ĮVADAS
Ekologai įvairiausiais būdais beldžiasi į žmonių širdis: Žemę veikia šiltnamio efektas, klimato atšilimas, dėl to trinka kraštovaizdžio formavimosi procesai, sausumos ir vandens organinis pasaulis. Akivaizdu – tai buvo per menki argumentai. Tuomet ,,žalieji” ėmė gąsdinti: tirpsta Antarktida, Arktika, pora metrų sumažėjo Everestas, pasaulinio vandenyno lygis kyla vis greičiau – užtvindys trečdalį sausumos, o didelė dalis Europos dėl karščio taps dykuma! Rodos, į tai vėl niekas nesuregavo… Tada smogė mokslininkai: tai paveiks bendruomenių socialinę ir ekonominę raidą. Pastaroji sąvoka ,,ekonominė raida” kapitalistiniame pasaulyje linksniuojama be perstojo. Prireikė rimtų oponentų ir įrodymų, kad neverta kelti bangų vandens stiklinėje. Ir žinote ką? Tokių atsirado. Tiesa, negausiai, tačiau šių žmonių įrodymai pagrįsti ilgais moksliniais tyrimais, o ne apytikslėmis prognozėmis.
Šiltnamio efektas – kas tai?
Šiltnamio efektas švedų chemiko Svantės Arenijaus dėka buvo žinomas jau XIX amžiaus pabaigoje.
Žemės atmosfera yra skaidri regimiesiems ir daliai ultravioletinių Saulės spindulių. Žemės paviršius sugeria šiuos spindulius ir įšyla. Šiluminiai spinduliai vadinami infraraudonaisiais. Dalis sugertos šilumos infraraudonųjų spindulių pavidalu vėl išspinduliuojami į kosmosą. Kai kurios atmosferos medžiagos (pirmiausia anglies dioksidas ir vandens garai) sugeria infraraudonuosius spindulius, t.y. sulaiko šilumą. Atmosferą galima palyginti su milžinišku šiltnamiu, kuriame temperatūra yra aukštesnė nei išorėje, todėl šilumos kaupimo atmosferoje procesas vadinamas šiltnamio efektu.
Šis reiškinys yra abia svarbus: be jo žemė atšaltų tiek, kad prasidėtų ledynmetis. Tačiau kol kas viskas klostosi atvirkščiai. Didžiausią įtaką klimato atšilimui daro anglies dioksido dujos, kurių koncentracija ore vis didėja.
Anglies dioksidas
Bespalvės, nedegančios, silpnai rūgščios dujos. Anglies dioksidas yra natūrali oro sudedamoji dalis. Jis susidaro kvėpuojant gyviesiems organizmams ir visų pirma degant medžiagoms (elektrinėse, deginant anglį, naftą ir dujas). Mažos koncentracijos anglies dioksidas yra nekenksmingas,o didelės – gali veikti svaiginančiai ar troškinančiai. Anglies dioksidas priklauso klimato dujoms, kurios, absorbuodamos ilgųjų bangų spinduliavimą, sąlygoja natūralų šiltnamio efektą. Nuo industrializacijos pradžios (XIX a.), daugiau naudojant anglies, gamtinių dujų ir mazuto bei iškirtus tropinius miškus, anglies dioksido kiekis atmosferoje padidėjo maždaug 25%. Maždaug 50% antropogeninio (žmogaus sukelto) šiltnamio efekto sudaro anglies dioksidas (www.chf.vu.lt).
Priežastys
XIX – XX amžius Žemės istorijoje – audringos pramonės plėtros laikotarpis. Žmogaus veiklos poveikis geografinei aplinkai jau neapsiroboja vien kraštovaizdžio paklotiniu paviršiumi. XIX amžiuje vyko sparti industrializacija, augo miestai, didžiųjų upių nuotėkis buvo sureguliuotas, išsiplėtė drėkinamų žemių plotai, atmosferoje susikaupė daug antropogeninės kilmės aerozolių ir anglies dioksido. Antropogeninės kilmės cheminių priemaišų į atmosferą patenka tiek iš stacionarių (gamyklos, elektrinės, katilinės ir kt.), tiek iš mobilių (transporto priemonės) taršos šaltinių. Pavyzdžiui, nuo SO2 ir NO2 buvimo atmosferoje priklauso rūgščiųjų lietų susidarymas,o tokie organiniai junginiai, kaip benzapirenas pasižymi agresyviu kancerogeniniu (vėžį sukeliančiu) poveikiu. Suodžiai paveikia atmosferos optines ir katalitines savybes: kinta atmosferos skaidrumas, radiacinis balansas, paspartėja cheminės reakcijos aerozolio paviršiuje. Didelė ozono koncentracija troposferoje skurdina miškus ir visą augmeniją1
Mus saugo juosiantis žemę it skydas – ozonas. Stratosferos ozono (O3) sluoksnis yra susiformavęs maždaug 25 km (15-40 km) aukštyje virš žemės paviršiaus. Jis saugo Žemę nuo biologiškai abia aktyvių 200-400 mm bangos ilgio saulės alfa ir beta ultravioletinės spinduliuotės . Ši spinduliuotė yra žymiai pavojingesnė už gama spinduliuotę (vertinant sugertos energijos vienetui).
1996 metais Nobelio premija buvo paskirta mokslininkams F.Raulandui, N.Mosinai (JAV) P.Krutcenui (VFR), kurie dar 1970 metais paskelbė, kad ozono sluoksnį ardo (plonina) freonai – chloro, fluoro, bromo angliavandeniliai. Tuo metu ši mokslininkų hipotezė susilaukė didžiulės kritikos. Mokslininkus itin puolė, netgi bandė papirkti, gąsdino, šantažavo “Diupon” firma, kuri gamina daugiausiai freonų pasaulyje. Šiandien jau neabejojama, kad ozoną ardo freonai (daugiausia F-11, F-12), t.y. iš freonų išsiskiriantys aktyvūs chloro, fluoro, bromo atomai ozono abia tes paverčia deguonies molekulėmis. Kuo freonai ir jų garai stabilesni atmosferoje, tuo jie pasižymi didesne ozono sluoksnio ardomąja galia. Šiai didžiausiai firmai nepasisekė papirkti mokslininkų ir jai teko priimti sprendimą, kadangi mokslininkai buvo tolerantiški jie suteikė valdžiai du pasiūlymus:
5. arba stabilūs freonai (tetrachloridas, trichloretanas) keičiami mažiau stabiliais (tetrachloretilenas, trichloretilenas);
2. arba freonai keičiami anglies
dioksidu bei kai kuriais metaniniais angliavandeniliais (propanu, butanu, propilenu, butilenu)2.
Vienoje 1985 metais buvo pasirašyta tarptautinė konvencija dėl ozono sluoksnio apsaugos, o 1987 metais, Monrealyje priimti papildomi protokolai dėl medžiagų, ardančių ozono sluoksnį gamybos ir naudojimo apribojimo. Pvz., pastaraisiais metais sunaudojamų Lietuvoje freonų kiekis sumažėjo nuo 1.5 iki l kg skaičiuojant vienam Lietuvos gyventojui. Freonai dar plačiai naudojami aerozolių (50 proc. Visų pagamintų freonų), šaldytuvų gamyboje (apie 28 proc.), metalinių paviršių nuriebalinimui prieš juos nudažant. Pastarųjų metų tyrimo rezultatai parodė, kad lėktuvų, skrendančių didesniame kaip 10 km aukštyje, išmetamas anglies viendeginis (CO) irgi skaldo (plonina) stratosferos ozono sluoksnį: ozonas (O3) oksidina anglies viendeginį (CO) iki anglies dvideginio (CO2) virsdamas deguonimi (O2), kuris nesulaiko saulės ultravioletinių spindulių.
CO+O3→CO2+O2
Apie stratosferos ozono sluoksnio nykimą, kaip apie vieną iš svarbiausių pastarojo laikotarpio ekologinių problemų pradėta kalbėti prieš 15-20 metų. Pvz., 1985 metais buvo konstatuotas ozono sluoksnio nykimas virš Antarkties (nuo 1979 iki 1985 metų ten ozono sumažėjo 40 proc.). Gana ilgą laiką buvo manoma, kad ozono sluoksnio plonėjimas būdingas tik Antarkties regionui, tačiau 1991 metais ozono “skylės” buvo pastebėtos ir Šiaurės pusrutulyje, virš Vakarų Europos ir šiaurinėje Norvegijoje. 1992 m. sausio mėnesį nustatyta, kad ozono sluoksnis virš Lenkijos sumažėjo iki 44 proc.. Panašūs duomenys užfiksuoti virš Archangelsko, Rygos. Dar 1993 metais ozono sluoksnio stebėjimai virš Lietuvos parodė, kad sausio-kovo mėn. Ozono sluoksnis virš Vilniaus svyravo apie 300-330 D.v. (1 D.v. – 1/1000 cm storio ozono sluoksnis normaliomis sąlygomis – Dobsono vienetas), ir buvo apie 20-30 proc. Mažesnis nei daugiametis vidurkis, būdingas šiam laikotarpiui3.
Žmogaus veikla per paskutinį tūkstantmetį apėmė praktiškai visą sausumą. Ir dėl to visur atsirado žmogaus sukurtos, pakeistos arba net pertvarkytos gamtos židinių. Tokie židiniai plėtėsi, jų vis daugėjo, kol galiausiai XX šimtmečio prieigose geografinės aplinkos pertvarka įgavo globalinį masta, ne tik pagal plotą, bet ir pagal intensyvumą. Pavyzdžiui, sprendžient pagal požymius dirvožemyje, žmogus jau sunaikino natūralių Žemės rutulio miškų. Naikinant miškus ypač drastiškai keičiamas žemės paviršiaus albetas – jis padidėjo 10 – 15 %, o tai neišvengiamai sukelia klimatodaros procesų pokyčių, aridizacija virsta savaiminiu procesu. Savo ruožtu, dėl natūralios augalijos dangos sunaikinimo ir dirvožemių struktūros pasikeitimo susilpnėja cheminis dūlėjimas, nes sumažėja biomasė ir organinių rūgščių agresyvumas. Tačiau padidėja temperatūros paros svyravimo gylis, dėl ko sustiprėja mechaninis uolienų dūlėjimas.
Ypač ryškūs kraštovaizdžio gamtiniai pokyčiai atsirado dėl melioravimo darbų: beveik neliko miškelių, ištiesinti natūralūs upeliai, paviršinis vandens nuotėkis pervestas į drenažo nuotėkį, nusausintos aukštapelkės, ėmė kisti upių nuotėkio režimas ir ežerų vandens lygis, plačioje sausinimo sistemoje sustiprėjo dirvų erozija ir defliacija, padidėjo rūgštingumas4. Nuo klimato sąlygų baseine taip pat priklauso upių vandeningumo kitimas, kartu hidrocheminis režimas. Didelė dalis ištirpusių mineralinių, organinių medžiagų į ežerus ir vandens talpyklas patenka jų intakais. Reljefo ypatybės, klimato sąlygos, geologinė sandara lemia upelių tinklo išsivystymą, mažieji upių intakai yra pagrindiniai keliai, kuriais šios medžiagos iš baseinų atkeliauja į ežerus.
Klimatas lemia, kokie veiksniai ir kaip suformuos ar performuos reljefą, koks bus tų procesų intensyvumas. Vienas ryškiausių dabartinių geomorfologinių procesų, performuojančių Lietuvos kalvotų vietų pagrindą, yra dirvų erozija. Dėl erozijos poveikio kai kuriose Baltijos aukštumų dirbamų šlaitų vietose susidarė įvairiai nuardyti dirvožemiai. Stipriausiai erozija paveikė smėlingus – žvyringus, riedulingus išgaubtos formos šlaitus, nes ten, kur padidėja šlaito statumas, padidėja ir vandens srauto jėga. Tai ypač akivaizdu po smarkaus lietaus ar spartaus polaidžio, kurie padidina vandens nuotėkį, kartu ir žemės paviršiaus ardymą. Tačiau bėdų pridaro ir vėjo erozija, kuri gali vykti ir šiltuoju metų laiku, ir šaltuoju, kur dirvožemio paviršius įšąla augalijos bei sniego nepridengtose plikose suartose moreninio priemolio bei priesmėlio kalvose5.