Просвещение

Необходимость долгосрочных геофизических климатических исследований в Башкирии

 На фото: Выбросы ТЭЦ в атмосферу в зимний период.

        В последние годы проблема климатических, экологических исследований территорий приобрела первостепенное значение на всем пространстве СНГ. В Европе экологические партии – «зеленые» широко представлены фракциями в законодательных органах многих стран. Экология оказалась суммирующей дисциплиной всех технологических отраслей производств, она касается каждого проживающего на данной территории, независимо от возраста и рода занятий. В любом государстве экологическая безопасность рассматривается как составная часть национальной безопасности. По данным экспертов Всемирной организации здравоохранения, здоровье населения в среднем более чем на 50% зависит от экономической обеспеченности образа жизни людей, а на 25% - от состояния окружающей среды. К сожалению, экологическая обстановка в Башкирии с каждым годом ухудшается: растет число новых производств загрязняющих среду, автомобилей и т.д.

В связи с наращиванием количества химических производств на территории Башкирии, приобретают все большое значение климатические геофизические исследования загрязнения атмосферы, водных ресурсов. Со времен СССР на территории Башкирии на горных разработках медных руд и других месторождений накоплено 1 млрд. тонн отвалов вскрышных пород и хвостов переработки рудных пластов.  Сюда же необходимо плюсовать загрязнение почв на площадках диоксиновых производств в г.Уфе. По климатическим условиям рассеивания вредных примесей в атмосфере территория Башкирии относится к зоне, характеризуемой высоким потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА 3,0-3,2).

          Группа ученых под руководством профессора Чжаньцин Ли из Университета штата Мэриленд в Колледж-Парке (США) пришла к выводу, что загрязнение воздуха делает засушливые области еще более сухими, а вот в районах с влажным климатов увеличивается количество ливней и наводнений. Это связано с присутствием в атмосфере аэрозолей -  это взвеси крошечных частиц жидкости или твердого вещества. Например, морская соль, пыль, песок, вулканический пепел – все это аэрозоли природные. Бывают еще и аэрозоли антропогенного происхождения - сульфаты, нитраты, частицы сажи, которые выбрасывает в атмосферу топливная промышленность.  В стратосфере (верхней части атмосферы) аэрозоли способны существовать довольно долго – в течение нескольких лет. Известно, что они оказывают довольно серьезное влияние на климат, отражая солнечные лучи обратно от Земли.

          Удалось выяснить, как аэрозоли влияют на высоту формирования облаков и их толщину, а в итоге, и на частоту осадков и их интенсивность. Учитывая, что Башкирия подвержена действию воздушных масс как с Атлантики, так и со Средней Азии, контраст климатических изменений будет усиливаться, что, несомненно, повлияет на плодородие почв региона.

     Во многих случаях скорость увеличения количества загрязнений в атмосфере превышает скорость перестройки генетического аппарата популяции растений, что не дает им возможности приспособиться к изменению окружающих условий. При загрязнении окружающей атмосферы (фото 1.) такие виды исчезают. Каждое из загрязнений воздействует своим особым образом, однако все загрязнения оказывают влияние на некоторые основные процессы, в частности нарушают водный баланс. В первую очередь воздействию подвергаются системы, регулирующие поступление загрязняющих веществ, а также химические реакции, ответственные за процессы фотосинтеза, дыхания и производство энергии.

        В 2009 году наиболее высокие средние уровни загрязнения были отмечены: формальдегидом в Стерлитамаке, где уровень предельно допустимых концентраций (ПДК) был превышен в 3,3 раза; ПДК по бензапирену превышали допустимые нормы также в 3,3 раза в Благовещенске; диоксид азота  составлял 1,7 ПДК в Благовещенске; в 1,3 раза превышали ПДК взвешенные вещества (пыль) в Туймазах. 

          В атмосферном воздухе содержались примеси 427 наименований.        Высокий уровень загрязнения атмосферы наблюдается в Благовещенске, Туймазах, Стерлитамаке и в Уфе. Повышенный – в Салавате. В прошлом году стационарные источники выбросили в атмосферу республики 397,9 тысячи тонн загрязняющих веществ. Из них твердых веществ – 27,09 тысячи тонн, жидких и газообразных — 370,81 тысячи тонн. «Чемпионом» по валовым выбросам загрязняющих веществ стала «Башкирская генерирующая компания» — 51,512 тысячи тонн. За ней идут ОАО «Сода» — 41,946 тысячи тонн, ОАО «Уфанефтехим» — 44,622 тысячи тонн и ОАО «Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод» — 41,585 тысячи тонн. К выбросам промышленных предприятий добавляются выхлопы от автотранспорта, которые в 2009 году соcтавили 656,2 тысячи тонн (ИА «Башинформ»).

          Промышленностью производятся миллионы химических соединений, а определяется экологическое влияние на живое вещество

          В последнее время проблемой экологической безопасности Башкирии стали отходы ПО «Маяк» в Челябинской области. Гидротехнические сооружения этого завода расположены вблизи рек протекающих по территории Башкирии. Нет никакого сомнения, что подземные воды разносят радиоактивные осадки по подземным пластам, включаются в круговорот природных процессов Башкирии, влияют на здоровье людей. О таких процессах токсичных загрязнений территорий можно найти информацию на сайте ОАО «Геофизпрогноз» www.newgeophys.spb.ru.  [2].  Испарения, ионизация с радиоактивных водоемов завода «Маяк» непосредственно влияют на состояние атмосферы Уральского региона.

         Пыль в атмосфере Башкирии с технологических производств меняет прохождение света, меняя фотосинтез растений, в конечном итоге урожайность сельскохозяйственных культур.

         На территории Башкирии вблизи д. Хайбулино в Белорецком районе с 40 годов прошлого века работала военная сейсмическая станция (в пещере) по отслеживанию ядерных испытаний в штате Невада. Эта пещера расположена в зоне надвиговых сжатий (вдоль Урала) геопатогенного характера, как и коридор коммуникаций: нефте-газопроводы, автомобильная и железная дороги Улу-Теляк (взрыв газопровода) – п. Иглино (взрыв склада боеприпасов). Эти взрывы произошли за довольно короткий отрезок времени,  по геологическим меркам, около 20 лет.

          В последнее время появилось много геологических фактов доказывающих отрицательное влияния зон разломов на сохранность инженерных коммуникаций: трубопроводов, мостов, зданий, строительных сооружений. Поэтому в Башкирии необходимо начать глубинное изучение геолого-геофизических явлений в недрах нашей республики. Для этого необходимо использовать старую военную геофизическую точку наблюдения.

          С развитием спутниковых систем, надобность в устаревшей аппаратуре отпала, появилась возможность фиксировать мощность и спектр излучений в течение 2 минут, без искажений и помех с большой степенью точности, поэтому три года назад военную станцию демонтировали, а имущество выставили на продажу. Сразу возник вопрос об использовании этой точки для глубинных геофизических исследований пластов и околоземного пространства Земли в международных проектах. Специалистами ООО «Лайт-2» и Вологодского технического университета была опубликована статья в экологической конференции УГАТУ [3].

           Появление новых наземных геофизических методов исследования космоса до высоты 160км в ионосфере позволяет проводить изучение атмосферы со стационарных исследовательских центров.

           В последние годы широко обсуждаются климатические изменения на планете. Но в геологии было несколько крупных эпох оледенений, включая периоды, когда планета Земля была полностью по всей поверхности покрыта льдом [4].

           В европейской части России на протяжении четвертичного периода произошло шесть оледенений, по два оледенения соответственно в раннечетвертичную, среднечетвертичную и позднечетвертичную эпохи. Они получили следующие названия (в хронологическом порядке): 1) окское, 2) березинское, 3) днепровское, 4) московское, 5) калиниское и 6) осташковское.

 

    Рис.1. Предполагаемые границы ледниковых щитов плейстоцена в Западной Евразии (по В.А. Зубакову): 1- сетуньское оледенение; 2 - липецкое; 3 - донское; 4 - окское; 5 - днепровское (московское); 6 - калининское; 7 - ермаковское; 8 - валдайское; 9- поздний дриас.

           Наличие  сложного рельефа позволило  сохраниться  на  Южном  Урале  многочисленным  реликтам,  отражающим  историю  региона  за  последние 1,5 млн.  лет,  когда  в плейстоцене и голоцене чередовались похолодания и потепления климата.  В целом при формировании реликтов действует следующая схема. В периоды потепления  во флору «закачиваются» виды из южных  районов,  которые  во  время  похолодания  сохраняются  в наиболее  теплых  местообитаниях.  В  периоды  похолодания  во флору проникают виды с Севера и при потеплении сохраняются в наиболее холодных местообитаниях высокогорий.  Первым на наличие во флоре Урала реликтовых видов обратил внимание С. И. Коржинский (1984). В качестве доледниковых реликтов  он  указал  аконит  дубравный (Aconitum nemorosum), цирцею парижскую (Circea lutetiana) и др. Сводки по реликтовым видам  были  составлены  И. М. Крашенинниковым (1937)  и П.Л. Горчаковским (1969).  По  П. Л. Горчаковскому,  во  флоре Башкортостана можно выделить две группы реликтов:  доледниковые (плиоценовые) реликты. Это виды широколиственных лесов, которые в третичное время были распространены на Урале и в Сибири, но в связи с похолоданием климата вымерли на большей части  своего прежнего  ареала. Среди них  есть  европейские виды, большая часть ареала которых расположена в Центральной и Восточной Европе и на Кавказе. В большинстве районов Русской равнины они отсутствуют и появляются на Урале и в Приуралье. К числу таких видов относятся: лазурник трехлопастный (Laser trilobum),  пыльцеголовник  длиннолистный (Cephalanthera longifolia),  норичник  Скополя (Scrophularia scopolii), шлемник высокий (Scutellaria altissima), вероника крапиволистная (Veronica urticifolia). С Уралом и Южной Сибирью связаны  изолированные  фрагменты  ареалов  евро-южносибирских видов, основные районы распространения которых – Европа, Малая Азия, Кавказ и  горы Средней Азии: костреца Бенекена (Bromopsis benekenii), наперстянки крупноцветковой (Digitalis grandiflora),  герани  Роберта (Geranium robertianum).  Евродальневосточные реликты, основной ареал которых простирается от Центральной Европы до Дальнего Востока, пережили ледниковый  период  и  в  настоящее  время  встречаются  преимущественно по  западному  макросклону Южного  Урала:  подмаренник  душистый (Galium odoratum); 

          плейстоценовые реликты.  В этот короткий период на территории  Башкортостана  происходили  большие  изменения.  Районы Южного Урала неоднократно подвергались сильным похолоданиям с локальными оледенениями, во время которых на территорию Башкортостана проникли многие выходцы из Арктики и гор Южной Сибири. Из Арктики в нашу флору проникли: ллойдия поздняя (Lloydia serotina),  арктоус  альпийский (Arctous alpina),  горец живородящий (Polygonum viviparum),  ива  сизая (Salix glauca),  дриада восьмилепестная (Dryas octopetala),  мытник  Эдера (Pedicularis oederi). Из высокогорий Азии (с Алтая, Саян) на Урал проникли сверция тупая (Swertia obtusa), мытник плотный (Pedicularis compacta),  лисохвост  сизый (Alopecurus glaucus),  курильский  чай (Pentaphylloides fruticosa). Сейчас  эти  виды  как  реликты  входят  в  состав горных тундр наиболее высоких вершин Южного Урала и изолированы от своих основных ареалов сотнями и тысячами километров.  В  конце плейстоцена и  в начале  голоцена флора Урала пополнилась  за  счет  многих  скальных  и  горностепных  азиатских видов. К их числу относятся горноколосник колючий (Orostachys spinosa),  очиток  гибридный (Sedum hybridum),  патриния  сибирская (Patrinia sibirica), лапчатка шелковая (Potentilla sericea) и др. Наконец, в это же время отмечалась миграция на Урал сибирских видов из светлых лесов (лиственничных, сосновых, березовых). В результате флора Башкортостана пополнилась такими видами, как чина  Гмелина (Lathyrus gmelinii),  горькуша  спорная (Saussurea controversa), примула картузовидная (Primula cortusoides), лук косой (Allium obliquum), сердечник тройчатый (Cardamine trifida) и др.  С термическим максимумом среднего голоцена связано значительное  проникновение  вглубь Южного  Урала  степных  группировок.  В  этот  период  имело  место  и  остепнение горных  тундр,  в  сообществах которых  в качестве реликтов  в настоящее  время  отмечаются  такие  виды,  как  аконит  дубравный (Aconitum nemorosum),  шиверекия  подольская (Schivereckia podolica),  патриния  сибирская (Patrinia sibirica), астра  альпийская (Aster alpinus) и др.  В  целом  реликты,  как  и  эндемики,  часто  представлены  ослабленными популяциями, которые никогда не выступают в роли доминантов сообществ. По этой причине они оказываются на положении  угрожаемых  видов  и многие  из  них  занесены  в «Красную книгу Республики Башкортостан» [5] 

     В России сельское хозяйство в значительной степени зависит от климатических условий и их колебаний. В основных районах производства зерна на протяжении 20 века возросла засушливость климата. Чаще всего сильные засухи наблюдались в Нижнем Поволжье и на юге Урала. Наименее затронуты засухами были Центральный и Волго-Вятский районы. Последние 10-15 лет оказались самыми теплыми и влажными в России за минувшее столетие. Особенно заметно возросла повторяемость летних засух на Европейской территории страны в последнее десятилетие прошлого века. Погодные условия были засушливыми в 1996, 1998, 1999 гг. и в некоторой степени в 2002 г. Заметно изменились зимние условия. На Европейской части уменьшение высоты снежного покрова было связано с повышением температуры воздуха зимой, уменьшением зимних осадков и частыми оттепелями. Продолжительность вегетационного периода в более северных регионах страны увеличилась не менее чем на 7 дней, повсеместно повысилась повторяемость аномально теплых зим [6]. Общая тенденция изменения климата для России может характеризоваться как “потепление с усилением засушливости”. Исследование на базе региональной модели глобальных изменений природной среды (Институт экологии Волжского бассейна РАН) дало весьма пессимистичные прогнозы. К 2010 г. по всей лесостепной зоне сложится почвенно-гидрологический режим, при котором неизбежно снижение урожайности на 20-30%. К 2050 г. в такой же ситуации окажется зона смешанных лесов, а в самой лесостепи следует ожидать потерю урожайности на 40-65%. На территории Волжского бассейна сформируется термоаридный тренд.

Среди других проблем ближайшего будущего следует выделить качество почв, влияющее на естественное плодородие. Возможное улучшение климатических условий в сельском хозяйстве столкнется с современной проблемой массового ухудшения качества почв и снижения их естественного природного плодородия. Отсутствие или недостаточность вложений в поддержание плодородия земель и соблюдение экологических требований ведет к истощению природного потенциала и усугублению проблемы устойчивости сельскохозяйственного производства в перспективе.

В сельском хозяйстве мира деградация земельных и водных ресурсов в результате изменения климата может привести к растущему дефициту продовольствия для увеличивающегося населения планеты, что негативно скажется на продовольственной безопасности. Критическим порогом считается глобальное потепление на 2,50С – ниже этого порога изменения объемов сельскохозяйственного производства могут быть незначительными, выше – возможно существенное сокращение объемов.

Мировые прогнозы воздействия изменения климата на сельское хозяйство планеты достаточно противоречивы в силу большой неопределенности, недостаточности научных разработок в этой области, сложности и неоднозначности идущих процессов. Данные прогнозы рассматривают, в основном, только тенденции в области естественного плодородия. С формальных естественнонаучных позиций увеличение концентрации углекислого газа до определенных пределов способствует приросту биомассы, т.к. этот газ является сырьем для фотосинтеза («СО2 как удобрение»).

Однако в целом для мира – по оценкам различных структур ООН - неблагоприятные последствия будут преобладать, что приведет к снижению производства сельскохозяйственной продукции на 15-50%[i].

          В России региональные геофизическими исследованиями проводит  институт физики Земли им. О.Ю.Шмитта РАН. Но, к сожалению, Башкирия в этих исследованиях не участвует и является «белым пятном».

         В последние годы начались исследования по теории торсионных полей («общество вторичная физика»), которая предлагает свои теории процесса карстообразования и формирования геопатогенных зон на территории Башкирии.

           На территории Башкирии работают несколько геофизических организаций, являющихся флагманами в нефтеразведке РФ: «Башнефтегеофизика», «Геофизприбор», Октябрьский завод каротажного оборудования. Основной областью их деятельности является каротаж и сейсмические исследования до глубины 2 км. Изучение земных слоев на территории Башкирии до глубины 150км пока в не поля их деятельности. Необходимо в кратчайшие сроки создать республиканский геофизический центр по изучению глубинных процессов Земли и атмосферы над регионом. Институт геофизики Уральского отделения РАН готов принять участие в организации сейсмических работ на территории Башкирии.

          Необходимо признать, имея мощную геофизическую базу много лет работающую на соседние регионы, Башкирия осталась без собственной программы геофизических исследований. Весь научный потенциал геофизики РБ работает на решение производственных проблем развивающихся соседних регионов, в итоге научный потенциал и финансовый поток уходит в другие регионы. Это относится и к другим отраслям производств Башкирии. Необходимо принять республиканскую программу развития науки, где первым пунктом должны быть поставлены республиканские тематики.

           В последние годы крупных успехов добился УГАТУ: студенты начали запускать спутники с Байконура. В этом университете сосредоточена мощная база для аэрокосмических исследований и проектирования приборов для космической техники. Но, к сожалению, университет пока не участвует в региональных геофизических исследованиях на территории Башкирии.

       

                                                     Литература

 1. Гаев А.Я., Алферов И.Н., Рахимов А.И., Скалин А.В. «Об экологизации и геологизации образования и жизнедеятельности» / «Вузовская наука региону», восьмая всероссийская научно-техническая конференция 26 февраля 2010г / Вологодский государственный технический университет. I том C. 399-400

2. Давлетов М.И., Турикешев Г.Т-Г., Кравченко Ю.П., Давлетов Р.М. «Результаты захоронений токсичных отходов в Российской Федерации». / Журнал «Промбезопасность – Приуралье» № 9 (28) сентябрь 2011г. С.27-28

3. Брунов В.В., Давлетов М.И., Кравченко Ю.П.. Давлетов Р.М. «Экология Башкирии. Перспектива изучения глубинных слоев Земли в международных геофизических проектах для прогнозирования изменений климата в регионе. Изученность сейсмики и тектоники». / VIII Международная научно-техническая конференция «Наука, образование, производство в решении экологических проблем» (Экология -2011) / Сборник научных статей. / ФГБОУ ВПО Уфимский государственный технический университет. Том-1. С.105-113. Уфа 2011г.

4. Кичигин А.Н. «Происходившие и прогнозируемые изменения климата и их последствия»/ «Вузовская наука региону», восьмая всероссийская научно-техническая конференция 26 февраля 2010г / Вологодский государственный технический университет. I том C. 439-440

5. Наумова Л.Г., Миркин Б.М., Мулдашев А.А., Мартыненко В.Б., Ямалов  С.М. «Флора и растительность Башкортостана». Учебное пособие. Уфа 2011г. С. 32-34

6. Бобылев С.Н. «Политика двойного выигрыша: климатические изменения  в области землепользования» / Семинар «Роль механизмов Киотского протокола в развитии лесо- и землепользования в России». Москва, 14 марта 2005 года.

 

                                            Сведения об авторах

       Хабиров Ильгиз Кавиевич, заведующий кафедрой земледелия и почвоведения  БГАУ, профессор, академик МААО, член Общественной палаты Башкирии;  ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 450001 г.Уфа, ул. 50-летия Октября 34, каб. 314, тел. 8(347) 228-09-02, e-mail: ilkhabirov@yandex.ru

     Асылбаев Ильгиз Галлямович, проректор по научной и инновационной деятельности ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, кандидат с.х. наук, доцент, 450001 г.Уфа, ул. 50-летия Октября 34, тел. 8(347) 228-09-02

     Кравченко Юрий Павлович, директор ООО «Лайт-2», член Академии  медико-технических наук РФ, 450015 г.Уфа, а/я 43, сот. 89196024601,

astra.47@mail.ru

    Давлетов Марат Ильфирович,  директор ООО «Коинот», соискатель ИГ УНЦ РАН, член Географического Общества России, 450054, г.Уфа, пр.Октября 68/1-36,  сот. 89872532349, mara-d@yandex.ru

    Давлетов Руслан Маратович,  заместитель директора  ООО «Коинот», студент 5 курса УГАТУ, 450054, г.Уфа, пр.Октября 68/1-36,  сот. 89177846226,   mara-d@yandex.ru

 

NECESSITY OF LONG-TERM GEOPHYSICAL CLIMATIC RESEARCHES FOR BASHKIRIA.

                                     Authors´ personal details

         Habirov Ilgiz Kavievich managing chair of agriculture and soil science the Bashkir State Agrarian University, the professor, 450001 Ufa, street of the 50 anniversary of October 34, каб. 314, ph. 8 (347) 228-09-02, e-mail: ilkhabirov@yandex.ru

        Asylbaev Ilgiz Galljamovich, the pro-rector on scientific and innovative activity of Bashkir State Agrarian University, the candidate of agricultural sciences, the senior lecturer, 450001 Ufa, street of the 50 anniversary of October 34, ph. 8 (347) 228-09-02

        Kravchenko Yury Pavlovich, the director of Company "Лайт-2", a member of Academy of mediko-engineering science of the Russian Federation, 450015 Ufa, mail box43, tel. 89196024601, astra.47@mail.ru

        Davletov Marat Ilfirovich, the director of Company "Коinot", The competitor of institute of geology of the Ufa center of science of the Russian Academy of Sciences, a member of the Geographical Society of Russia, 450054, Ufa, avenue of October 68/1-36, tel.. 89872532349, mara-d@yandex.ru

        Davletov Ruslan Maratovich, the deputy director of Company "Коinot", the student 5 courses Ufa aviation technical university, 450054, Ufa, avenue of October 68/1-36, tel. 89177846226, mara-d@yandex.ru

Автор: И.К. Хабиров, И.Г. Асылбаев, Ю.П. Кравченко, М.И. Давлетов, Р.М. Давлетов

Комментарии 5