Местные эффекты
Сжигание биомассы, связанное с вырубкой лесов в Амазонии, может повлиять на количество осадков на местном и региональном уровнях. При сжигании биомассы, как и при сжигании ископаемого топлива, образуются аэрозоли различных размеров. Более крупные частицы действуют как ядра для конденсации и роста облачных капель с образованием дождя.
Однако производство большего количества мелких частиц, которые образуют больше, но меньше облачных капель, препятствует выпадению осадков. Как представляется, это происходит над Амазонией, аналогичное каскадное воздействие изменений в землепользовании может привести к изменению количества осадков в других местах, особенно на юге Африки.
Региональные эффекты
Многие крупные африканские травоядные животные полагаются на пути миграции для отслеживания сезонных изменений климата, наличия воды и трав. Недавно некоторые районы Серенгети в Кении, которые находятся на традиционном пути миграции дичи, были переведены на интенсивное пшеничное земледелие в ответ на глобальные рыночные факторы.
Их преобразование нарушило ежегодную миграцию до такой степени, что численность популяции грызунов резко сократилась. На танзанийской стороне Серенгети, где действуют различные экономические силы, произошло меньше изменений в землепользовании и сохранились миграционные схемы и численность грызунов.
Глобальные эффекты
Сжигание биомассы, связанное с очисткой земель и сельскохозяйственной практикой в Юго-Восточной Азии, приводит к глобальным экологическим последствиям. Спутниковое дистанционное зондирование в феврале 2001 года показало значительное производство монооксида углерода в Таиланде, в результате сезонного сжигания в рамках обычной сельскохозяйственной практики.
Окись углерода, окисляющий газ, имеющий ряд последствий для функционирования системы Земли, в этом случае образовал шлейф, который простирался через Тихий океан до западного побережья Северной Америки.
Сильнейшие пожары, бушевавшие в некоторых районах Юго-Восточной Азии в 1997/98 годах, и катастрофа, вызванная пожарами в Канберре 2003 г. являются классическими примерами нелинейной реакции экосистемы на множественные, взаимодействующие стрессы. Этот эпизод пожаров, несомненно, явился результатом взаимодействия изменений в землепользовании и необычайно сильного события ЕНСО.
Пожары были связаны с землепользованием после преобразования тропических лесов в плантации масличных пальм (обезлесение). Обычно черта, образовавшаяся в ходе операции по расчистке территории, сжигается в относительно сухой период муссонных дождей на юге страны с июня по октябрь. По мере установления более влажной северной муссонной фазы в октябре-ноябре прекращаются работы по сжиганию и тушатся пожары.
Однако в те годы была засуха в Юго-Восточной Азии, в период июль-сентябрь, с аномально низким количеством осадков. В этих условиях растительность более восприимчива к возгоранию и резко возрастает риск возникновения неконтролируемых пожаров.
Реакция системы Земли
В глобальном масштабе реакция системы Земли на современные антропогенные явления, четко прослеживается в биогеохимических циклах, в гидрологическом цикле, а теперь и в климате.
В настоящее время углеродный цикл значительно вышел из равновесия. Хотя океаны и суша поглощают часть CO2, выделяемого в результате деятельности человека в результате сжигания ископаемого топлива и изменения растительного покрова, этих мер недостаточно для предотвращения быстрого накопления CO2 в атмосфере.
Аналогичным образом, система Земли не может достаточно быстро ассимилироваться с большим количеством реакционноспособных соединений азота, образующихся в организме человека, в основном для удобрений. Значительное количество азота накапливается в растительности, почве и грунтовых водах, с утечкой в прибрежную зону и в атмосферу.
Гидрологический цикл - это жизненная кровь биосферы и во многом двигатель климатической системы. Реакция системы Земли на антропогенное воздействие отражается в гидрологическом цикле и выходит далеко за рамки непосредственного использования пресной воды человеком для питья, сельского хозяйства и промышленности.
Эти реакции включают изменения в характере осадков, особенно в высоких широтах. Изменения интенсивности и сроков выпадения осадков с увеличением количества осадков и последующими наводнениями, а также более сильные и продолжительные засухи, уменьшение испарения и, в конечном счете, уменьшение количества осадков в результате увеличения аэрозольных частиц в атмосфере.
Изменения поступающего солнечного излучения между испарением и ощутимым теплом, вследствие изменения почвенно-растительного покрова, в свою очередь влияет на количество воды, стекающее в речные системы или просачивающееся в почву.
Климатическая система Земли реагирует на различные прямые и косвенные антропогенные воздействия во многих отношениях в дополнение к изменению гидрологического цикла.
Изменения радиационных свойств атмосферы и теплового баланса Земли отчетливо проявляются в реакции на человеческие явления. К ним относятся не только CO2, но и другие парниковые газы, такие как CH4, N2O, реактивные газы, а также широкий спектр аэрозольных частиц, оказывающих комплексное воздействие на климат в дополнение к их воздействию через гидрологический цикл.
Климатическая система реагирует на антропогенное изменение почвенно-растительного покрова путем изменения количества поглощенной и отраженной солнечной радиации в результате изменений в отражении земной поверхности. Известно, что такие последствия имеют важное значение для климата на местном и региональном уровнях и могут быть значительными в глобальном масштабе.
Неудивительно, что реакции климата на антропогенные возмущения уже являются значительными и, как представляется, ускоряются, поскольку величина антропогенных радиационных воздействий климата является значительной по сравнению с изменениями в природном воздействии вследствие колебаний солнечной радиации или выбросов от вулканов.