Влияние глобального потепления на структуру будущего расселения Украины

Во многих странах бывшего Советского Союза современное состояние экологических проблем отодвинуто перед лицом сгустившихся экономических проблем. Нельзя отрицать очевидное – снижение роли промышленности в экономике большинства государств привело к существенному улучшению большинства показателей загрязнения всех земных оболочек на территории стран пост-советского пространства. Тем не менее, не прекращающееся сжигание углеродного топлива приводит к увеличению оксида углерода и стабильному повышению средней температуры на всей поверхности Земли. Таяние ледников и предсказуемое поднятие уровня мировых океанов становится проблемой сегодняшнего дня. К чему может привести тенденция поднятия уровня мировых океанов в ближайшей перспективе для территории Украины?

Поводом для нашего исследования послужило возросшее внимание к поднятию уровня воды в связи с глобальным потеплением. Подобные исследования в основном характерны для англоязычных исследователей и как правило ограничиваются только страной проживания исследователя. Исследование для территории Украины, демонстрирующее сложившуюся в 2013 году ситуацию и прогнозы на этой основе, проводится впервые.

Основой исследования являются географические информационные системы (далее ГИС), цифровые модели рельефа (далее ЦМР) и картографические материалы территории Украины. Основным оператором ГИС и карт для нашего исследования является компания GOOGLE.COM [15] и компания HEYWHATSTHAT [10] предоставившие возможность использовать методы и инструменты для расчета уровня мирового океана, разрешение на использование которых были получены нами в 2013 году. Системы расселения определяются по картам плотности населения и картам экономической деятельности, что даст точное представление об уровне влияния изменившегося уреза воды на ближайшую перспективу.

На общий уровень мирового океана влияет ряд факторов, задумываться о существующем уровне воды необходимо уже сейчас, так как многочисленные исследования указывают на ряд серьёзных изменений в климате, магнитосфере и гидросфере планеты. Основополагающим фактором принято считать уровень углекислого газа в атмосфере накопившийся в достаточной мере чтобы создать условия для увеличения отраженного тепла и создания известного «парникового эффекта», и приведший с таянию ледников и увеличению воды в мировом океане в целом.

Многочисленные исследования, проводимые ранее, рассматривали роль парникового эффекта в отдаленной перспективе, однако рост содержания остатков сжигания углеродного топлива по экспоненте заставил многих исследователей рассмотреть перспективы изменения уровня воды в мировом океане уже в ближайшее время. Существующие теории цикличности в геологическом развитии планеты Земля демонстрируют повторяемость событий, в том числе регулярное (примерно единожды в 40 000 лет) оледенение. Период современного существования человека как раз приходится на начало нового ледникового периода, которого не произошло. По мнению некоторых ученых настоящее оледенение было «отодвинуто» или даже «отменено» антропогенной деятельностью человека, в первую очередь подсечным земледелием, которое требовало сжигания многочисленных лесов, что привело к двум эффектам одновременно, уменьшению количества производимого флорой кислорода, и к увеличению количества углерода в атмосфере, и к эффекту парника.

Современная промышленность, энергетика и транспорт требуют огромного количества углеродного топлива, производя выброс оксида углерода в атмосферу в пропорциях превышающих все известные исторические максимумы. Так даже углеродный анализ биологических останков (для определения времени существования биологического объекта) существенно искажается в связи с возросшими выбросами в современную атмосферу.

Важность вопроса глобального потепления муссируется уже десятилетия, однако лишь последние исследования демонстрируют практическую ценность и важность для современных систем хозяйствования и управления стран мира. Зарубежные исследователи создают модели, наглядно демонстрирующие изменения в структуре хозяйствования и расселения стран на ближайшие 100 лет. Это требует рассмотрения перспектив поднятия уровня воды, в том числе и на Украине и рассмотрение каскадных влияний на структуру хозяйствования административных областей страны.

Затопление территории – комплексная проблема, влекущая за собой не только извлечение из хозяйственного оборота данной территории, но и ряд связанных проблем. Особенно это актуально для приморских районов, в случае с которыми возле морей сосредоточены группы экономических и социально-культурных центров: рыбохозяйственные предприятия, порты, пляжи и инфраструктура. Негативное влияние подтоплений приморских территорий уже на сегодняшний момент явно демонстрируется экономическими отголосками явлений [2, 3, 4].

Согласно теории Уильяма Райана и Уолтера Питмена уровень Черного и Средиземного морей испытало, по крайней мере, одно сильное поднятие около 7500-8000 лет назад [5]. В теории есть несколько спорных моментов, тем не менее, существует ряд фактов подтверждающих сильные изменения уровней моря в данный временной период, основные сомнения сосредоточены на возрасте событий.

Рисунок 1. Изменения уровня моря, геологический анализ [28]

Исторические данные о катастрофических последствиях таяния ледников находят не только для акватории Черного и Средиземного морей, существенные климатические изменения в прошлом привлекают ученых возможностью увидеть на их примере реальную картину событий прошлого и спрогнозировать развитие событий в настоящее время. Так одним из интереснейших события было таяние ледника около 15 тысяч лет назад, приведшее в то время к поднятию уровня воды на 14 метров [22].

Исторические сценарии развития событий так же демонстрируют возможные последствия текущих событий в отдаленное будущее [24], конечно же их субъективность и низкая вероятность воплощения не позволяют говорить о какой либо научной ценности, тем не менее они способны привлечь внимание общественности к проблеме и заставить задуматься о более близких перспективах, уже являющихся подтвержденным научным фактом.

Увеличение углерода в атмосфере не рассматривается как конкретное событие, будучи растянутым во времени, тем не менее факт поднятия уровня мирового океана подтвержден и подробно задокументирован системными наблюдениями с середины 19-го столетия [6]. Так за 120 лет уровень моря поднялся примерно на 25 сантиметров. График роста уровня моря до 2000 года выглядит линейным, что уменьшает общественное внимание к данному явлению. Тем не менее, в 21 веке ряд событий вынуждает пересмотреть актуальность вопроса. Современные данные, согласно исследованиям независимой организации ученых и журналистов климатологов Климат Централ, говорят об экспоненциальном росте уровня воды, связанном с ростом количества углерода в атмосфере [7].

Так согласно современному состоянию накопления углерода в атмосфере ряд авторов  предполагает, по крайней мере 10-кратное увеличение скорости нарастания подъёма уровня мирового океана [8]. В таком случае если предположить прямую зависимость уровня мирового океана от средней температуры окружающей среды, то стоит говорить уже не о 25 сантиметрах воды в 120 лет, а не менее чем о 2,5 метрах. В то же время данная зависимость не является прямой, ибо смещение медианы температуры выше 0 градусов Цельсия приведет к экспоненциальному таянию ледников в полярных районах, и, следовательно, к стремительному росту уровня воды в океане.

На сегодняшний момент существует множество моделей развития событий, основанных на фактических материалах, собранных по вопросу глобального потепления. И исследования не ограничиваются ледовыми щитами Антарктиды, Гренландии и ледового покрытия северных островов США и России, но затрагивают даже малые ледники, чья роль хоть и невелика, но тем не менее их таяние приведет к поднятию уровня мирового океана на 60 сантиметров [27].

Построенная на основе данной аналитики карта территории США показывает административные районы, которых ждет затопление в определённые временные промежутки. Если взглянуть на данное исследование как на худший сценарий развития изменений климата, то мы видим что в ближайшей перспективе, а именно в течении всего лишь 100 лет уровень моря может подняться на 7 метров. Что поставит под угрозу, либо выведет из эксплуатации ряд городов США. Особенно катастрофичным поднятие уровня моря окажется для Флориды [7].

Исследования, затрагивающие особенности поднятия уровня моря, подтопления территорий, штормового нагона волн и другие проблемы, связанные с глобальных потеплением, привлекают внимание научной общественности к потенциальным угрозам. Как отмечено выше, особенно часто подобными исследованиями занимаются для территории США, в том числе с оценкой экономического ущерба и с оценкой рисков [23].

Так же возникают обоснованные опасения в катастрофических изменениях для небольших заселенных или используемых в хозяйстве территориях на мировом океане. Так, например существенные изменения произойдут с одной из крупнейших островных территории Индонезии и Океании [26].

Предположение группы ученых достаточно смелое, но не является безосновательным и подтверждено фактами. Необходимость принятия во внимание потенциальной угрозы хозяйству, привлекло наше внимание к Украинским реалиям и необходимости провести исследование изменений которые могут произойти на территории страны. Проанализировав материалы, была достигнута договорённость с ГИС-картографами для использования уровенной модели слоев и ее наложения на территорию Украины, с целью нахождения наиболее потенциально опасных территорий, которые подвергается угрозе затопления [14, 15].

Природные факторы определяют состояние климата и мировой акватории вне зависимости от действий человека, стремясь сбалансировать состояние окружающей среды и иногда могут вызвать оптимистические настроения. Так на лето 2013 года, например, зафиксировано очень короткое  время размерзания ледников [25]. И хотя этот факт дает повод для оптимизма и успокаивает в отношении стабильного таяния ледниковых масс, тем не менее, это может свидетельствовать и  о других явлениях, косвенно вызванных антропогенными факторами, однако не вписывающимся в созданную модель и могущих привести к ряду последствий, как для природы, так и для человеческой деятельности. Речь может идти о внезапных, а отсюда и более катастрофических для хозяйства, не рассмотренных научным сообществом явлениях.

Примером таких событий может быть отрыв прибрежного ледника Антарктиды [29], стремительное изменение направлений теплых и холодных течений, ответное изменение климата Земли и погодных условий, рост числа сильных штормов и ураганов. Изменения морских течений, приводят к изменению климата тех территорий, которые они омывают, уже сейчас многочисленные группы ученых не только делают прогнозы, но и дают конкретные рекомендации по подготовке к грядущим изменениям.

Используя инструмент www.heywhatsthat.com мы построили ряд собственных карт на основе карт google, позволяющие оценить степень опасности подтопления приморских территорий Украины. Для анализа состояния уровня моря нами были взяты данные http://www.climatecentral.org из двух сценариев развития: основанным на текущей тенденции и в случае ограничения выброса углекислого газа в атмосферу.Показатели следующие:

Год Текущая тенденция Ограничение выброса
Футы Метры Футы Метры
2020 0,9 0,27 0,8 0,24
2030 2,4 0,73 1,7 0,52
2040 3,9 1,19 2,4 0,73
2050 5,8 1,77 2,7 0,82
2060 8 2,44 3 0,91
2070 9,8 2,99 3,2 0,98
2080 13,3 4,05 3,2 0,98

Таблица 2. Подъем уровня моря на начало 2013 года.

Как видим, анализ проведенный вице президентом Climate Impacts и управляющим программой «Подъем уровня моря» в Климат Централ, доктором Беном Штраусом показывает, что строгий контроль за выбросами углекислого газа и уничтожением растительного мира способен полностью решить проблему к 2070 году. В то же время отсутствие мероприятий по контролю приведет к значительному поднятию уровня моря. Намного большему, чем наблюдалось до текущего 2013 года.

Рисунок 3. Предполагаемый уровень воды Черного и Азовского морей

Рисунок 4. Подтопление территорий (1 желтый, 3 оранжевый и 4 метра красный).

Выводы. Принимая в расчет современную тенденцию экспоненциального роста количества углерода в атмосфере, и вытекающую из этого скорость подъема среднегодовой температуры стоит подробно рассмотреть возможные последствия на ближайшую перспективу и выделить способы превентивного действия для того чтобы минимизировать последствия поднятия уровня океана или даже избежать его. Антропогенный фактор став одним из геологических процессов определяет климатические изменения на всей планете, природные силы являясь более определяющими процессами могут нейтрализовать деятельность человека, однако одномоментное действие двух разнонаправленных сил может привести к более катастрофическим и совершено не предсказуемым последствиям даже на среднесрочную перспективу.

Источники:

  1. Перевод материалов sciencenews.org / Ученые получили данные о динамике уровня воды в Черном море за последние 670 тысяч лет. [Режим доступа] http://zn.ua/SCIENCE/uchenye_poluchili_dannye_o_dinamike_urovnya_vody_v_chernom_more_za_poslednie_670_tys_let.html
  2. Новостное издание http://novosti-n.mk.ua. / В Черном море поднялся уровень воды: подтоплены базы отдыха в Очаковском и Березанском районах. [Режим доступа] http://novostin.mk.ua/news/read/47285.html
  3. Новостное издание 0512.com.ua. / На Николаевщине поднялся уровень воды в Черном море: частичное подтопление (ОБНОВЛЕНО) 14:1003.12.2012. [Режим доступа] http://www.0512.com.ua/news/222953
  4. Документалистикаcom / City Under the Sea: the future of humanity? [Режим доступа] http://documentarystorm.com/cityunderseafuturehumanity/
  5. B. Ryan and W.C. Pitman,Noah’s Flood: The New Scientific Discoveries About the Event That Changed History New York: Simon and Schuster, 1999, 319 p. ISBN 0-684-85920-3 ISBN 978-0-684-85920-0.  [Режим доступа] http://www.amazon.com/gp/reader/0684859203/ref=sib_dp_ptu#readerlink
  6. El Grafo. Изображение, график уровня моря. Sealevel-rise 1870-2009 de.svg. [Режим доступа] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sealevelrise_1870-2009_de.svg?uselang=ru
  7. Ben Strauss. Sea Level Rise ‘Locking In’ Quickly, Cities Threatened. July 29th, 2013 [Режим доступа] http://www.climatecentral.org/news/sealevelriselockinginquicklycitiesthreatened-16296
  8. The multimillennial sea-level commitment of global warming. Edited by John C. Moore, College of Global Change and Earth System Science, Beijing, China, and accepted by the Editorial Board June 13, 2013 (received for review November 7, 2012) [Режим доступа] http://www.pnas.org/content/early/2013/07/10/1219414110
  9. Интерактивная картосхема Cities Below Future Seas. [Режим доступа] http://www.climatecentral.org/wgts/FutureSeas/map.html
  10. Информационный сайт курорта Анапа-сити. История Черного моря [Режим доступа] http://anapacity.com/chernoemore/istoriyachernogomorya.html
  11. Green Hell: How Environmentalists Plan to Control Your Life and What You Can… Steven Milloy. 297с.  [Режим доступа] http://books.google.com.ua/books?id=yuJE7j7oVp4C&printsec=frontcover&hl=ru#v=onepage&q&f=false
  12. Расширенное руководство пользователя. Профиль рельефа. Описание принципов работы API Google Maps для черчения и измерений (функциональная часть учета наклона поверхности) [Режим доступа] https://support.google.com/earth/answer/181393?hl=ru
  13. Новости для Гиков supreme2.ru / 1400 городов США будут затоплены к концу столетия.  [Режим доступа] http://supremeru/4297-usapodvodoy/
  14. API HeyWhatsThat Map Layers.  [Режим доступа] http://www.heywhatsthat.com/layers.html
  15. Главная страница HeyWhatsThat.  [Режим доступа] http://www.heywhatsthat.com/
  16. Оперативный модуль ЕСИМО. Поверхность среднего уровня Мирового океана. Картосхема средней уровенной поверхности мирового океана. CLS Space Oceanography Division [Режим доступа] http://hmc.hydromet.ru/sea/ocean/ssh/mssh.html
  17. Новостной сайт Newsmake. НАСА: Карты уровня солености мирового океана дают новый взгляд на погоду [Режим доступа] http://newsmake.net/weather-and-nature/nasa-karty-urovnya-solenosti-mirovogo-okeana-dayut-novyj-vzglyad-na-pogodu
  18. Российский УКВ портал  ru.  Карты на основе API Google Maps. / Карта для определения высоты местности и профиля высот [Режим доступа] http://www.vhfdx.ru/karta-vyisot
  19. Портал NASA. Sea Level Viewer climate.nasa.gov / Интерактивная картосхема уровенной поверхности и течений [Режим доступа] http://climate.nasa.gov/interactives/sea_level_viewer
  20. Вспомогательный текст по использованию API карт Google Maps и Яндекс Карт.  [Режим доступа] http://www.positic.ru/info/services/68-maps.html
  21. Компания владелец картографических материалов и программного API / Миссия Google – организовать всю имеющуюся в мире информацию, сделав её доступной и удобной для использования.  [Режим доступа] https://www.google.com/intl/ru/about/company/
  22. Портал телекомпании ECOwars TV (ecowars.tv) / О древних ледниках и уровне мирового океана. 15 апреля 2012 [Режим доступа] http://ecowars.tv/discovery/548-o-drevnih-lednikah.html
  23. Портал телекомпании ECOwars TV (ecowars.tv) / США угрожает подъем уровня моря. 16 марта 2012  [Режим доступа] http://ecowars.tv/danger/430-ssha-ugrozhaet-podem-urovnya-morya.html
  24. Портал телекомпании ECOwars TV (ecowars.tv) / Изображение «Когда уровень моря атакует». Laura Sulivan, Joe Swainson. David McCandless, ноябрь 2012 [Режим доступа] http://ecowars.tv/uploads/posts/2013-02/1360903283_img2.jpg
  25. Портал телекомпании ECOwars TV (ecowars.tv) / Лето-2013 стало самым коротким в истории Арктики. 06 августа 2013 [Режим доступа] http://ecowars.tv/weather/2135-korotkoe-leto.html
  26. Новостной портал «Око Планеты». [Режим доступа] http://oko-planet.su/pogoda/listpogoda/179288-podem-urovnya-mirovogo-okeana-stremitelno-progressiruet.html
  27. Метеорологический портал ГисМетео (gismeteo.ru) / Малые ледники поднимают уровень мирового океана на 0,7 миллиметра в год. 21 мая 2013 9:17 [Режим доступа] http://www.gismeteo.ru/news/klimat/malyelednikipodnimayuturovenmirovogookeanana-0-7-millimetravgod/
  28. This figure was prepared byRobert A. Rohde from publicly available data and is incorporated into the Global Warming Art project. API угрозы поднятия уровня моря (globalwarmingart.com/wiki/Special:SeaLevel) [Режим доступа] http://www.globalwarmingart.com/
  29. Информационный портал новостного агентства «Вести» (vesti.ru) / Открыт 20-метровый подъём Мирового океана в истории Земли. Маргарита Паймакова, 25.07.2013   13:45 [Режим доступа] http://www.vesti.ru/m/doc.html?id=1109865
  30. Описание API и лицензирования Google карт Creative Commons Attribution 3.0 License (creativecommons.org/licenses/by/3.0) [Режим доступа] https://developers.google.com/maps/signup?hl=ru
Поділитись в:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

One comment

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *