ВЛИЯНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА НА ПРОЦЕССЫ ОПУСТЫНИВАНИЯ СТЕПНОЙ ЗОНЫ КАЗАХСТАНА

GLOBAL WARMING IMPACT ON DESERTIFICATION OF THE STEPPE ZONE IN KAZAKHSTAN

М.Е. Бельгибаев

М. Е. Belgibayev

Семипалатинский государственный педагогический институт
(071410, Семей, ул.Танирбергенова, 1)
Semipalatinsk State Pedagogical Institute
(071410, Semey, 1 Tanibergenov street, е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)">belgibaev-m@mail.ru)

В статье представлены данные о глобальном потеплении климата и его влиянии на процессы опустынивания в Северном и Центральном Казахстане. Потепление может влиять на перемещение природных зон: пустынная зона наступает на полупустынную зону, последняя - на степную зону. При максимальном варианте потепления климата возможно перемещение природных зон в северном направлении на 350-400 км. Площадь степной зоны может сократиться.

The article presents data on global warming and its impact on the processes of desertification in the Northern and Central Kazakhstan. Global warming could affect the movement of natural zones: desert zone moves at the semi-desert zone, the last one- in the steppe zone. Considering the extreme possible version of global warming, displacement of natural areas can reach 350-400 km to the north, the area of the steppe zone can be reduced.

Степная зона является житницей для населения Евразии, где выращиваются основные зерновые культуры. Эколого-географическая характеристика степной зоны дана в работе А.А.Чибилёва [1]. В этой зоне в последние десятилетия произошли значительные изменения почв под влиянием антропогенных процессов и потепления климата [2]. В развитии современной географической и смежных с ней наук на одном из первых мест находятся проблемы деградации почв, опустынивания и обезлесения территории. Некоторые из названных проблем, особенно две последние, связаны с изменением климата, а также влиянием антропогенных факторов.

В докладе директора-исполнителя «Положение с опустыниванием и осуществление плана действий ООН по борьбе с опустыниванием» (Найроби, 1992) отмечается: «Под деградацией подразумевается сокращение потенциала ресурсов в результате одного или сочетания нескольких процессов, воздействующих на землю. Эти процессы включают водную эрозию, ветровую эрозию, а также седиментацию в результате воздействия этих факторов, в соответствующих случаях долгосрочное сокращение объема или биоразнообразия естественной растительности, а также засоление и осолонцевание».

Многие ученые неоднократно отмечали ограниченность и неточность определения опустынивания, даваемого FAO и UNEP. На февральской сессии в 1990 г. UNEP принял единственно правильное решение отказаться от применявшегося с 1977 г. термина «опустынивание» и заменить его понятием «деградация земель». Для перехода на последний термин, очевидно, потребуется некоторое время.

По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за последнее столетие температура воздуха у поверхности континентов и океанов повысилась примерно на 0,6-0,7°С.

Анализ метеорологических данных, по нашим исследованиям (температура воздуха и осадки) по Северному и Центральному Казахстану, показал потепление климата в данном регионе за инструментальный период (от 60 до 100 лет) в пределах от 1,7°С до 2°С и выше, что превышает среднеглобальный уровень потопления в три раза. Общий тренд потепления климата отмечается по всем рассмотренным метеорологическим станциям Северного Казахстана – областным и районным (рис.1, 2).

Особенно интенсивное потепление отмечается в зимний период времени – до 5-6°С. Исключение составляет холодная зима 2011-2012 года в Казахстане. Атмосферные осадки показывают на общую тенденцию снижения, в некоторых случаях отмечается их незначительное повышение.

Последние данные о потеплении климата и опустынивании юга Сибири и Северной Азии свидетельствуют о том, что практически вся территория континентальной Сибири потенциально предрасположена к проявлению процесса опустынивания или деградации земель. Определены формы и содержание таких процессов: губительные засухи, пожароопасные периоды, зоны климатического риска, активизация дефляционных и других экзогенных процессов, снижение плодородия почв [3].

Наиболее континентальный климат характерен для Северного и Центрального Казахстана, здесь же четче выражены процессы аридизации и опустынивания, связанные с потеплением климата [4, 5]. Нами изучены многолетние данные о температуре воздуха и осадках на метеостанциях Балхаш, Караганда и других.

В рядах средних годовых, июльских и январских значений температуры воздуха на метеостанциях Балхаш и Караганда рассчитаны статистически значимые на пятипроцентном уровне положительные линейные тренды.

На метеостанции Балхаш прирост температуры составил 1,16оС, а на М.Караганда около 2,0 оС. Относительно небольшой прирост температуры на М.Балхаш, связан, очевидно, со смягчающим влиянием озера Балхаш в летний период.

В этой связи интересны данные по изменению температуры за более короткие отрезки времени. В отличие от длительных периодов короткие (5, 10, 15 лет) дают более четкие представления о резком потеплении климата, что позволяет оценить их периодические флуктуации. Так, за последние 10-15 лет на рассмотренных метеорологических станциях наблюдались значительные положительные тренды, существенно превышающие эти данные за длительный инструментальный период. Это хорошо прослеживается на графиках (рис.3). В то же время, как и при длиннопериодных наблюдениях, ощутимых изменений в суммах осадков не отмечено, что будет способствовать аридизации и опустыниванию территории. Содержание термина опустынивание приведено в «Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием… Бонн, 1994»: «Опустынивание означает деградацию земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека».

Как считает С. А. Долгих с соавторами [6], сценарии изменения регионального климата по различным моделям общей циркуляции атмосферы едины в том, что температура будет продолжать расти, причем значительно. В зависимости от сценария ожидание повышения температуры воздуха при удвоении концентрации углекислого газа в атмосфере лежит в пределах 4,5—6,9 °С. Что касается осадков, то одни сценарии прогнозируют их уменьшение (на 12 %), другие — их увеличение (на 7-28 %), а третьи показывают, что количество осадков может остаться неизменным.

Многочисленные данные свидетельствуют в целом о потеплении климата на планете, но эта тенденция неодинакова в разных регионах. Некоторые регионы в плане потепления «опережают» другие территории и континенты. К ним можно отнести и территорию Казахстана в целом, особенно Северный и Центральный его регионы. В работе [7] приведена оценка уязвимости природных ресурсов и экономики Казахстана в связи с ожидаемым изменением климата. Рассмотрены пять моделей общей циркуляции атмосферы. Установлено, что все модели предсказывают ухуд­шение условий увлажнения в регионе, поскольку площади пустынь будут расширяться, а полупустынь и степной зоны — сокращаться. Согласно сценарию, при минимальном потеплении границы зон увлажнения сдвинутся к северу в среднем на 50-100 км, а при максимальном — на 350-400 км. Площадь зоны недостаточного ув­лажнения, где в Казахстане при современном климате выращивают зерновые культуры (степная зона), сократится от 6 до 23 %.

По сценарию UKMO (равновесная модель Метеорологического агентства Соединенного Коро­левства), который предсказывает максимальное потепление, на территории Казахстана зона недоста­точного увлажнения (степная) исчезнет, а засушливая (полупустынная) зона расширится. Такой ха­рактер возможного изменения климата, естественно, не может не сказаться на состоянии экономики и природных ресурсах Казахстана.

В приведенных прогнозных данных не указаны временные интервалы явлений и процессов, ко­торые произойдут в будущем. Отмечено лишь, что удвоение концентрации углекислого газа в атмос­фере произойдет примерно в 2050—2075 гг. Это вызовет значительный рост средней годовой и сезонной температуры воздуха на территории Казахстана и за его пределами.

Компоненты ландшафта по-разному реагируют на возрастание засушливости климата и аридизацию. В первую очередь усиление аридизации и ее последствия коснутся биоты, в том числе растительного покрова, наиболее чутко реагирующего на климатические изменения. Речь идет о ксеротизации травянистой формации степной зоны, об экзодинамических сукцессиях (сменяемость цено­зов), а также о возможных антроподинамических сукцессиях под влиянием сверхнормативной на­грузки на пастбища. Усилится процесс обезлесивания территории лесостепной зоны Казахстана и ленточных сосновых боров, возникнут проблемы сохранения и устойчивости биоразнообразия.

Аридизация климата окажет существенное влияние на организмы — обитателей почвенного покрова (бактерии, грибы, водоросли, простейшие животные организмы, беспозвоночные, насекомые и др.), принимающих активное участие в почвообразовательном процессе и гумификации не полнос­тью минерализовавшихся компонентов опада и корней растений. Усиление засушливости климата будет подавлять жизнедеятельность этих организмов, а в целом — направление и темпы почвообра­зовательного процесса. Это постепенно может привести к смене подтипов и типа почв в деградационном направлении (черноземы обыкновенные > черноземы южные > темно-каштановые). Приведенная цепочка представляет общую схему эволюции автоморфных почв степной зоны при глобальном потеплении климата. Причем до третьего звена почвообразовательный процесс может и не дойти, все зависит от длитель­ности проявления аридизации и темпов нарастания потепления за каждое десятилетие. Возможны также изменения почв на уровне рода, связанные с увеличением площади засоленных почв (солон­цы, солончаки, возрастание степени карбонатности в некоторых почвенных системах).

В этой связи уместно привести взгляды американского почвоведа К.К.Никифорова [8], счита­ющего, что каждая из динамических характеристик развивающейся почвы сама по себе представляет функцию окружающей среды и как таковая реально существует только в данной окружающей сре­де, вне которой она либо изменяется, либо полностью исчезает. Любая поверхность, покрытая в настоящее время определенными почвами, могла быть покрыта другими почвами в прошлом и мо­жет быть покрыта совершенно другими почвами в будущем.

Почва как зеркало ландшафта является более консервативной по сравнению с другими его компонентами. Эволюция почв происходит медленными темпами. Так, для формирования одного сантиметра почвенного гумусового профиля требуется от 10 до 50 лет [9]. Изменение одного из ведущих факторов почвообразования — климата, естественно, приведет к медленному изменению и смещению границ почвенных зон и подзон в северном направлении. Этот процесс может занять несколько столетий. Однако до достижения покомпонентного экологического равновесия растительный покров при изменении климата может быстрее адаптироваться к новым условиям уже через несколько десятилетий. Потепление климата будет способствовать перемещению природных зон и подзон в северном направлении, точнее – смене их границ и изменению площадей. При максимальном потеплении смещение прогнозируется примерно на 350-400 км.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Чибилёв А.А. Лик степи. Эколого-географические очерки о степной зоне СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 192 с.

2. Будыко М.И. Антропогенное изменение климата // Известия АН СССР. Сер. Геогр. 1980. № 6. С.7-18.

3. Виноградов Б.В., Михеев В.С, Напрасников А.Т. Проблема аридизации континентальных районов Северной Азии // Десятое научное совещание географов Сибири и Дальнего Востока. Иркутск, 1999.

4. Бельгибаев М.Е. Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана // Степной бюллетень. 2002. №11. С.52-54.

5. Бельгибаев М.Е., Белый А.В. Аридизация почв и ландшафтов семиаридной зоны Казахстана // География и природные ресурсы. 2002. №3. С.134.

6. Долгих С.А., Есеркепова И.Б., Шамен А.М. Оценка вклада ожидаемого потепления глобального климата в развитие процессов опустынивания в Казахстане // Гидрометеорология и экология. 1997. №3.С.43-49.

7. Первое национальное сообщение Республики Казахстан по рамочной конвенции ООН об изменении климата. Алматы, 1998.

8. Никифоров К.К. Почвенные признаки изменений климата // Изменение климата. М., 1958.С.211-223.

9. Бельгибаев М.Е. О скорости почвообразовательного процесса и возрасте почв Северного Казахстана // Всесоюзная конференция «История развития почв СССР в голоцене»: Тез. докл. Пущино, 1984. С.74-75.