Страница - 6

§ 9. Парниковый эффект, истощение озонового слоя, их последствия

Цель изучения этой темы объяснить влияние парникового эффекта на живые организмы; объяснить причины и последствия разрушения озонового слоя.

Какой газ выделяется в атмосферу в ходе фотосинтеза? Что такое озон? Как он образуется в природе? Какой газ выделяется в атмосферу в ходе горения, дыхания, брожения и гниения? Каков его процент в современной атмосфере? Что такое парник?

Что нужно повторить для успешного изучения темы? § 62 - учебник для 7 класса; § 58 - учебник для 8 класса.

Глобальная экология - это один из разделов науки, изучающий состоя­ние и взаимодействие живых организмов и окружающей среды на планете в целом. Глобальные экологи ведут различные исследования в направле­нии отслеживания и прогнозирования изменений, характерных для всей нашей Земли. То есть эти изменения не касаются какого-либо отдельного региона, страны, континента или океана, а являются всеобщими.

Одним из направлений работы специалистов в области глобальной эко­логии являются наблюдения за погодой и климатом. Цель этой деятельно­сти - выявление и прогнозирование возможных изменений как глобально­го планетарного климата, так и состояния отдельных крупных регионов.

Существует несколько международных центров, аккумулирующих информацию о наблюдении за погодой под эгидой Всемирной метеорологической организации (ВМО). В настоящее время полученные данные обобщены группой экспертов ГСНК (Глобальная система наблюдений за климатом). Данная организация совместно финансируется программой ВМО, Межправительственной океанографической комиссией (МОК) Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО), Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и Международным сонетом по науке (МСН).

Парниковый эффект - одна из глобальных экологических проблем, связанная с загрязнением атмосферы углекислым газом и другими вы­бросами (рис. 15).

Если количество молекул СО, и других выбросов в атмосфере увели­чивается, тепло, приходящее от Солнца, нагревает поверхность Земли, а уйти обратно в космос целиком не может. Его задерживают молекулы углекислого газа. То есть планета получает больше тепла, чем отдает на­ружу. Это и есть основной механизм парникового эффекта. Так работают парники и наша климатическая система, если атмосфера загрязняется.

Таким образом, любое увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере приводит к большему потеплению, чем было до ее загрязнения.

Почему углекислый газ накапливается в атмосфере? Многие экологи считают, что главный виновник этого процесса - человек, а конкретно

выбросы в результате хозяйственной деятельности. Это и сжигание топ­лива (ТЭЦ, авиа-, железнодорожный и автомобильный транспорт и т. д.), и выбросы металлургических и других предприятий, и отходы сельско­хозяйственного производства (особенно животноводства) и т. д. (рис. 16).

Специалистами в области глобальной экологии сегодня считаются не­оспоримо доказанными три положения:

1. Климат теплеет, средняя глобальная температура у поверхности Земли растет.
2. Глобальное потепление связано с увеличением объема парниковых газов в атмосфере, прежде всего СО₂.
3. Существенную роль в этих изменениях играет человек и его хозяй­ственная деятельность.

Истощение озонового слоя атмосферы - еще одна глобальная про­блема, стоящая перед человечеством. Как вы помните, наша атмосфера получила кислород благодаря фотосинтезу. Часть кислорода в природе

постоянно преобразуется в озон. Это происходит в высоких слоях атмосферы под действием ультрафиолетового излучения или в более низких слоях в результате разрядов молний: О₂ —»О₃. Озон накапливается в верхних слоях атмосферы примерно на высоте от 15-20 до 50 км.
Роль озона крайне важна для сохранения жизни на Земле. Напомним, что без него вся радиация от Солнца достигнет поверхности нашей планеты. Это излучение будет настолько мощным, что просто убьет все живое. В этом случае жизнь сохранится только в воде. Но и здесь, особенно в поверхностных слоях, излучение может стать смертельным для многих организмов. Те, кто сможет выжить, подвергнутся сильнейшим мутациям, так как ДНК организмов не выдержит такие дозы излучения и повредится.
Почему же озоновый экран начал разрушаться? В природе часть озона разрушается естественным образом. Некоторое его количество исчезает в космическом пространстве. Но образующегося вновь озона до недавнего времени хватало. Слой озона оставался надежным щитом против солнечной радиации - ультрафиолетового излучения. В настоящее время основными причинами разрушения озонового экрана являются использование газа фреона, а также запуск космических кораблей.
Последствия парникового эффекта и разрушения озонового слоя, их влияние на живые организмы должны рассматриваться совместно но двум причинам. Во-первых, вещества, причастные к разрушению озона, также являются газами, вызывающими парниковый эффект. Это ХФУ -хлорфторуглероды (см. рис. 15). Во-вторых, одной из причин разрушения озона может быть переохлаждение верхних слоев атмосферы из-за перегрева нижних слоев. В этом случае в местах образования и концентрации озона формируются так называемые «ледяные облака», и озоновый слой не может там сохраниться.
Последствия разрушения озонового слоя для живых организмов могут быть катастрофичными:

1. Поверхность суши станет непригодна для жизни любых живых организмов, даже для прокариот. Жизнь сохранится только в океане.
2. При усилении парникового эффекта, как и при разрушении озонового слоя, в Антарктиде и Арктике произойдет таяние ледников. Это приведет к значительному сокращению суши и гибели наземных и почвенных организмов.
   Причина в том, что невозможно предусмотреть влияние всех факторов Так, например, известно, что океан и ледники играют важнейшую роль как стабилизаторы температуры атмосферы. То есть температура воздуха более подвержена изменениям. Но если в результате потепления атмосферы потеплеет и океан, атмосфера начнет нагреваться с гораздо большей скоростью.

Знание

1. Объясните, для чего нужно изучать изменения климата, происходя­щие на нашей планете.
2. Что такое парниковый эффект? Почему его так называют?

Применение

1. Определите связь между содержанием СО и ХФУ в атмосфере, раз­рушением O_s, возникновением парникового эффекта и глобальным потеплением.
2. Какие практические мероприятия может предпринять каждый житель Земли, чтобы содействовать решению описанных проблем? А вы лично?

Анализ

1. Проанализируйте причины и последствия уменьшения и исчезновения озонового слоя Земли.
2. Изобразите в виде схемы факторы, связанные с возникновением пар­никового эффекта и его последствиями.

Синтез

1. Как взаимосвязаны озоновые дыры и парниковый эффект? В чем сходство и различия между последствиями этих двух глобальных про­блем человечества?
2. Смоделируйте ситуацию. Все страны мира отказались от производства и использования фреонов и ХФУ, подписали и стали соблюдать меж­дународные соглашения по борьбе с глобальным потеплением, стали использовать экологически чистые источники энергии и занялись со­хранением и производством озона.

Оценка

1. Напишите реферат о "Киотском протоколе" 2005 г.; аргументах, по ко­торым CША с приходом президента Д. Трампа в одностороннем поряд­ке вышли из Международного соглашения по климату; обсудите, удаст­ся ли человечеству решить описанные в данном параграфе проблемы.
2. Оцепите одну из высказанных разными исследователями точек зрения. 1) Нам неизвестно, что наступит через 20 лет - глобальное потепление или глобальное похолодание.
3. Еще нецивилизованное человечество изменило климат Австралии в сто­рону опустынивания, используя подсечно-огневую охоту п земледелие.
4. Развитие промышленности и сжигание большого количества топлива предотвратило наступление очередного ледникового периода на планете.
5. С увеличением СО., в атмосфере растительность будет лучше разви­ваться.

Последствия глобального потепления для одних стран могут быть негативными, а для других позитивными.