Реферат: Адаптация к глобальному потеплению
Кровообращение в условиях солнечно-теплового воздействия обеспечивает не только функцию теплообмена, но и функцию обмена веществ. А. Ю. Тилис (1973) приходит к заключению, что акклиматизация в жаркой зоне сопровождается усилением кровотока, увеличением массы циркулирующей крови, нарастанием сердечного выброса. Усиленное кровообращение в коже способствует не только рациональному и конвекционному охлаждению тела, но и второму способу физической терморегуляции — потению. Химическая терморегуляция у человека имеет существенное значение и особенно проявляется у лиц, проживающих в жарких странах.
Увеличение кровотока в коже обеспечивает потовые железы кровью в количестве, необходимом для повышенного образования ими секрета. У не адаптированного к жаре человека, находящегося в состоянии физического покоя, воздействие внешнего тепла, повышая температуру «ядра» тела до 38 "С, повышает секрецию пота до 10—12 мл/мин (при комнатной температуре она составляет 600 мл/сут). У адаптированного к жаре человека, также находящегося в состоянии физического покоя, потоотделение достигает 20 мл/мин. Это связано с более быстрым усилением кровотока в коже и с повысившейся способностью к потоотделению потовых желез у адаптированных к жаре людей.
1.2 Адаптация деятельности человека к условиям жаркого климата
Рассмотрим деятельность человека в условиях жаркого климата на примере стран Среднего и Ближнего Востока.
Средняя летняя температура на Ближнем и Среднем Востоке одна из самых высоких на земном шаре, однако зимой во внутренних районах бывает очень холодно, особенно в некоторых областях восточной Турции, северного Ирака и Ирана, в то же время в прибрежных районах сохраняется мягкая и теплая погода. В целом Ближний и Средний Восток характеризуется недостаточным количеством осадков, там много пустынь и полупустынь, что является следствием сильных различий летних и зимних температур во внутренних районах, причем содержание влаги в воздухе уменьшается.
За исключением весьма немногих местностей, жизнь человека в этом регионе в значительной степени зависит от наличия воды. При бережном сохранении влаги, поступающей в виде атмосферных осадков, ее может быть достаточно для ведения сельского хозяйства, но чаще случается, что осадки, выпавшие в отдаленном районе, попадают в крупные транзитные реки, протекающие через безводные районы, что, например, происходит в Египте, Ираке и некоторых областях Ирана. Использование этой воды с помощью изощренных, но трудоемких приемов обеспечивает существование жителей многочисленных поселений в засушливых районах. Для добычи воды применяется сооружение многочисленных колодцев. В Иране строят длинные, слегка наклонные дренажные тоннели (фаладж) (их высота едва позволяет строителю вползти внутрь), которые подкапывают под водоносными горизонтами, чтобы перехватить влагу.
Воду для орошения можно получать из подземных источников. К ним относятся возобновимые запасы грунтовых вод, которые постоянно подпитываются за счет атмосферных осадков или подземных вод, и невозобновимые запасы, такие, как изолированные древние водоемы в Сахаре и на Аравийском п-ве. Последние образовались ок. 30 000 лет назад в период, когда климат на Ближнем и Среднем Востоке был гораздо более влажным. Использовать невозобновимые запасы надо предельно бережно. Даже возобновимые запасы грунтовых вод следует откачивать осторожно, иначе произойдет сильное понижение уровня этих вод, что произошло в Иордании, в западной части пустынь Египта, в прибрежных районах Аравийского п-ова и повсеместно в районе Персидского залива.
Даже если воды хватает, ее приходится бережно использовать для нужд сельского хозяйства. Чудовищная летняя жара может создать резкий перепад температур на земной поверхности и в приземном слое атмосферы, что приводит к быстрому испарению влаги и накоплению минеральных солей в почве. Таким образом, избыточное орошение может привести к быстрому засолению почвы. После ряда неудачных экспериментов в Турции (Конья), Иране (долина р.Карун), Израиле (Хайфа), Ираке и в других местах было признано, что ирригационные работы должны сопровождаться быстрым отводом воды из обводненных районов, чтобы предотвратить засоление почв. В результате в Египте и Ираке главным приоритетом считается не создание новых систем орошения, а подпочвенный дренаж, без которого орошение бесполезно и даже вредно. Серьезные проблемы вызывает засоление почв в Верхнем Египте из-за расширения орошаемых земель без должного внимания к осушению. В Ираке из-за плохого дренажа и засоления почв многие земли на низменностях вокруг Тигра и Евфрата испорчены.
Глава 2. Адаптация к глобальному потеплению
Деревня Маасбоммель (Зеландия, южная часть Нидерландов), расположенная на берегах реки Маас, готовится к изменению климата. Как и большая часть территории Нидерландов, это низко расположенный участок суши, подверженный риску повышения уровня моря и половодья в результате дождей. В ландшафте преобладает водное пространство и система дамб, регулирующих поток воды. В прибрежной части Маасбоммель построены 37 домов, особенность которых состоит в том, что они могут плавать по воде. Полый фундамент каждого из домов закреплен на больших стальных сваях, погруженных в речное русло, и в случае наводнения поддерживает конструкцию над уровнем воды, наподобие корпуса судна. Плавающие дома в деревне Маасбоммель – пример того, как развитое государство адаптируется к усилению риска наводнений, спровоцированных климатическими изменениями.
Население развивающихся стран так же адаптируется к изменениям климата. Жители селения Хоа Тан (Вьетнам), расположенного в дельте реки Меконг, понимают, что значит жить в условиях риска наводнения. Риск максимален в сезон тайфунов, когда шторма, возникающие в Южно-Китайском море, вызывают неожиданные волнения на море в период разлива Меконга. Разветвленные системы дамб, за которыми следят местные фермеры, – попытка удержать паводковые воды. Население также сталкивается с рисками, связанными с климатическими изменениями. Укрепляются дамбы, сажаются мангровые леса, защищающие деревни от волн во время штормов, а дома строятся на бамбуковых сваях. Между тем, в рамках одного из направлений инновационной программы «жизнь в условиях наводнений», финансируемой донорскими организациями, для уязвимых общин проводят уроки плавания и шьют спасательные жилеты.
Различный подход Маасбоммель и Хоа Тан иллюстрируют, как адаптация к климатическим изменениям усиливает неравенство в глобальном масштабе. В Нидерландах государственные капиталовложения в усовершенствование инфраструктуры для защиты от наводнений способствуют более высокой защищенности от рисков, связанных с изменениями климата. На уровне домохозяйств технологический потенциал и финансовые ресурсы дают населению возможность выбора при угрозе наводнений. Жители могут приобрести дома, позволяющие плыть по воде. Во Вьетнаме – одной из стран, подверженных наиболее высоким рискам климатических изменений – слабо развитая инфраструктура защиты от наводнений не обеспечивает достаточный уровень защиты. Поэтому в деревнях в устье реки Меконг адаптация к климатическим изменениям заключается в поиске способов плавания в воде.
Все страны должны адаптироваться к изменениям климата. Способы адаптации и возможности выбора, открывающиеся перед правительствами и гражданами, предопределяются множеством факторов. Природа рисков, связанных с климатическими изменениями, меняется в зависимости от страны или региона. Способность к адаптации также различна. Уровень человеческого развития, технологические и институциональные возможности, объем финансовых ресурсов – все это играет важную роль в определении способности к адаптации.
В некотором отношении растущие риски, связанные с климатическими изменениями, только одна часть проблемы. Стратегии и институты, которые сегодня дают возможность странам и населению адаптироваться к климатическим рискам, аналогичны тем, которые потребуются для борьбы с «климатическими шоками» в будущем. Среди них социальная и экономическая политика, создающая возможности быстро восстанавливаться после «климатических шоков», инвестирование в развитие инфраструктуры, защищающей от наводнений и циклонов, создание институтов для управления водоразделами. Однако масштабы существующих угроз ставят как количественные, так и качественные задачи. Некоторые страны и группы населения гораздо лучше подготовлены для противостояния климатическим изменениям.
2.1 Адаптация в развитых странах
Планирование мер адаптации к климатическим изменениям – быстро развивающаяся сфера деятельности в развитых странах. Разработкой стратегий адаптации занимаются национальные правительства, региональные органы планирования, местные правительства, городские власти и страховые компании, у которых общая цель – защитить людей и экономическую инфраструктуру от рисков, возникающих в результате изменений климата.
Рост внимания со стороны общественности к проблеме климатических изменений стал одним из факторов, предопределяющих программу действий в сфере адаптации к изменениям климата. Во многих развитых странах широко распространена точка зрения о том, что климатические изменения приводят к росту рисков, связанных с погодными условиями. Волна жары в Европе в 2003 г., сезон тайфунов в Японии 2004 г., ураган «Катрина» и разрушение Нового Орлеана, случаи засухи, наводнения и экстремальные температурные явления в развитых странах – все эти события широко освещались в печати, подогревая внимание общественности к проблеме изменений климата. Неопределенность будущих направлений климатических изменений не служит препятствием для общественности, призывающей к более активным действиям со стороны государства.
Область страхования стало мощным инструментом изменений. Страхование является важным механизмом, посредством которого рынки оповещают об изменении уровня риска. Посредством ценообразования рынки создают стимулы для принятия мер по снижению рисков, в том числе для разработки мер адаптации к климатическим изменениям для отдельных людей, компаний и правительств. В Европе и США в области страхования была отмечена растущая обеспокоенность влиянием климатических изменений на потери, связанные с существующими рисками. Одним из признаков этой обеспокоенности являются прогнозы, указывающие на учащение сильных наводнений и штормов. В некоторых странах представители страхования стали ярыми сторонниками идеи о росте инвестиций в развитие «устойчивой к влиянию климата» инфраструктуры. Так, Ассоциация британских страховщиков требует к 2011 г. увеличить на 50% расходы на защиту от наводнений.
Адаптация к климатическим изменениям в развитых странах принимает различные формы. Владельцы «плавающих домов» – жители деревни Маасбоммель – это пример изменения поведения на уровне домохозяйств. В других случаях в целях адаптации к изменениям климата принимаются экономические меры. Один из примеров – европейская горнолыжная отрасль. В Альпах снежный покров в горах уже отступает, и МГЭИК предупреждает о том, что, согласно прогнозам, на средних высотах продолжительность залегания снежного покрова будет уменьшаться примерно на несколько недель на каждый градус повышения температуры воздуха. Швейцарская горнолыжная отрасль адаптируется к климатическим изменениям, осуществляя активные инвестиции в поставки машин по производству искусственного снега. Для покрытия одного гектара лыжного склона необходимо около 3 330 литров воды, которую переправляют вертолеты и затем перерабатывают в снег путем энергоемкой заморозки.
Многие развитые страны провели детальные исследования последствий изменений климата. Некоторые государства переходят к осуществлению стратегий адаптации к изменениям климата. Такие европейские страны, как Франция, Германия и Великобритания, создали национальные институциональные структуры для планирования мер адаптации. По вполне обоснованным причинам Европейская комиссия призвала членов союза включить меры по адаптации к изменениям климата в программы по развитию инфраструктуры. При строительстве объектов инфраструктуры со сроком действия 80–100 лет (например, мостов, портов и скоростных дорог) необходимо учитывать потенциальные изменения климатических условий. Такие отрасли, как сельское хозяйство и лесная промышленность, гораздо раньше столкнутся с последствиями изменений климата, чем общество в целом.
В богатых странах меры по защите от изменений климата не слишком различаются. Несмотря на расхождения в данных, в целом основной метод борьбы с климатическими изменениями – инвестирование в разработку и осуществление предупредительных мер. Вот несколько примеров:
• Нидерланды. Плотно населенной, расположенной на низинных землях стране, четверть территории которой находится ниже уровня моря, приходится противостоять серьезным рискам, связанными с изменениями климата. Для борьбы с ними создана разветвленная система каналов, насосных станций и дамб. Дамбы строятся с целью противостояния погодным явлениям, которые могут произойти лишь раз в 10 тыс. лет. Не только море может представлять угрозу. Река Рейн, образующая обширное устье при впадении в Маас, создает постоянную угрозу наводнения. Планирование мер адаптации в Нидерландах рассматривается как вопрос национальной безопасности, учитывая рост уровня моря, все более разрушительные шторма и прогнозы климатических моделей, согласно которым количество осадков может возрасти примерно на 25%. Осуществляемая политика водопользования допускает, что существующей инфраструктуры, возможно, недостаточно для нейтрализации негативных последствий повышения уровня воды в море и реках. Детальная схема адаптации содержится в плане государственной политики, разработанном 2000 г., под названием «Пространство для реки». Эта схема включает более строгий контроль за населенными пунктами, «Стратегии водосбора», реализуемые региональными властями в целях создания водохранилищ для аккумулирования паводка, и бюджет размером 3 млрд долл. США, направленный на инвестиции в защиту от наводнений. Политика должна защитить жителей Нидерландов от стока вод Рейна, объем которого к 2015 г. может достичь 18 тыс. куб. м, что на 50% выше, чем самый высокий показатель, зарегистрированный к настоящему времени.
• Великобритания. «Программа противодействия климатическим осложнениям» (UKCIP) содержит детальные региональные и секторальные исследования по проблемам адаптации к изменениям климата. В свете оценок рисков, связанных с повышением уровня моря и увеличением количества атмосферных осадков, разрабатываются стратегии управления наводнениями. Как ожидается, прогнозируемые изменения характера климата, штормовых явлений и количества осадков повысят риск наводнений. В отличие от Нидерландов, в Великобритании системы защиты от наводнений разрабатываются для противодействия очень сильным наводнениям, ожидаемым раз в 100–200 лет. Ввиду перспективы роста уровня моря и увеличения количества штормов и осадков стратегии защиты от наводнений подвергаются пересмотру. Согласно оценкам страховщиков, число домов, подверженных риску наводнений, возрастет с 2 млн в 2004 г. до 3,5 млн в долгосрочной перспективе, если не будет укреплена инфраструктура защиты от наводнений. В настоящее время лишь половина национальной инфраструктуры для защиты от наводнений находится в хорошем состоянии. Агентство по охране окружающей среды – британский государственный орган – запросило по меньшей мере 8 млрд долл. США на укрепление Барьера на Темзе – гидротехнического сооружения для защиты Лондона от наводнений. В настоящее время ежегодные расходы на контроль за наводнениями и уменьшение снижение береговой эрозии составляют примерно 1,2 млрд долл. США ежегодно6. Крупные наводнения 2007 г. заставили вновь задуматься об увеличении финансирования.
• Япония. В Японии внимание к разработке мер адаптации к изменению климата усилилось в 2004 г., когда страна подверглась разрушительному влиянию десяти тропических циклонов. Это больше, чем в любой другой год на протяжении последнего столетия. Общие потери составили 14 млрд долл. США, и примерно половина этой суммы была покрыта страховыми компаниями. Повышение температуры и повышение уровня моря также усилили риски. Средний уровень моря ежегодно повышается на 4–8 мм. Хотя в Японии одна из наиболее совершенных систем защиты от наводнений, порты и гавани считаются чрезвычайно незащищенными объектами. Ввиду прогнозируемого роста уровня моря на 1 м в течение 21 века необходима разработка более эффективных систем защиты от наводнений. Согласно планам японского правительства, расходы на эту программу составят 93 млрд долл. США.
• Германия. Большая часть территории Германии подвергается растущему риску наводнений по мере изменения климата. Исследования, проведенные в бассейне реки Неккар в земле Баден-Вюртемберг и в Баварии, прогнозируют увеличение числа небольших и средних наводнений на 40–50% к 2050-м гг., в то время как частота «наводнений века» вырастет на 15 процентов. По оценкам Министерства окружающей среды земли Баден-Вюртемберг, дополнительные расходы на развитие инфраструктуры для долгосрочной защиты от наводнений составят 685 млн долл. США. После крупных наводнений в 2002 и 2003 гг. Германия приняла Закон о контроле за наводнениями, включающий оценку климатических изменений в процесс национального планирования и наложивший строгие ограничения на использование затопляемых областей и поселений.
• Калифорния. Климатические изменения окажут серьезное влияние на водоснабжение в некоторых районах Калифорнии. По прогнозам, повышение зимних температур снизит накопление снега на хребте Сьерра-Невада, который для штата служит крупным хранилищем воды. Согласно прогнозам, сократится снежный покров в водосборных бассейнах в Сакраменто, Сан Хоаким и Тринити (по сравнению со средними показателями за 1961–1990 гг.). Сокращение снежного покрова, по оценкам ученых, составит 37% в период с 2035 по 2064 гг. и 79% – в 2070–2090 гг. Калифорния уже признана штатом, страдающим от недостаточного водоснабжения, и поэтому была создана разветвленная система водохранилищ и каналов для направления потоков воды в засушливые районы. В «Обновленном плане водоснабжения» 2005 г. Департамент водных ресурсов (ДВР) излагает всеобъемлющую стратегию для решения проблемы ограниченности водных потоков, в том числе меры по более эффективному сокращению использования воды в городах и сельском хозяйстве. О многом говорит рост инвестиций в систему очистки и возвращения в оборот воды, объем которой к 2020 г. должен составить 930 млн куб. м, что приблизительно вдвое больше существующих показателей. Калифорния также сталкивается с угрозой наводнений по двум направлениям: за счет роста уровня моря и ускорения таяния снега. Департамент водных ресурсов оценивает расходы на модернизацию системы контроля наводнений Центральной долине и возведение дамб в дельте реки в более чем в 3 млрд долл. США. Изменения климата могут изменить прибрежную карту, в результате чего вся недвижимость на берегу моря, окажется под водой, дамбы будут разрушены, а скалы будут размыты.
Эти примеры показывают, что политики развитых стран не считают неопределенность изменений климата причиной для промедления в осуществлении мер по адаптации. Государственные капиталовложения сегодня рассматриваются как метод страхования от будущих расходов. В Великобритании правительственные организации подсчитали, что каждый долл. США, вложенный в средства защиты от наводнений, экономит около 5 долл. ущерба от наводнений10. Отдача в результате заблаговременного инвестирования в разработку мер адаптации к изменениям климата, скорее всего, будет увеличиваться по мере усиления негативных последствий климатических изменений. По подсчетам Европейской комиссии, ущерб, понесенный в результате повышения уровня моря к 2020 г., будет почти в четыре раза больше, чем в случае принятия превентивных мер. К 2080-м гг. издержки на устранение негативных последствий изменений климата будут в восемь раз больше. Более того, расходы на подобные меры защиты составляют лишь малую часть тех потерь, которых можно избежать. (Рис. 1).
Но адаптация подразумевают не только защитные действия. Во всяком случае, в краткосрочной перспективе климатические изменения, скорее всего, приведут к появлению, как победителей, так и проигравших, причем большинство победителей окажутся жителями богатых государств. Это можно проиллюстрировать на примере сельского хозяйства. В то время, как владельцы небольших хозяйств в развивающихся странах скорее проиграют в борьбе с климатическими изменениями, среднесрочные последствия изменений климата могут создать новые возможности для большинства развитых государств. В США национальные прогнозы по климатическим изменениям показывают, что в ближайшее время могут возрасти объемы производства сельскохозяйственной продукции, хотя в южных штатах темпы роста окажутся не столь высоки, и Великие равнины будут испытывать более сильные засухи по мере перемещения производственных центров в северном направлении. Северная Европа также скорее выиграет от более длительных и теплых вегетационных периодов за счет создания условий для усиления конкурентоспособности в продаже некоторых сортов фруктов и овощей. Таким образом, замещение импорта из развивающихся стран создает угрозу для развития человеческого потенциала в некоторых производственных районах.
2.2 Адаптация в развивающихся странах