Коломієць Г., Титар В., Романенко А. «Про глобальну зміну клімату та перспективи»
Причини глобальних змін клімату
За спостереженнями науковців, коливання клімату відбувалися постійно. Були періоди то похолодання, то потепління. Одні коливання тривали десятиліття, інші – століття. Утім, особливість нашого часу – це швидкість зміни клімату, його потепління. Воно за останні 25 років є рекордним.
Глобальне потепління клімату — прогресуюче поступове підвищення температури поверхні Землі. Причини таких глобальних змін є предметом дискусій, але найбільш вірогідна — парниковий ефект.
Парниковий ефект — явище в атмосфері Землі, при якому енергія сонячних променів, відбиваючись від поверхні Землі, не може повернутися в космос, оскільки затримується молекулами різних газів. Такі гази називають парниковими. Це — водяна пара, вуглекислий газ, метан, окисли азоту та інші. Завдяки природному парниковому ефекту на поверхні Землі утримується температура на рівні, придатному для життя (інакше вона становила б -18°С!).
Не виключено, що потепління має частково природний характер, однак швидкість процесу змушує визнати роль антропогенного (людського) чинника. Люди своєю діяльністю посилюють парниковий ефект за рахунок викидів парникових газів. Основними джерелами їх надходжень є промислові підприємства і транспорт, висока розораність ґрунтів.
Серед парникових газів найбільший вплив здійснює вуглекислий газ. Він викидається в атмосферу при спалюванні вугілля, нафти, газу. На методи ведення сільського господарства припадає близько 14% глобальних викидів парникових газів. Ці джерела включають добрива, тваринництво, рисові чеки, гній, випалювання савани, спалення сільськогосподарських відходів, оранка.
В якості інших причин глобальних змін клімату розглядають зміни орбіти Землі, сонячної активності, вулканічні викиди та ін.
Сценарії глобального потепління
Дослідниками розглядалося близько 40 ймовірних сценаріїв процесу глобального потепління. В «найстрашніших» прогнозах пророкується підвищення найближчим часом температури Землі на 11оС; уповільнення обертання Земної кулі навколо своєї осі; вимирання багатьох видів рослин і тварин.
Підвищення загального рівня Світового океану призведе до затоплення значних узбережних територій та островів. Через зміну курсу Гольфстріму в Європі прогнозується не потепління, а навпаки, настання нового льодовикового періоду. Глобальне потепління матиме прямі наслідки для здоров’я людей: посиляться серцево-судинні та респіраторні захворювання. Зросте кількість психологічних розладів, травм, що пов’язано з підвищенням інтенсивності та тривалості природних аномалій (повеней, смерчів, посух, ураганів тощо). Спостерігатиметься брак продуктів харчування і води.
Американська дослідницька організація — Центр глобального розвитку — створила он-лайн карту (доступна в інтернет), що відображає прогнозовані наслідки змін клімату для всіх країн світу. За чотирма параметрами: катаклізми, підвищення рівня моря, зменшення врожайності у сільському господарстві та сумарні ризики, визначено рейтинг країн. За показником прямої вразливості до екстремальної погоди 1-3 місце посідають Китай, Індія та Бангладеш відповідно. Від підняття рівня океану прямо потерпатимуть Джибуті, Гренландія і Монако, а опосередковано – Ліберія, М’янма та Гвінея- Бісау. Від втрати родючих земель постраждають вся Африка, Близький Схід, Індія і Латинська Америка. За зазначеними параметрами найгірше буде густонаселеним Китаю, Індії, Південній Африканській Республіці. Якщо ж врахувати всі загальні фактори, то найбільше постраждають Сомалі, Бурунді і М’янма, найменше – Швеція, Норвегія і Фінляндія. Україна знаходиться на 149 місці за прямими ризиками і на 113 – за загальними. Це — непоганий результат для нашої країни. Але поза увагою цих досліджень лишились поширення хвороб, нестача питної води та інші фактори.
Про деякі наслідки для сільського господарства
Внаслідок глобального потепління коротшим виявиться тривалість вегетаційного циклу сільськогосподарських культур, а також сіяних і дикоростучих трав. Терміни достигання і збирання польових культур виявляться більш ранніми, що начебто можна було б віднести до позитивних наслідків. Проте, відомо, що продуктивність пізньостиглих культур вища, ніж ранньостиглих. Скорочення тривалості вегетаційного циклу призведе до зниження врожайності зернових культур та якості зерна. З другого боку, збільшення концентрації вуглекислого газу зумовить зростання вегетативної маси, завдяки чому підвищиться врожайність трав і коренеплідних культур, особливо цукрових буряків та картоплі.
Зарубіжні спеціалісти стверджують, що для багатьох видів злакових і масляних культур, фруктових дерев маса зерен, пагонів і плодів зменшиться на 3-17% з кожним градусом приросту температури. Такі зміни можуть негативно позначитися на тваринництві через скорочення кормової бази.
Велику небезпеку для агровиробництва становить підвищення температури повітря до рівня, що перевищує оптимальне і припустиме максимальне значення (вище 30°С), за якого коренева система рослин не в змозі компенсувати і відшкодовувати витрату вологи, що випаровується через листя.
Проте, головна проблема підвищення температури – це порушення екорівноваги на Землі в цілому, що масштабно зачіпає в усіх проявах долю ґрунту, води, повітря, рослинного і тваринного світу та, безперечно, людини.
Як «знайомі» живі організми реагують на зміну клімату
Про істотні зміни клімату вказують не лише метеорологічні показники, а й живі організми. Наприклад, типовий для зони Степу шкідник зернових колосових культур – клоп шкідлива черепашка, в останні роки стає масовим на посівах Київської, Черкаської, Полтавської та інших областей зони Лісостепу.
На півдні України поступово нарощують чисельність рослиноїдні кліщі, які традиційно є «головною біллю» захисту посівів в умовах субтропіків, наприклад, в Японії. Рослини-бур’яни теж виявилися високочутливими організмами до змін клімату. Один з найбільш шкідливих видів багаторічних бур’янів (входить у десятку найбільш небезпечних бур’янів на планеті) – берізка польова – є типовим представником степової рослинності, що здатна успішно розвиватись в умовах жорсткої посухи. В останній час вона стала масовою на орних землях не лише Степу, а й Лісостепу і швидко поширюється у зоні Полісся. І таких прикладів можна навести багато.
Ймовірні наслідки глобального потепління для України
За даними науковців, на території України річна приземна температура на рівнинній частині в середньому підвищилась на 0,6оС за сто років. Це приблизно збігається з оцінками рівня глобального потепління на Землі.
Здається, що це незначні зміни, але ефект вони мають грандіозний. Так, підвищення температури всього на 1°С спричинює пересунення меж основних зон землеробства до декількох сотень кілометрів.
Тривалість холодного періоду в Україні вже зменшилась на 5-28 днів. Як зазначають метеорологи, він починається на 5-14 днів пізніше, а закінчується на 5-13 днів раніше. І хоча у нас ще панує клімат помірних широт, але він поступово змінюється, нагадуючи часом тропічний. Так, кількість «тропічних ночей», коли температура не опускається нижче 20 оС, позаминулого літа була більшою за норму, наприклад, у Харкові на 40 днів. І така тенденція зберігатиметься і надалі.
В ХХ столітті на території України зафіксовано 43 посушливих роки, в тому числі 7 з них в останні 15 років минулого століття. Катастрофічним для України може бути процес опустелювання південних регіонів. Вже зараз майже кожен другий рік є посушливим. У найближчі десятиліття очікується підвищення температури на 0,2-0,3оС, а в недалекому майбутньому прогнозуються аномально холодні зими з різкими перепадами температур та браком снігового покриву.
Україна розташована в різних природних зонах і характеризується великим різноманіттям екосистем. Зміни можуть по-різному проявитися на регіональному рівні. Наприклад, підвищення температури призведе до збільшення випаровуваності вологи з поверхневого шару ґрунту, тому спостерігатимуться процеси подальшого опустелювання. Це — особливо небезпечне на півдні країни.
Кілька років тому з України в Європу надійшла надзвичайно велика пилова хмара, вивчена й описана німецькими вченими. На космічних знімках було добре видно, що пилова хмара виникла над висохлими полями недалеко від греблі Каховського водосховища в нижній течії Дніпра. Маса піску і пилу в хмарі за оцінкою німецьких і чеських геологів коливалась в межах від 60 тисяч до 3 млн. т!
На півдні України, для якого характерним є близьке залягання солей, підвищення температури і збільшення опадів може спричинити посилення процесів підтоплення. Це призведе до заболочення та засолення грунтів. Останнє поглибить ефект опустелювання.
Разом з тим, у світовому масштабі, наші справи можуть бути не такими кепськими. В Україні зона гарантованого вирощування озимої пшениці може переміститися північніше, а її частина в структурі зернових може зменшитись до 20-25%, проте складаються умови для збільшення посівів ячменю, вівса, кукурудзи, зернобобових, а також істотного збільшення обсягів вирощування фуражного зерна, багаторічних трав. Така ситуація буде сприяти формуванню зони інтенсивного молочного тваринництва у західному Поліссі та правобережному Лісостепу, а також м’ясного тваринництва в степових регіонах України. Заслуговує на увагу широке впровадження культур, що раціонально використовують запаси вологи в ґрунті. У першу чергу, це традиційні для зони Степу культури: кукурудза, просо, сорго. Реальним вже через 15-20 років може стати вирощування в Україні виробничих посівів цінних культур, характерних сьогодні для Середземномор’я: арахіс, бавовник, фісташка, гранат, столовий виноград, рамі, кунжут, оливи тощо.
Отже, кліматичні зміни, не є однозначними для стабільного і високопродуктивного ведення сільського господарства. На орних землях України, найбільш вірогідно, одночасно зі зростанням температури у літні місяці слід очікувати підвищення дефіциту доступної для рослин вологи у ґрунті.
Міжнародні заходи для запобігання глобальним змінам клімату
Міжнародна спільнота визнала небезпеку, яка пов’язана з постійним зростанням викидів парникових газів. Ще у 1988 році Генеральною Асамблеєю ООН була створена Міжурядова група експертів з проблеми змін клімату. В 1992 році в Ріо-де-Жанейро було підписано Рамкову конвенцію ООН з питань зміни клімату. У 1997 році був схвалений так званий Кіотський протокол. Згідно з цим документом, розвинені країни та країни з перехідною економікою, в тому числі Україна, домовилися зменшити викиди парникових газів до певного рівня. Україна має обмежити зростання викидів парникових газів до рівня 1990 року.
Дієвий досвід для зменшення розораності грунтів
В 2007 році Данія, Португалія, Іспанія і Канада включили до Кіотського протоколу пункт про додаткове зв’язування СО2 в грунті в умовах мінімізації його обробітку. Вже зараз діє кілька бірж СО2 (у тому числі Чиказька). За умовами деяких контрактів, фермери відмовляються від механічних обробок земель, а електростанції платять їм за це гроші. За розрахунками Департаменту сільського господарства США, ринок СО2 там становить 5 млрд доларів США.
Збереження видів
Природні види рослин і тварин, які не зможуть адаптуватися до нових умов, будуть вимушені мігрувати. Цьому можна зарадити створенням екологічної мережі.
Екологічна мережа – це система територій, що мають особливу цінність для охорони довкілля та забезпечення міграції видів рослин і тварин, невиснажного використання природних ресурсів. Це – так званий «зелений скелет планети», що має забезпечити рівновагу. Мета заходів з формування екомережі — збільшити площу земель з природними ландшафтами до рівня, достатнього для збереження життя видів, в т.ч. людини.
В Миколаївській області розроблено обласну Цільову програму розвитку екологічної мережі на період до 2015 року.
Що робити?
Ні в якому разі не можна сидіти, склавши руки. Що робити? Треба зменшувати причини та наслідки глобальних змін клімату.
На державному рівні це передбачає розробку програм дослідження, моделювання і прогнозування змін клімату в Україні та їхніх наслідків. Необхідна розробка Національного плану заходів з адаптації до змін клімату.
Вчені-екологи вважають, щоб зменшити загрози та адаптуватися до стихійних явищ, необхідно наближати екосистеми до природного стану. В тих екосистемах, які є природними чи за якостями близькі до них, депонується велетенський обсяг вуглецю. Потрібно накопичувати атмосферний вуглець за рахунок біомаси лісу в межах природної зони лісів, а в степовій зоні – за рахунок біомаси родючого шару ґрунту, наслідуючи існуючі природні механізми.
Найактуальнішими в Україні стануть питання максимального накопичення протягом року опадів і раціонального використання вологи у теплий період. Досягти цього можна впровадженням систем основних обробітків ґрунту, які кожного року не перевертають орний шар ґрунту (плоскорізний, чизельний, поверхневий, нульовий) і дають можливість зберігати на поверхні ґрунту мульчу, знижують швидкість руху приземного шару повітря і сприяють збереженню вологи, накопиченої в осінньо-зимовий період.
Як допомогти сільському господарству України в умовах глобального потепління клімату?
Аграрне виробництво вже не може бути традиційним і не враховувати тенденцій змін клімату. Сільськогосподарське виробництво одночасно є як забруднювачем довкілля, так і має високий потенціал для стабілізації ситуації з викидами парникових газів.
Досі йдуть широкі дискусії про переваги і недоліки різних систем обробітку грунту, відвальної і безвідвальної, глибокої, дрібної, поверхневої оранки, нової енергозберігаючої технології «прямого посіву» (англійською «notill»).
В «домашніх» умовах ефективним є впровадження науковообгрунтованих сівозмін, неглибока оранка, внесення органічних добрив, мульчування, вирощування сидератів, створення полезахисних лісосмуг, запобігання водній та вітровій ерозії, компостування органічних решток, уникнення спалювання соломи та ін. Ці методи будуть висвітлені наступного спецвипуску.
Матеріали готували Г. Коломієць, к.б.н., зав. лабораторії еколого-економічного
оцінювання природних ресурсів Інституту агроекології та
природокористування НААНУ, В. Титар, к.б.н., старший науковий
співробітник недержавної наукової установи «Інститут екології», А. Романенко,
старший науковий співробітник регіонального ландшафтного парку
«Приінгульський».