Поддержать стабильность климата.
Определенность – стабильность связи состояния системного (взаимосвязанного) движения вещества земли – стабильность климата.
Определенное количество вещества постоянно обращающегося (постоянно участвующего в круговороте) есть определенное состояние атмосферы земли – оборот определенного количества одного и того же состава химических веществ (физика химии атмосферы). О2 (О3), Н2О, СО2 важнейшие элементы жизни. Определенная устойчивость круговорота. Уменьшение или увеличение нарушает стабильность жизни. Увеличение (или уменьшение) углекислого газа (СО2), кислорода (О2) – значительное изменение приведет к катастрофическим последствиям. Весьма различным.
На суше не должно быть и слишком мало и слишком много воды – не должно быть засух и сильных проливных дождей, смывающих потоков воды, потопов. Воду на суше регулируют леса. Они стабилизируют движение воды. Леса привлекают и удерживают воду, осуществляют круговорот. Деревья стабилизируют и углерод. Целлюлоза содержит 44,4% углерода, а лигнин - 60-66%. Углерод является основой всех органических веществ (причина — способность образовывать устойчивые связи со многими элементами, в том числе и с самим собой). Углерод основа жизни. Источником углерода для биологических организмов обычно является углекислый газ (СО2) из атмосферы или воды. В результате фотосинтеза он попадает в биологические пищевые цепи. И в нашем организме много углерода. За всю жизнь одно дерево перерабатывает, связывает более тонны углекислого газа (как рассчитали ученые, что одно дерево перерабатывает, связывает СО2 больше веса небольшого автомобиля; КАК ВАЖНО БЕРЕЧЬ И РАССАЖИВАТЬ ДЕРЕВЬЯ!!!).
* Коэффициент связывания составляет 4,7 тонны углерода на гектар в год, основываясь на 12 точках данных из 8 источников. Это соответствует оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) (Watson, 2007). *
За один день 1 гектар леса поглощает из воздуха 120-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода (это очень важно!!! Важно то, что деревья создают очень и очень важное равновесие, гармонический оборот вещества – оборот жизни; люди – и животные - много потребляют кислорода – О2 и много выделяют углекислого газа – СО2, деревья же, как и все растения, делают обратное, и, когда люди уничтожают растительность, они образуют дисбаланс, дисгармонию. КАК ВАЖНО БЕРЕЧЬ РАСТЕНИЯ И ПРИУМНОЖАТЬ ИХ!!!). За год российские леса поглощают, связывают 395 млн тонн углерода, то есть те же полтора млрд тонн углекислого газа – СО2.
*В Челябинской области ежегодно образуется 77,35 млн т СО2 , а его ассимиляция лесами составляет 1,87 млн т. Это означает, что только 2,4% техногенного СО2 поглощается лесными экосистемами региона и по данному показателю область можно считать зависимой от других облесенных территорий.*
*Средняя лесистость по Челябинской области - 28 процентов. Распределение леса в пределах Челябинской области крайне неравномерно. Наибольшая залесенность в горных районах равна 71 проценту. В лесостепной зоне лесистость составляет 21 процент, а в степной - только 5,6 процента.*
Лесистость Белгородской области (где проживаю) составляет 8,7%.
*В России есть ряд регионов с минимальной степенью облесённости территории. К ним относятся, например, Республика Калмыкия — 0,2%, Москва — 0,9%, Ставропольский край — 1,6% и т. д. Астраханская область - Лесистость территорий. 1,9 (%) в 2015. Ростовская – 2,5%. Волгоградская обл – 4,3%. Воронежская 8,4%. С другой стороны, есть территории со значительной долей лесов относительно площади региона: Иркутская область — 82,4%, Приморский край — 77,2%, Костромская область — 73,8%. Среднее значение лесистости в Российской Федерации на 2019 год достигало отметки 46,4%, что давало площадь земель, покрытых лесами, равной 794946 тыс. г.*
Много регионов, где лесистость маленькая, а углекислого газа выделяется много – дисбаланс. В каждой этой области нужно поднимать лесистость минимум до 30%. Каждому человеку нужно понять значение одного дерева. Дуб массой в 1 тонну имеет в себе (тканях) 0,5 тонны (500 кг) углерода. Вдумайтесь, сколько одно дерево связало углерода! Одно дерево сможет поглотить столько углерода, сколько выделяет автомобиль с двигателем внутреннего сгорания на протяжении нескольких тысяч километров (интересный расчет!) За всю жизнь дерево перерабатывает более тонны углекислого газа. Одно взрослое дерево производит около 120 килограммов кислорода в год. Одного дерева достаточно для семьи из трех человек на протяжении одного года.
Самым эффективным «насосом», вытягивающим воду из почвы, является дуб. Это растение способно поглощать и испарять до 600 л воды в сутки. Вот, что может одно дерево!!! Деревья в жаркую погоду снижают температуру в 2-3 раза. Они же много испаряют воды! А также в листьях происходит расщепление молекулы воды – Н2О (фотосинтез). Человеку, чтобы разложить на атомы молекулу воды, необходимо нагреть её до 2000 градусов. Можно представить, сколько расходуется – забирается солнечной энергии в листьях. Она не идет на разогрев голой земли, притом дерево дает тень. И много воды (собирает, удерживает, испаряет, и вновь возвращает, то есть осуществляет очень необходимый круговорот воды – это жизнь, и об этом не нужно забывать, помнить: ОДНО ДЕРЕВО ТАК МНОГО ЗНАЧИТ!!!).
Леса – это океаны воды на суше. Вода, как и растения, связывает много углекислого газа. Связывает разным способом, но своим. Всем известно, так все проходили уроки химии в школе, что углекислый газ содержится в воде в связанной, полусвязанной и свободной форме. К связанной форме относятся карбонат – ионы (СО32- ), к полусвязанной бикарбонат – ионы (НСО3— ) и к свободной форме угольная кислота растворенная (Н2СО3) и газообразная (СО2). Общее количество углекислого газа в воде определяется как сумма всех трех форм. ƩСО2 =СО2 + Н2СО3 + НСО3— + СО32- (1) Количество (концентрация форм углекислоты) выражена в ммоль/л. Данные формы углекислоты находятся в определенном равновесии. Вода (как и растения) несет равновесие, стабильность.
Вода на суше связана с лесами. Ведь над лесными территориями содержание влаги в атмосфере намного выше, чем например, в степи, а в пустыни влажность может быть нулевой (не доходит в пустыни вода с океана). Одним из наиболее важных факторов, влияющих на передвижение воздушных масс в атмосфере является понижение давления в местах наибольшей конденсации влаги. На поверхности земли ветер дует туда, где происходит наибольшее испарение влаги. А оно больше всего над лесами, потому что у леса — самая большая площадь испарения на единицу площади земной поверхности благодаря большому количеству листьев. Наиболее важный процесс переноса океанической влаги на сушу связан с лесными массивами и больше известен как «лесной биотический насос атмосферной влаги». Если пустыню можно считать практически запертой для влаги, поскольку полное отсутствие испарений воды приводит здесь не к засасыванию влажного воздуха с океана на сушу, а, наоборот, выносу сухого воздуха в океан. Механизм притяжения лесами осадков объяснён учёными Санкт-Петербургского института ядерной физики кандидатом физико-математических наук Анастасией Михайловной Макарьевой и профессором Виктором Георгиевичем Горшковым.
Также влияние леса на увеличение осадков связывают с горизонтальным перехватом, привлечением. Если голый участок (пустыня) быстро нагревается, становится, как раскаленная сковородка, горячий воздух с большой скоростью поднимается вверх – восходящие потоки, отодвигают облака, более прохладный влажный воздух обтекает и движется по более прохладным местам, которыми являются леса, реки. Леса привлекают, пустыни же отторгают влагу. В прохладных влажных местах происходит конденсация, и в этом участвует леса. Где леса, там чаще дожди. Это факт. Если на суше везде посадить много лесов, то перенос воды с океана на сушу значительно увеличится. Будет происходить постоянное пополнение большого количества воды на суше, которой уже катастрофически не хватает. Реки, озера возродятся. Сразу две пользы (очередные пользы!). Не будет подниматься уровень воды в океанах, а на суше не будет её дефицита. Больше лесов, больше воды, больше растений, больше будет связываться углекислый газ. Активно будет поглощаться. Будет СО2 выделяться. И тут же будет активно связываться. Постоянный уравновешенный, стабильный круговорот вещества. Хороший круговорот! Контраст (перепад, колебание) температуры уменьшится, климат станет мягче. Это самое важное. Важно понять физику движения масс воздуха (это определяет климат). Разная поверхность – разная поглощаемость, разное выделение тепла. Леса – вода испаряется, медленно поднимается вверх, охлаждается (охлаждается воздух), набирает массу, вес. Утяжеляется, конденсируется. Образуются облака, они проливаются вниз (действие тяжести – гравитации). Очередное охлаждение. Земля набирается влагой. Солнечная энергия испаряет, поднимает воду вверх, которая опустится вниз (так леса образуют свои дожди; дожди в лесах Амазонии на 80% создаются лесами). Вода постоянно то вверх, то вниз. В пустынях, где лишь голый песок, происходят иные физические процессы. Песок под воздействием солнечных лучей быстро и сильно разогревается, сухой воздух с большой скоростью поднимается. Если была какая-то влага, то она улетучивается, рассеивается. Разгон влажных сгущений. Энергии много, большая отталкивающая сила. Когда энергия поглощается – поглощает вода, она поднимается, энергия уходит, воздух прохладнее, становится тяжелым, а энергии поднятия нет (или мало), вода падает вниз. Обычные действия двух противоположных сил отталкивания и притяжения. Они всё определяют. Основа физики – основы движения. Скорость (v) воздуха определяется - равна времени (t) разогревания его. Чем быстрее разогревается, тем больше скорость, что и наблюдается в пустыни. Тепло быстро покидает. Когда Солнце садится за горизонт, и нет излучения, в пустыни резко холодает. Тепла было запасено мало. Амплитуда колебания температуры (Аt) увеличивается при увеличении скорости воздуха при действии тепла. При отсутствии тепла – температура резко падает. Большая амплитуда колебания – большой контраст температуры. Мягкость же климата определяется другой физической формулой. Большая поглощаемость тепла, меньшая скорость движения, тяжесть воздуха, тепло запасается (теплоемкость у воды большая), отдается при отсутствии солнечного излучения. Элементарные физические процессы. Оголение, иссушение приносят большие контрасты температуры. И наоборот, когда много зелени и воды на суше, температура сглаживается, смягчается. В случае уничтожения лесов, температура будет быстро бегать от 100 градусов жары к 100 холода и обратно. На Луне перепады выше. Нет воды, нет растительности, нет воздуха. Нет круговорота, как на земле. Вода, растения (с помощью воды) благодаря действию солнечной энергии осуществляют постоянный круговорот. И в этом еще участвует, земля, почва. А почва без леса, без растительности не могла образоваться. Леса, как всю экосистему, нужно беречь.
Почва, как связанная единая экосистема, сама (и её организмы) связывает углекислый газ. В почве много воды, она собирает, удерживает. А в воде много СО2. Вода в постоянном движении, что очень важно. Почва дышит. Ей нужен кислород. Она выделяет углекислый газ (СО2). Почва служит Большим резервуаром, аккумулирующим углекислоту. Углерод, накапливающийся и содержащийся в гумусе почв, может служить стоком углекислого газа в течение сотен лет. Жизнь почвы в дыхании. Приход углерода (органических веществ), выход СО2. Растения (леса) тут же потребляют (дышат) углекислый газ. Важное питание. Связывают углерод в органику, она попадает на землю, происходят биохимические процессы, питаются огромное количество организмов (и микро). Определенная интенсивность движения вещества – дыхание. Если происходит затухание биологической деятельности (затухание биохимических процессов), то движение прекращается, то есть, жизни нет. Почва умирает. Когда лес уничтожается (исчезает), уходит вода, засуха, сильный ветер. И остаётся песок – пустыня. А что дает песок? Жару, сухость. Нет жизненного движения – устойчивого определенного круговорота вещества, который несет жизнь. Когда происходит рост содержания углекислого газа в атмосфере (по вине человека – сжигает нефтепродукты) увеличивается связывание его растениями, и парниковый эффект ослабляется. Но, если нет растений, а лишь голая пустыня, то связывания СО2 нет. Во всех отношениях пустыни – это плохо. Когда много растений, много лесов (много воды), при увеличении СО2, растения будут интенсивнее расти и еще больше будут употреблять углекислого газа, если он будет. То есть, устанавливается баланс. Когда же растения, леса уничтожаются человеком, а он это делает с помощью техники, сжигания нефтепродуктов, естественный баланс нарушается. Разрушение экосистемы. Человек загрязняет, а леса очищают. Леса связаны с почвой, также, как и почва связана с лесами, с растениями.
* Почва — динамичная и сложная система. Грунт оказывает воздействие на активность живых организмов и даже может изменять климат. Почве отводится ключевая роль в защите грунтовых вод, она способствует связыванию токсичных соединений и таким образом выступает как накопитель органических и неорганических веществ. В связи с интенсивным развитием промышленности в последние годы резко увеличился объем загрязнения земель тяжелыми металлами. Это приводит к серьезному ухудшению окружающей среды.*
Человек вводит в оборот вредные химические элементы, а леса, растения, почва старается их вывести, стабилизировать жизненный оборот. Именно леса способствуют очищению атмосферного воздуха от сажи, дыма и пыли, препятствует их дальнейшему распространению, ослабляет действие других вредных примесей. А вся эта грязь исходит от промышленных районов городов, где и содержится много пыли, вредных веществ.
*Учеными проведены исследования, показывающие воздействие лесов на загрязнения воздуха – до 30-40% под деревьями таких загрязнений меньше. Подсчитано, что гектар леса в течение года поглощает не менее тонны вредных газов и очистить до 18 млн. м3 воздуха. Лесной массив способен уловить до 22% взвешенных вредных веществ, содержащихся в воздухе. Вблизи автодорог поглощение свинца растениями с волосистыми листьями происходит примерно в десять раз быстрее, чем с гладкими, а скорость оседания свинца на траву в 4 раза больше, чем на голую почву. Подсчитано, что один гектар соснового леса может связать га год до 30 кг двуокиси серы, лиственный лес – до 72 кг, еловый – до 150 кг. Лес очищает воздух от вредных веществ, от пыли, аэрозолей. Оказывается, один гектар хвойных лесов способен осадить до 30-35 тонн пыли в год, лиственный лес – до 70 тонн. В промышленном городе 1 см3 воздуха содержит от 10 до 100 тыс. мельчайших пылинок, в лесу, горах, поле — около 5 тыс. Бактерий в лесном воздухе в сотни раз меньше, чем в городском воздухе. В березовых насаждениях в кубе воздуха насчитывается до 450 штук разных бактерий, а это ниже нормы для операционных помещений, где допускается 500 неболезнетворных микроорганизмов. Еще меньше микроорганизмов в сосновом, еловом, можжевеловом лесу. Кислородопроизводящий эффект одного дерева, произрастающего в благоприятных условиях, эквивалентен эффекту десяти комнатных кондиционеров, а количество производимого кислорода равно количеству, необходимому для дыхания 3 человек. Составной частью атмосферного воздуха является озон.*
Леса несут самое важное. В нем чистый свежий прохладный воздух. Хорошо дышится. Ведь насыщенный хороший воздух. Леса много выделяют кислорода (О2). Здесь образуется и озон (О3). Много воды. И все это уменьшает солнечную радиацию, препятствует проникновению вредных ультрафиолетовых лучей. От леса вода поднимается высоко вверх, и она задерживает опасные короткие волны. Появляется кислород. Разложение молекулы воды происходит и в растениях. На суше должно быть много воды. Можно услышать, что леса не главный источник выделения кислорода (поглощения углекислого газа), а океаны, а не деревья. Да, фитопланктон, растения океанов образует много кислорода. Но беда в том, что и фитопланктон нуждается в защите от нефтяных и других загрязнений. Они, как и леса могут быть уничтожены. Люди сейчас планету быстро превращают в безжизненную пустыню.
*Дерево идет позади после фитопланктона, торфяных болот по участию в благотворительном снабжении кислорода. Но оно также значительно важно для городского населения, для точек, удаленных от океана на значительные расстояния, для лесной и почвенной экосистемы, ведь объем вырабатываемого кислорода весьма ощутимый, особенно в условиях душного города, забитого выхлопными газами.*
Сколько нужно посадить деревьев сегодня? Триллион! И это можно сделать. Только всем сообща. Есть способы, когда можно в большом количестве выращивать деревья.
Сколько сейчас на планете деревьев? По одним оценкам 400 млрд штук, по другим – 3 трлн. Человек не знает сколько деревьев, сколько голой земли (говорят 30% лесов, 20% пустынь, но это было лет 10-15 назад; сейчас указывается, что пустыни уже составляют 35% суши, а на сколько уменьшилось лесов, очень важно знать, знать соотношение голой земли и лесов). Если на планете 400 млрд деревьев, пусть в среднем одно дерево будет по массе в 200-250 кг, сколько все деревья свяжут углерода, сколько выделят воды? Одно такое дерево свяжет примерно 100 кг углерода. Умножим на 400 млрд (количество деревьев на планете). Получится 40 000 000 000 000 кг. Огромная цифра. А если на земле 1 трлн деревьев, то деревья свяжут 100 000 000 000 000 кг углерода. Цифра увеличивается. А если на планете 3 трлн деревьев, сколько они свяжут? А если еще посадить триллион деревьев? Получится астрономическая цифра. Это по углероду. А воды? Один хороший дуб выделяет 600 литров воды (один гектар столетнего дубового леса испаряет за весенне-летний период как минимум 1200, а букового леса — 2070 тонн воды). Возьмем в среднем – дерево выделяет 500 литров воды. Если 400 млрд деревьев, то воды будет выделено 200 000 000 000 000 литров воды. А если триллион деревьев, то будет 500 000 000 000 000 литров воды. Много воды. Но этого мало для суши. Нужно удваивать, утраивать цифру. Надо в 2-3 раза увеличивать количество деревьев – лесов. В разы будет больше воды на суше (возродятся реки, озера). Возникнут очень хорошие благоприятные условия. Почвы станет больше. Возродится экосистема.
Вырастим триллион, и еще посадим два триллиона деревьев. Это будет идеально. Это наше спасение, эта жизнь. Сохраним планету.
Виктор Безгодков.