Геоэкология изучает взаимодействие хозяйственной деятельности человека и природной среды. Использование ресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальные экологические проблемы сегодня касаются всего человечества. На экзамене часто встречаются классификация ресурсов, расчёт ресурсообеспеченности, причины и следствия глобальных проблем и трагедия Арала.
§1. Природные ресурсы и их использование
Природные ресурсы — богатства природы, используемые для удовлетворения потребностей человека. По исчерпаемости они делятся так:
Исчерпаемые:
невозобновимые — полезные ископаемые (нефть, газ, уголь, руды): образуются миллионы лет и в масштабах жизни человека не восстанавливаются;
возобновимые — леса, почвы, растительный и животный мир: при разумном использовании восстанавливаются, иначе могут исчезнуть.
Неисчерпаемые — энергия Солнца, ветра, приливов и волн, внутреннее тепло Земли; вода в целом не исчезает (круговорот), но запасы пресной воды ограничены.
Ресурсообеспеченность — отношение запасов к годовой добыче, то есть на сколько лет хватит ресурса:
Ресурсообеспеченность (лет) = Запасы : Годовая добыча
Ресурсы Мирового океана: биологические (рыба, водоросли), минеральные (нефть и газ шельфа, железомарганцевые конкреции на дне), энергетические (приливные электростанции), растворённые в воде соли. Рациональное природопользование: малоотходные и ресурсосберегающие технологии, переработка отходов, переход к возобновляемой энергии, экономия воды при орошении.
§2. Глобальные экологические проблемы
Глобальное потепление (парниковый эффект): из-за сжигания топлива и вырубки лесов в атмосфере растёт содержание углекислого газа (CO₂) и метана → удерживается тепло, отражённое от поверхности → растёт средняя температура → тают ледники, поднимается уровень океана, учащаются засухи и сильные бури.
Разрушение озонового слоя: фреоны (вещества холодильников и аэрозолей) разрушают озон, защищающий Землю от ультрафиолета. Крупнейшая «озоновая дыра» — над Антарктидой.
Кислотные дожди: оксиды серы и азота от промышленности и транспорта соединяются с водяным паром и губят леса и озёра.
Опустынивание: перевыпас скота, вырубка лесов, неправильное орошение (особенно зона Сахель в Африке, Средняя Азия).
Сокращение лесов, прежде всего тропических (Амазония) — уменьшаются «лёгкие планеты», исчезает биоразнообразие.
Загрязнение океана (нефть, пластик), нехватка пресной воды, отходы.
Международное сотрудничество:
1972 г. — Стокгольмская конференция, Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП); 1987 г. — Монреальский протокол по защите озонового слоя; 1992 г. — «Саммит Земли» в Рио-де-Жанейро; 1997 г. — Киотский протокол; 2015 г. — Парижское соглашение по климату
§3. Трагедия Арала
Аральское море — бессточное озеро, питаемое Амударьёй и Сырдарьёй; до середины XX в. одно из крупнейших озёр мира. Причины (главная — антропогенная):
С 1960-х гг. — резкое расширение орошаемых земель ради хлопковой монокультуры.
Почти полный разбор речной воды на орошение: вода Амударьи и Сырдарьи почти не доходила до моря.
Низкий КПД каналов (например, Каракумского) — большая часть воды терялась на фильтрацию и испарение.
Последствия:
Уровень моря понизился на десятки метров, площадь сократилась в несколько раз, море распалось на несколько водоёмов; солёность резко выросла, прекратились рыболовство и работа порта Муйнак.
На осушенном дне возникла новая пустыня — Аралкум; отсюда солепылевые бури разносятся на сотни километров.
Климат стал более континентальным: лето жарче и суше, зима холоднее.
Ухудшилось здоровье населения, качество питьевой воды, в Каракалпакстане и Хорезме наблюдается экологическая миграция.
Меры: посадки саксаула на осушенном дне (закрепление песков), водосберегающие технологии (капельное орошение), плотина в Казахстане для сохранения Малого Арала; Многопартнёрский трастовый фонд ООН по безопасности человека для региона Приаралья (2018); Международный фонд спасения Арала (МФСА).
§4. Другие экологические проблемы Узбекистана и охрана природы
Засоление земель: при недостатке коллекторно-дренажной сети грунтовые воды поднимаются, после испарения соль накапливается на поверхности. Особенно — низовья Амударьи, Мирзачуль, Бухара.
Нехватка воды: значительная часть водных ресурсов Узбекистана формируется на территории соседних стран (трансграничные реки), поэтому важны экономия воды и региональное сотрудничество.
Загрязнение воздуха: Алмалык (цветная металлургия), Ангрен (уголь, электростанция), Чирчик (химия), Навои, Фергана — промышленные выбросы; в крупных городах — автотранспорт.
Национальные парки — охрана сочетается с туризмом: Зааминский, Угам-Чаткальский.
«Красная книга» — список редких и исчезающих видов растений и животных (например, бухарский олень, снежный барс).
Пример
«Запасы угля в стране — 1,8 млрд т, годовая добыча — 45 млн т. Какова ресурсообеспеченность?»
Приводим к одним единицам: 1,8 млрд т = 1800 млн т.
1800 : 45 = 40.
Ответ: 40 лет. Внимание: при росте добычи обеспеченность уменьшается.
Пример
«Площадь озера сократилась с 60 тыс. км² до 12 тыс. км². На сколько процентов?»
Сокращение: 60 − 12 = 48 тыс. км².
Процент: 48 : 60 · 100 = 80 %.
Ответ: на 80 %. Ловушка: на вопрос «сколько процентов осталось» ответ — 20 %.
§5. Устойчивое развитие и возобновляемая энергетика
Устойчивое развитие — развитие, которое удовлетворяет потребности нынешнего поколения, не лишая будущие поколения возможности удовлетворять свои потребности. Это определение дано в 1987 году в докладе комиссии ООН «Наше общее будущее», а на саммите в Рио в 1992 году оно стало главным принципом.
Устойчивое развитие = экономический рост + социальная справедливость + охрана природы
В 2015 году ООН приняла 17 Целей устойчивого развития (ЦУР): ликвидация нищеты, чистая вода, недорогая и чистая энергия, борьба с изменением климата, сохранение экосистем суши и океана и другие. Срок достижения целей — 2030 год. Возобновляемые источники энергии почти не выбрасывают парниковых газов и неисчерпаемы:
солнечная — эффективна там, где много солнечных дней (в Узбекистане около 300 солнечных дней в году);
ветровая — на морских побережьях, открытых равнинах и перевалах;
гидроэнергия — на горных реках (в Узбекистане — Чарвакская ГЭС на реке Чирчик);
геотермальная — в вулканических районах (Исландия).
Есть и недостатки: солнечная и ветровая энергия зависят от погоды, поэтому нужны накопители (аккумуляторы); водохранилища крупных ГЭС затапливают долины. Экологический след — площадь биологически продуктивной территории, необходимая для восстановления потребляемых человеком или страной ресурсов и поглощения отходов. В развитых странах он обычно значительно больше.
Пример
«В стране за год выработано 80 млрд кВт·ч электроэнергии, из них 12 млрд кВт·ч на ГЭС, 4 млрд кВт·ч на солнечных и ветровых станциях (условные данные). Какова доля возобновляемых источников?»
Возобновляемые источники всего: 12 + 4 = 16 млрд кВт·ч.
Доля: 16 : 80 · 100 = 20 %.
Остальные 80 % — в основном тепловые электростанции (газ, уголь).
Ответ: 20 %.
Проверьте себя
К какому типу ресурсов относится лес?
Какой главный газ усиливает парниковый эффект и откуда он поступает?
Какие вещества разрушают озоновый слой и какой документ их ограничил?
Какова главная причина высыхания Арала?
Как происходит засоление земель?
Чем заповедник отличается от национального парка?
Сколько Целей устойчивого развития приняла ООН и в каком году?
Страна получает 15 млрд кВт·ч из 50 млрд кВт·ч энергии от возобновляемых источников (условные данные). Какова их доля?
Типичные ошибки
Объяснять высыхание Арала только изменением климата (главная причина — забор воды на орошение).
Считать лес невозобновимым ресурсом (он возобновимый, но исчерпаемый).
Отождествлять озоновую дыру и парниковый эффект (у них разные причины и последствия).
Не приводить к одним единицам млрд и млн при расчёте обеспеченности.
Смешивать режим национального парка и заповедника.
Считать гидроэнергетику «абсолютно безвредной»: она мало выбрасывает парниковых газов, но водохранилища затапливают долины и меняют речную экосистему.