Глобальные последствия интенсивной антропогенной деятельности человека могут реализоваться в парниковом эффекте и в ядерной зиме.

 

Суть парникового эффекта состоит в том ,что по мере накопления в атмосфере диоксида углерода, оксидов азота, фторхлоруглеродов (фреонов) происходит накопление избыточной теплоты в приземном слое атмосферы, т.е. нарушается тепловой баланс планеты. Эффект подобен тому, что наблюдается в покрытых стеклом или пленкой теплицах В результате температура воздуха у земной поверхности возрастает. Прогнозируется, что если содержание С0₂ увеличится с нынешних 336 частей на миллион до 400 - 500 частей на миллион, то температура воздуха поднимется на 1,0 ‑ 1,5°С. Это может привести к катастрофическим изменениям климата, и, в частности, к массовому таянию ледников и подъему уровня Мирового океана.

Ядерная зима считается возможным следствием ядерных (в том числе и локальных) войн. В результате ядерных взрывов и неизбежных пожаров тропосфера может оказаться насыщенной твердыми частицами пыли и пепла в таком количестве, что станет экраном для солнечных лучей.

Экранирование Земли от солнечного излучения приведет к сильному понижению температуры с неизбежным снижением урожаев, массовой гибелью живых организмов, включая человека, от холода и голода.

Процессы, связанные с последствиями ядерной зимы, в настоящее время являются предметом математического моделирования. Но человечество располагает и природным примером подобных явлений, который заставляет отнестись к нему очень серьезно.

 

Так, в 1883 году произошло сильнейшее извержение (взрыв) вулкана Кракатау, в Зондском проливе (между островами Ява и Суматра). В атмосферу были выброшены миллионы тонн пепла, которые в течение нескольких лет оставались взвешенными в атмосфере и подвергались глобальному переносу с воздушными массами. В результате в течение трех лет после извержения вулкана наблюдалось сильное глобальное похолодание климата и снижение уро­жаев сельскохозяйственных культур.

Абиотические факторы почвенного покрова на Земле разнообразны и непосредственно влияют на плодородие почвы. Плодородие зависит от физических и химических свойств почвы. В совокупности они представляют собой эдафогенные(от греч. эдафос ‑ почва), или эдафические факторы.

 

Верхний слой почвы (толщиной 10 – 15 см), содержащий продукты перегнивания органики, является наиболее плодородным и называется гумусовым или перегнойным. Избыток или недостаток гумуса определяет плодородие почвы. Именно в нем происходят сложные физико-химические процессы, в результате которых образуются элементы питания растений.

Важнейшими химическими свойствами почвы являются концентрация солей в почвенном растворе и его кислотность, оказывающая решающее влияние на активность почвенных микроорганизмов и усвоение растениями питательных веществ, которые этими микроорганизмами трансформируются в форму, доступную для растений.

Среди таких микроорганизмов важную роль выполняют нитрифицирующие бактерии, в частности, нитрозоамонас и нитробактер. В аэробной среде нитрозоамонас окисляет аммиак до солей азотистой кислоты, а нитробактер ‑ до азотной. В анаэробнных условиях идет обратный процесс – денитрификация ,который связан с восстановлением солей азотной кислоты до азота.

Рельеф местности является одним из важнейших факторов, от которых зависит перенос, рассеивание и накопление вредных примесей в атмосферном воздухе. Расположенные в низинах населенные пункты подвергаются сильному застойному загрязнению, а растительность ‑ угнетению вплоть до гибели.

 

Весьма велика роль абиотических факторов водной среды, т.к. она занимает преобладающую часть биосферы Земли. Из 510 млн км² общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн. км² (71 %).

Океан ‑ главный приемник и накопитель солнечной энергии, т.к. вода обладает высокой теплоемкостью ( С_р= 4,19 кДж/кг.град.).Это примерно в десять раз более высокая теплоемкость,чем у железа.

 

Водная оболочка Земли наряду с океанами включает и пресные воды, сосредоточенные в пределах суши (горные льды, реки, болота, озера), и внутренние моря. Важнейшими физическими особенностями водной среды являются:

1. Подвижность, т.е. постоянное перемещение водных масс в пространстве. Они способствуют поддержанию постоянства физических и химических характеристик водного объема.

2. Температурная стратификация, т.е. изменение температуры воды по глубине водного объекта.

3. Годовые, суточные и сезонные изменения температуры. Самыми низкими температурами воды считают -2°С, а самыми высокими 35 ‑ 37°С.

(В данном случае не имеется в виду температура геотермальных вод). В целом на Земле динамика колебаний температуры воды существенно меньше, чем воздуха.

4.Прозрачность воды, которая определяет световой режим под ее поверхностью.

5. От прозрачности (и обратной ей характеристики ‑ мутности) зависит фотосинтез зеленых и пурпурных бактерий, фитопланктона, высших водных растений, а следовательно, и накопление биомассы в пределах так называемой эвфотической(от греч. эв - пере-, сверх-, фотос ‑ свет) зоны, т.е. освещенной толщи воды, где процессы фотосинтеза преобладают над процессами дыхания.

Мутность обусловлена содержанием в воде взвешенных веществ, в том числе и поступающих в водные объекты с промышленными и иными стоками.

Соленость также является важным экологическим фактором. Соленость связана с содержанием в воде растворенных карбонатов, сульфатов и хлоридов. В пресных водах их содержание невелико, причем до 80 % составляют карбонаты. Воды открытого океана содержат в среднем 35 г/л солей, Черного моря ‑ 19, Каспийского ‑ около 13, Азовского ‑ 10, Балтийского ‑ 5, Мертвого – 260 г/л с преобладанием хлоридов кальция, калия, натрия и магния.

Растворенные газы и в первую очередь кислород контролируют процессы жизнедеятельности в водной среде. От их концентрации зависят фотосинтез и дыхание водных организмов.

Перерасход кислорода на дыхание водных обитателей и окисление поступающих в воду загрязняющих веществ ведет к преобладанию анаэробных процессов, т.е. к "загниванию" воды, из-за избытка в ней мертвой органики. Это явление называется эвтрофированием (от греч. эв ‑ пере-, сверх-, трофее ‑- питаюсь).

Распространение и жизнедеятельность организмов в воде зависят от кислотности среды. Каждый вид гидробионта адаптирован (приспособлен) к определенному значению рН : одни предпочитают кислую среду, другие ‑ щелочную, третьи ‑ нейтральную. Промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки существенно меняют этот показатель, что приводит к смене одних групп водных обитателей на другие.