Биосферы. Глобальный мониторинг - это регулярное слежение за планетарными процессами и явлениями в биосфере с целью оценки и прогноза их изме­нений под влиянием

Глобальный мониторинг - это регулярное слежение за планетарными процессами и явлениями в биосфере с целью оценки и прогноза их изме­нений под влиянием антропогенных и естественных факторов. В качестве объектов слежения выступают геосферы Земли, которые рассматриваются в глобальном масштабе. Этот вид мониторинга необходим для решения планетарных проблем природопользования и охраны окружающей среды, овладения приемами и механизмами управления региональными природно-антропогенными процессами и биосферой в целом. Материалы наблюдений позволяют выявить масштабы и характер антропогенных изменении природных систем, определить негативные последствия хозяйственной деятельности в различных ландшафтных зонах и при разных способах об­щественного производства.

Основная задача глобального мониторинга - наблюдения и контроль за главными параметрами современной биосферы с целью достоверной фиксации их периодических и направленных изменении, экологической оценки ответных реакций природных систем на антропогенные воздей­ствия, охватывающие крупные части биосферы. В их число должны вхо­дить наиболее важные геофизические, геохимические и биологические показатели - характеристики радиационного и теплового балансов, гло­бального влагооборота Земли; данные о состоянии озонового слоя, загряз­нении географических сфер и по антропогенному преобразованию круго­ворота главнейших химических элементов; показатели структуры и био­логической продуктивности наиболее репрезентативных наземных и океанических экосистем. Кроме того, в задачи мониторинга необходимо включить наблюдения над изменением глобальных уровней радиоактив­ности, связанной с использованием ядерной энергии (Герасимов, 1985).

По данным глобальных наблюдений рассчитываются фоновые пока­затели - усредненные параметры, характеризующие естественное состоя­ние компонентов биосферы. Они используются как "точки" отсчета или исходные отметки при оценке направлений и степени антропогенных из­менений окружающей природной среды. Под влиянием антропогенных факторов происходит изменение фоновых показателей, поэтому одна из задач фонового мониторинга состоит в том, чтобы выявить тенденции их изменений.

Оценка антропогенных изменений природной среды осуществляется с помощью двух групп критериев - показателей загрязнения среды и структурно-функциональных характеристик биосферы.

Первую группу критериев составляют загрязнители, оказывающие существенное негативное воздействие на природные системы. Согласно И.М. Назарову (1977), к ним относят: а) вещества, воздействующие на геофизические системы в атмосфере (углекислый газ, аэрозоли, вещества, влияющие на содержание озона и др.); б) мутагенные ингредиенты гло­бального значения - радионуклиды, пестициды, бенз(а)пирен и др.; в) ве­щества регионального распространения, способные переноситься на большие расстояния и вызывать суммарный эффект глобального масшта­ба (двуокиси серы и азота, нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы и

др.).

При оценке загрязнения среды важное значение имеет выявление степени "антропогенности" различных загрязнителей, в частности элемен­тов, распространяющихся с аэрозолями. Для ее определения предложен коэффициент обогащения или фракционирования (К_i). Он рассчитывался по отношению к некоему опорному элементу по следующей формуле (Иэраэль, 1984):

где С_i и С₀- концентрация соответственно исследуемого и опорного эле­ментов; Р_i и Р₀- кларковое содержание соответственно исследуемого и опорного элементов. В качестве опорных выбраны рассеянные элементы, выброс которых в атмосферу приближается к их кларковому содержанию. К ним относятся торий, цезий, скандий.

Расчет коэффициента обогащения (К_i) позволяет учесть количество выброшенных в атмосферу веществ, связанных с хозяйственной дея­тельностью человека, а также определить их способность к распрост­ранению на значительные расстояния.

Структурно-функциональные характеристики отражают изменения в составе природных систем и интенсивности протекающих в них естест­венных процессов (изменения видового состава, соотношения различных трофических групп, скорости деградации экосистем и др.). Особое значе­ние имеют интегральные характеристики - величина первичной продукции биогеоценозов, соотношение фактической и потенциальной продуктивно­сти для данных физико-географических условий, интенсивность биологи­ческого круговорота и др. Их определение дает возможность установить нарушения взаимосвязей внутри природных комплексов, степень транс­формации последних, выявить тот предел антропогенного воздействия, при котором системы теряют свои средо- и ресурсовоспроизводящие функции.

При оценке геокологического состояния территории необходимо учитывать как площади проявления негативных процессов (например, площади деградации сельскохозяйственных земель, изменения лесистос­ти и др.), так и скорости трансформации природных и природно-антропогенных систем во времени и пространстве (например, скорости деградации земель, уменьшения продуктивности экосистем и др.). Ско­рости трансформации целесообразно рассчитывать по 5-10-летним и бо­лее продолжительным рядам наблюдений. Анализ таких рядов не­обходим для выявления тенденций развития измененных систем и про­гноза экологической обстановки в целях разработки мероприятий по ее стабилизации и улучшению.

Определение названных характеристик состояния биосферы (в том числе фоновых показателей) связано с проведением наземных стацио­нарных наблюдений и использованием методов дистанционного зондирования.