About UNEP UNEP Offices News Centre Publications Events Awards Milestones UNEP Store
GEO-3: GLOBAL ENVIRONMENT OUTLOOK  
UNEP Website GEO Home Page

Атмосфера: полярные регионы

К числу ключевых проблем атмосферы в Арктике и Антарктике относятся: истощение озонового слоя стратосферы, дальний перенос загрязняющих воздух веществ и потепление, связанное с глобальным изменением климата. Происхождение этих проблем связано, главным образом, с хозяйственной деятельностью в других регионах мира.

Явление сезонного истощения стратосферного озона над Антарктикой, а в последнее время также и над Арктикой, стало одной из крупнейших экологических проблем с тех пор, как в 1985 году оно было впервые обнаружено (Farman and others 1985). Глубина, распространение и продолжительность существования Антарктической озоновой дыры постоянно увеличиваются, достигнув в сентябре 2000 года рекордных масштабов – почти 29 млн. кв. км (WMO 2000, NASA 2001).

В Арктике среднегодовые уровни озона в 90-е годы сократились на 10 процентов по сравнению с концом 70-х годов, что увеличивает опасность развития снежной слепоты и солнечных ожогов у жителей Арктики.

Среднемесячная концентрация озона над Халли-Бэй, Антарктика (в единицах Добсона)

Среднемесячные концентрации озона над Халли-Бэй в период наступления антарктической весны

Источник: BAS 2000

Восстановление озонового слоя стратосферы над полярными регионами зависит прежде всего от осуществления Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой. Поэтому крайне важны усилия государств, в том числе расположенных вдали от полюсов, по прекращению использования данной категории веществ (UNEP 2000).

Природные экосистемы в полярных регионах характеризуются низкой адаптивной устойчивостью и повышенной уязвимостью к изменению климата. Предполагается, что изменения климата более существенны в полярных регионах по сравнению со всеми остальными (над обширными пространствами арктической суши зафиксирована тенденция к потеплению на целых 5°С, хотя в ряде районов восточной Канады температуры, напротив, понизились) и будут иметь серьезные физические, экологические, социальные и экономические последствия как в Арктике, так и в Антарктике (IPCC 2001a, b). По причине ли природных колебаний или глобального изменения климата, температуры атмосферного воздуха над Антарктикой также подвержены изменениям. Заметная тенденция к потеплению зафиксирована на Антарктическом полуострове, где она сопровождается невиданным ранее сокращением шельфовых ледников и расширением покрова более высоко развитой наземной растительности. При этом, как и в Арктике, здесь имеются зоны заметного похолодания, например у Южного полюса (Neff 1999).

Практически не вызывает сомнений, что изменения климата ответственны за сокращение площади распространения и толщины плавучих льдов Арктики, таяние многолетней мерзлоты, эрозию берегов, трансформацию ледниковых покровов и шельфовых ледников, а также изменения в распространении и обилии видов дикой природы полярных регионов (IPCC 2001a). К числу других последствий потепления можно отнести зафиксированное 15-процентное увеличение количества атмосферных осадков в Арктике, участившиеся случаи штормов, более ранее наступление весны и более позднее начало морозного периода, а также пониженную соленость морской воды (AMAP 1997). Таяние многолетней мерзлоты само по себе способно еще более обострить проблему климатических изменений. Так, может произойти увеличение эмиссии метана в тундре, в то время как сокращение площадей снежного и ледового покровов, имеющих высокую отражательную способность, будет способствовать еще большему потеплению. Все эти последствия могут сказываться на протяжении столетий, в том числе спустя длительное время после того, как концентрации “парниковых газов” в атмосфере стабилизируются. Это грозит необратимыми изменениями ледниковых покровов и глобальной океанической циркуляции, а также подъемом уровня моря (IPCC 2001a).

“Зона распространения многолетней мерзлоты охватывает 58 процентов территории Российской Федерации. В ее пределах расположено большое число населенных пунктов, промышленных предприятий и объектов инфраструктуры. При условии сохранения современной тенденции к потеплению южная граница распространения многолетней мерзлоты может продвинуться к 2100 году на 300–400 км на север”

(Interagency Commission 1998).

Поскольку большинство промышленно развитых стран находится в Северном полушарии, Арктика подвержена антропогенному загрязнению воздуха в большей степени, чем Антарктика. Загрязняющие вещества – тяжелые металлы, стойкие органические загрязнители и временами радионуклиды – приносят в Арктику господствующие ветры. В дальнейшем загрязнители могут неделями находиться в атмосфере Арктики и мигрировать на большие расстояния (Crane and Galasso 1999). В большинстве районов Арктики уровни содержания целого ряда загрязняющих веществ в атмосфере столь высоки, что они не могут быть объяснены влиянием местных источников; эти вещества обязаны своим происхождением более южным источникам.

Среди причин радиоактивного загрязнения Арктики – поступление радионуклидов в результате ядерных испытаний, выбросы предприятий по переработке ядерного топлива, поступление радионуклидов после катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году. Именно после Чернобыльской катастрофы у коренных жителей Арктики было зафиксировано существенное увеличение радиоактивности. В первую очередь оно затронуло ту часть населения, в пищевом рационе которой значительное место занимали продукты, концентрирующие радиоактивный цезий, – мясо северного оленя, пресноводная рыба, грибы и ягоды. Наиболее отчетливо данное явление наблюдалось в 1986–1989 годах у саамов Норвегии и Швеции, а вплоть до 1991 года – у коренных жителей Кольского полуострова (Российская Федерация). С тех пор концентрации радионуклидов в организме людей постепенно приблизились к доаварийному уровню (AMAP 1997).

Дальний перенос загрязняющих веществ в полярные регионы
Некоторые устойчивые токсичные вещества, включая СОЗ и ртуть, в теплом воздухе способны приобретать летучесть и переноситься воздушными массами. После выпадения на земную поверхность они могут вновь попасть в атмосферу и продолжить свою миграцию, переходя в разряд загрязняющих веществ, переносимых на большие расстояния. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока загрязнители не достигнут более холодных полярных районов, где они сконденсируются на твердых частицах или снежинках в атмосфере и в конце концов выпадут на земную поверхность. Из-за низкой растворимости в воде и высокой – в жирах – эти загрязняющие вещества легко внедряются в богатые жирами полярные пищевые цепи и накапливаются в биоте. Сочетание суровых климатических условий с физико-химическими свойствами устойчивых токсичных соединений делает полярные регионы, в особенности Арктику, зоной конечной аккумуляции этих веществ, что может привести к тому, что их содержание здесь станет выше, чем в регионах-источниках (АМАР 1997). Реализация подписанной в мае 2001 года Стокгольмской конвенции по стойким органическим загрязнителям способна привести к снижению поступления этих соединений в полярные регионы.

Радиоактивное загрязнение после Чернобыльской катастрофы

Содержание цезия-137 в тысячах беккерелей на квадратный метр (кБк/кв. м) в Скандинавии, Финляндии и Ленинградской области России после аварии в Чернобыле в 1986 году

Источник: АМАР 1997

Крупнейшим источником загрязнения атмосферы в Арктике стали промышленные комплексы Российской Федерации. Выбросы соединений серы и тяжелых металлов на металлургических предприятиях вызвали массовую деградацию лесов Кольского полуострова и сократили число видов дикой природы в регионе. Территории вокруг металлургических предприятий “Печенганикель” и “Варангер”, подверженные сильному влиянию загрязнения воздуха, расширились в период между 1973 и 1988 годами с 400 до 5000 кв. км (АМАР 1997). В 90-е годы выбросы металлургических предприятий России сократились или стабилизировались, что было связано в основном с перестройкой экономики.

Уровень загрязнения воздуха в Арктике столь высок, что крупной проблемой стало явление так называемой арктической дымки. Впервые об арктической дымке заговорили еще в 50-е годы при описании необычного явления снижения видимости, наблюдавшегося экипажами североамериканских самолетов метеоразведки во время полетов в высоких арктических широтах. Выяснилось, что дымка имеет сезонный характер с максимальным проявлением в весеннее время и связана с антропогенными выбросами, происходящими в более южных районах. Образующие дымку аэрозоли являются в основной массе серосодержащими (до 90 процентов). Они возникают при сжигании угля в средних широтах Северного полушария, особенно в Европе и Азии. Частицы дымки имеют размер, близкий к длинам волн видимой части спектра, благодаря чему дымку легко наблюдать невооруженным глазом.

Улучшение состояния полярной среды зависит в первую очередь от стратегий и мер, осуществляемых людьми в пределах и за пределами полярных регионов. Государства Арктики предприняли ряд шагов по улучшению качества воздуха. В их числе – подписание Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния и ряда протоколов к ней, а также поддержка развития Стокгольмской конвенции по стойким органическим загрязнителям. Кроме того, меры внутригосударственного регулирования, принятые в США и Канаде, привели к снижению эмиссии некоторых СОЗ, тяжелых металлов и соединений серы. Действия по решению проблемы истощения стратосферного озонового слоя базируются на успешном осуществлении всеми странами Монреальского протокола (UNEP 2000).

В XXI столетии при условии прогнозируемого увеличения среднеглобальной температуры изменения климата будут оказывать значительное воздействие на полярные регионы. Вероятно, эти воздействия будут еще более обострены высокой уязвимостью и низкой адаптивной устойчивостью полярных экосистем и некоторых групп коренного населения, поддерживающих традиционный образ жизни. Несмотря на растущую активность как внутри государств, так и на международной арене, предприняты пока лишь предварительные шаги для решения проблемы глобальных климатических изменений. Поэтому главной региональной проблемой остается необходимость расширения адаптивного потенциала местных экосистем по отношению к изменениям климата, что должно помочь в смягчении неблагоприятных последствий. Государствам Арктики принадлежит инициатива в проведении оценки воздействий на климат Арктики, завершение которого запланировано на 2003 год. Результаты этой работы предполагается использовать при проведении региональных исследований МГИК (ACIA 2001).

Значение арктической дымки
Открытие арктической дымки положило конец более ранним представлениям о том, что аэрозольное загрязнение может быть только локальным или региональным. В холодном сухом воздухе полярных регионов частицы способны целыми неделями (не говоря уже о днях) оставаться во взвешенном состоянии, что позволяет соединениям серы мигрировать от промышленных источников в Евразии через всю Арктику в Северную Америку. Частицы дымки могут способствовать переносу тяжелых металлов и других загрязняющих веществ в полярные регионы и в их пределах, вызывать выпадение этих соединений с осадками на обширных пространствах океанов, окружающих Арктику (АМАР 1997).