability of ecosystems.

Введение. Климат любого региона и планеты в целом не является постоянным. Более подробное рассмотрение последних 100 млн лет показывает, что нынешнее покрытие льдом Антарктиды началось примерно 40 млн лет назад, а оледенение Гренландии — 10. Оба этих процесса сопровождались значительным снижением температуры, в результате чего она приблизилась к современному уровню. В соответствии с правилами Всемирной метеорологической организации, изменения климата отсчитываются от ситуации, наблюдавшейся в 1961 —1990 гг. Соответственно, на границе мелового периода около 65 млн лет назад было на 8—10 °С теплее, чем в 1960—1990 гг., а 52 млн лет назад еще жарче — на 12 °С [1].

В широких пределах менялась и концентрация СО2: 40—60 млн лет назад она составляла от 300 до 1000 ррт, а в последние 20 млн лет — в среднем 200—400 ррт.

В последние миллионы лет основным фактором изменения климата был и есть радиационный баланс Земли — разница между приходящим солнечным излучением и излучением планеты в космос. При этом выделяют три основных фактора: 1) изменение поступающего солнечного излучения (инсоляции), связанное с изменением орбиты Земли и/или светимостью Солнца; 2) изменение альбедо — доли солнечного излучения, которое отражается Землей обратно в космос; 3) изменение инфракрасной радиации, излучаемой Землей обратно в космос.

При рассмотрении климата в последние сотни тысяч лет можно сделать вывод, что главной причиной изменений климата становится изменение орбиты Земли, ответственное за приход и уход ледниковых периодов длительностью в десятки и сотни тысяч лет. Прецессия с периодичностью в 19—23 тыс. лет смещает сезоны. Наклон (наклонение) оси Земли колеблется между 22° и 24,5° (сейчас 23,5°) с двумя близкими периодами длительностью около 41 тыс. лет. Эксцентриситет орбиты вращения Земли вокруг Солнца имеет более длительные периоды: примерно 400 и 100 тыс. лет [1]. Сейчас мы находимся в теплом межледниковом периоде и медленно движемся к следующему ледниковому периоду, который наступит через несколько тысяч лет.

Однако с начала XX века рост температуры приземного слоя воздуха на планете составил 0,8 °С. Средняя температура в наши дни составляет уже не 13,7, а 14,5 °С. На океанские циклы, вариации солнечной активности и извержения вулканов, которые определяли изменения климата в последние столетия, теперь накладывается антропогенное воздействие. Двухтомный доклад, в подготовке которого участвовали все работающие по проблеме климата институты Росгидромета и РАН, содержит следующий вывод: «Крайне маловероятно («5 %), что изменения климата, наблюдавшиеся за последние 50 лет, происходили без внешнего воздействия; с высокой степенью уверенности («90 %) можно утверждать, что наблюдаемое увеличение концентрации антропогенных парниковых газов обусловливает большую часть глобального потепления начиная с середины XX века» [2].

На Европейской части России с 1976 г. рост температуры составил 2 °С, что намного больше, чем в среднем для всего мира и для России в целом (1,5 °С). В Западной Сибири рост температуры меньше: 1 °С. Для территории России, по оценке ГГО Росгидромета1, повышение температуры в ближайшие тридцать лет вновь ожидается примерно в два раза большее, чем текущее ее повышение для планеты в целом (3 °С, а не 1,5 °С). Для Арктических регионов повышение температуры может достигать 4—6 °С, что вызывает особую тревогу среди ученых и специалистов.

1

http: / / www. voeikovmgo. га/га/izmenenie-klimata-v-

rossii-v-xxi-veke.

Однако наибольший ущерб приносят опасные метеорологические явления, вызванные «раскачкой» климатической системы: сильные осадки и штормовые ветра, аномально жаркая или особо холодная погода, заморозки, метели и т. п. Тенденция к увеличению числа подобных опасных явлений проявляется по всему миру. В России в 2007—2012 гг. их было примерно в 2 раза больше, чем в 1998—2003 гг. В Северо-Западном Федеральном округе в 2010 г. их было 54, в 2011 г. — 37, а в 2012 г. — 40. Примерно вдвое увеличилось за последние 15 лет и число различных гидрометеорологических явлений (метеорологических, гидрологических, агрометеорологических), которые нанесли значительный ущерб. В 2012 г. был поставлен рекорд — 469 явлений. Больше всего было сильных ветров, очень холодной погоды, заморозков и сильных осадков [3]. По всему миру отмечается тенденция к более «экстремальному» выпадению осадков. Имеется в виду, что примерно то же количество осадков за год выпадает в виде более редких, но сильных дождей и снегопадов вместо более равномерного выпадения более частых умеренных осадков, как это было в прошлом.

Все вышесказанное вызывает обоснованные опасения среди специалистов по изучению Арктики, т. к. здесь ожидаемые изменения климата максимальны, а естественная устойчивость экосистем крайне низка. В качестве объекта исследований нами был выбран остров Вайгач, расположенный у северного побережья России, между Карским и Баренцевым морями, который от материка отделен узким проливом Югорский Шар, а от архипелага Новая Земля — проливом Карские Ворота. Территория острова сравнительно невелика (длина — 105 км, ширина — 44 км, площадь — 3380 кв. км), мало заселена (в единственном поселке Варнек проживает 106 человек). Большую часть территории занимает комплексный заказник [4].

Целью настоящего исследования является оценка вклада изменений климата и антропогенной нагрузки в динамику экосистем острова, что позволит сделать выводы об уязвимости редких видов флоры и фауны. В ходе исследования решались задачи изучения воздействия изменений климата на различные компоненты природных комплексов, их прогнозирования на ближайшие 30 лет, предположительной динамики мерзлотных и склоновых процессов, структуры растительности, животного населения и ландшафтов, уязвимости редких видов

флоры и фауны. Из антропогенных факторов учитывались традиционная охота и рыболовство, выпас домашних северных оленей и ведущиеся проектировочные работы по добыче нефти на шельфе Печорского моря.

В ходе исследования использовались материалы комплексной экспедиции на о. Вайгач в 2010 г., двух экспедиций по мониторингу редких видов и их мест обитания в 2011 г., данные гидрометеорологических наблюдений на станции им. Е. К. Федорова и в пос. Амдерма, литературные источники, картографические материалы и данные дистанционного зондирования: многоканальные снимки Landsat 5.

Результаты. Изменения климата на о. Вай-гач действительно зафиксированы по данным наблюдений на метеорологической станции им. Е. К. Федорова (северная оконечность острова) и пос. Амдерма (ближайшая материковая). Среднегодовая температура

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком