Экологические аспекты глобальных катастроф

Федеральное государственное автономное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Южный  федеральный университет»

Геолого-географический факультет

Кафедра геоэкологии и  прикладной геохимии

 

 

 

Реферат по курсу «История и методология наук о Земле»

на тему :

 

«Экологические  аспекты глобальных катастроф»

 

 

 

 

 

 

Подготовила : студентка 4 курса, 8 группы – Брайловская С.О

 

 

 

 

 

 

г.Ростов-на-Дону

2013

Оглавление.

 

Введение ___________________________________________________3 -4

1.Космологические глобальные  катастрофы____________________5-8

                   2.Антропогенные глобальные катастрофы_____________________9-12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Что такое глобальная катастрофа?

В русском языке нет устоявшегося перевода для англоязычных терминов «existential event» или «existential risk» , которые, по определению западных ученых ,обозначают события ,полностью уничтожающие возникшую на Земле разумную жизнь или необратимо ограничивающие ее потенциал.

В силу этого «глобальными катастрофами» могут называться как очень крупные, но не смертельные  для человечества катастрофы (вроде  гриппа «испанка» ), так и те, что  ведут к полному или частичному вымиранию человечества.

Глобальные катастрофы могут  иметь природные или рукотворные  причины,а также их сочетания.

С момента взрыва первой атомной бомбы все больше стала  возрастать вероятность рукотворной  глобальной катастрофы. Сам взрыв  атомной бомбы , по субъективной оценку Бора, моз вызвать детонацию атмосферы  с вероятностью три миллионных. По мере усиления технологий,количество возможных причин рукотворной глобальное катастрофы возрастает.

Выделяют  следующие возможные глобальные катастрофы:

Космологические глобальные катастрофы:

• Извержение супервулкана
• Падение астероида
• Близкий гамма-всплеск
• Сверхвспышка на Солнце
• Сильное ослабление/исчезновение магнитного поля Земли
• Очередная смена магнитных или резкая смена географических полюсов
• Глобальное похолодание вплоть до замерзания планеты
• Разрушение озонового слоя

Рукотворные глобальные катастрофы:

• Глобальное потепление
• Недружественный искусственный интеллект
• Биологическая катастрофа, связанная с генетическим конструированием,биотерраризм
• Ядерная война
• Неудачный физический эксперимент
• Преднамеренное уничтожение озонового слоя Земли
• Преднамеренное отклонение крупных астероидов на Землю
• Космическая атака,со стороны возможных внеземных цивилизации
• Зеленая слизь – биологический репликатор,поглощающий всю биосферу.

Цель реферата – осветить экологические последствия различных глобальных катастроф и понять их сущность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Космологические глобальные катастрофы

 

1. Извержение супер-вулкана

 

Супервулкан – вулкан,производящий наиболее сильные и объемные извержения (8 баллов по VEI).

Чем глубже человек проникает  в земную кору разными способами(сверление ,расплавление,взрыв)– тем больше наши возможности вызвать всё  более сильное искусственное  вулканическое извержение.

 Для того чтобы спровоцировать  извержение сверхвулкана масштабом  в Йеллоустоун, вероятно, достаточно  пробить 5-8 км земной коры, что  составляет толщину крышки его  магматической камеры – а современные  скважины гораздо глубже. При  этом природа загазованной магмы  такова, что достаточно маленького  отверстия, чтобы начался самоусиливающийся  процесс дегазации магмы,То есть  воздействие, которое может вызвать  сверхизвержение, может быть минимальным,  так сказать, информационным. Пример: недавно в Индонезии случайно  при проведении геологоразведочных  работ  попали в водоносный  слой и создали грязевой вулкан, который затопил 25 кв. км. территории.

Риск случайного или частично намеренного пробуждения сверхвулкана растёт по мере роста интереса к  геотермальной энергии, который  подразумевает бурение скважин  в непосредственной близости от вулканов, а также по мере исчерпания ресурсов, что побуждает людей делать всё  более глубокие скважины. Наконец, недооценка степени неустойчивости нашего мира, связанная с наблюдательной селекцией, может привести к тому, что даже небольшая скважина нарушит устойчивость вулкана, извержение которого давно  назрело.

 

2. Падение астероида (импактное событие)

 

Импактное событие - столкновение крупного метеорита, астероида, кометы или иного небесного тела с Землёй или другой планетой. На месте такого столкновения, как правило, образуется кратер. Импактные события могут быть весьма разрушительны, так как способны вызвать пожар, землетрясение или цунами. По некоторым теориям, именно крупнейшие импактные события стали причиной массовых вымираний.

 

Основные поражающие факторы  падающих небесных тел — это:

• Ударная волна в атмосфере - при взрыве объекта на небольшой высоте, аналогичная ударной волне при ядерном взрыве.
• Ударная волна в земной коре — при падении астероида достаточно крупного размера атмосфера не сможет погасить его огромную скорость. Например, скорость астероида Апофис составляет 30,728 км/с. При массе этого же астероида 2,7·10¹⁰ кг его кинетическая энергия составляет 2,4·10¹⁹ дж. Для сравнения, энергия ядерной бомбы,сброшенной в Хиросиме составляет 10¹⁴ Дж. Такой удар вызовет землетрясение невиданной силы.
• В случае падения в океан возникнет цунами.
• Падения тела вызовет выброс в атмосферу кубокилометров породы, которая поднимется в стратосферу и задержит попадание энергии Солнца на Землю. После падения начнутся пожары, которые усугубят ситуацию.

Степень опасности от околоземных  объектов различна и оценивается  по некоторым методикам в зависимости  от их размеров, минимальных расстояний сближения с Землёй и вероятности  столкновения с ней.

Крупные космические объекты, диаметр которых составляет более  километра,грозят человечеству явной глобальной катастрофой в случае столкновения с Землей. Несколько меньшие астероиды) способны вызвать почти такие же серьёзнейшие последствия. Судя по геологическим данным (разведано несколько сотен ударных кратеров), столкновения с крупными небесными телами в истории нашей планеты случалось неоднократно. Падением одного крупного метеорита некоторые учёные объясняют массовое исчезновение живых организмов(около 250 миллионов лет назад). Другой метеорит, по гипотезе, привёл к вымиранию динозавров.

 

3. Гамма-всплеск

 

Большинство наблюдаемых  ГВ предположительно представляет собой  сравнительно узкий луч мощного  излучения, испускаемого во время вспышки  сверхновой,когда быстро вращающаяся массивная звезда коллапсирует, превращаясь либо в нейтронную звезду либо в кварковую звезду, либо в черную дыру.

 

Такой взрыв недалеко от Земли может привести к массовому  вымиранию в результате ионизации  атмосферы гамма-лучами и/или разрушения озонового слоя.

 

4. Сверхвспышка на Солнце

Солнечные вспышки, в зависимости от мощности рентгеновского излучения, делятся на пять классов: A, B, C, M и X. Минимальный класс A0.0 соответствует мощности излучения на орбите Земли в 10 нановатт на квадратный метр. При переходе к следующей букве мощность увеличивается в десять раз.

Вспышка сопровождается выбросом солнечного вещества, и спутники зафиксировали возрастание потока протонов до уровня, опасного для космической техники. Вспышка может вызвать на Земле сильнейшую магнитную бурю, а сверхсильная вспышка на Солнце, направленная в сторону Земли и совпадающая по времени с периодом ослабления магнитного поля (как сейчас) может привести к радиационному уничтожению земной биосферы в наихудшем случае.

 

 

5. Сильное ослабление или исчезновение магнитного поля Земли

 

Ученые обнаружили, что  в магнитном поле Земли образуются мощные прорехи, свидетельствующие  о том, что магнитные полюса планеты  в скором времени поменяются местами.

Считается, что магнитное поле нашей планеты генерируется потоками расплавленного железа, окружающего ядро Земли. Датский космический спутник обнаружил в этих потоках завихрения (в районах Арктики и южной Атлантики), которые могут заставить их поменять направление своего движения. Но многие специалисты считают, что в ближайшее время этого, к счастью, не произойдет.

И все же, если прогнозы сбудутся, последствия могут оказаться  катастрофическими.

Мощные потоки солнечной  радиации, которые из-за магнитного поля сейчас не могут достичь атмосферы, нагреют ее верхние слои и вызовут  глобальные изменения климата. Сейчас внешний "магнитный щит" планеты  защищает все живое от солнечной  радиации. Без него солнечный ветер  и плазма от солнечных вспышек  будут достигать верхних слоев  атмосферы, нагревая ее и вызывая  катастрофические изменения климата.

 Другими словами, в  момент смены полюсов произойдет  резкое ослабление магнитного  поля: это приведет к скачкообразному  повышению уровня солнечной радиации. Космические лучи убьют все  живое или вызовут мутации.  Из строя выйдут все электрические,  навигационные и коммуникационные  приборы и спутники, находящиеся  на земной орбите. Мигрирующие  животные, птицы и насекомые потеряют  способность к ориентации. При  этом заранее рассчитать, где  окажется суша, а где море, невозможно.

 

6.  Смена географических полюсов

 

Катастрофический  сдвиг полюсов — не признанная академической наукой теория, согласно которой при определённых условиях возможно изменение положения географических полюслв Земли (т.е. её оси) за геологически короткое время, например, за счёт изменения положения коры планеты относительно внутренних её слоёв под действием тех или иных сил.

Теория предсказывает  возможность катастрофически быстрого смещения полюсов (с линейной скоростью, которая может достигать порядка 3500 км/ч в некоторых гипотезах), которое должно сопровождаться крупномасштабными  бедствиями, охватывающими всю планету, такими как наводнения, землетрясения, извержения вулканов, поднятия морского дна и уход суши под воду и так  далее.

Среди научного сообщества не существует исследований, указывающих  на быстрое изменение положений  оси вращения. Существует свидетельство  прецессии и изменений наклона  оси, но это изменение гораздо  более длительное по масштабу времени  и не связано с относительным  движением оси вращения по отношению  к планете.

 Однако в так называемой  истинной полюсов, твердой Земли  может вращаться относительно  фиксированной оси вращения. Исследования  показывают, что в течение последних  200 миллионов лет общее положении  полюсов изменилось примерно  на 30°, но это не сверхбыстрое  изменение на Земле, и примером быстрого изменения не найдены за этот период.

 

 

7. .Глобальное похолодание, замерзание планеты

 

Глобальное похолодание — процесс постепенного остывания Земли,гипотеза, постулирующая глобальное охлаждение поверхности Земли и её атмосферы вплоть до её оледенения.

.    Как считают специалисты Главной астрономической обсерватории РАН (Пулково), период низких температур сменится потеплением лишь в начале XXII века. Свои выводы ученые основывают на данных наблюдений за одиннадцатилетними и столетними колебаниями солнечной активности. Исследователи утверждают, что в XX веке Солнце увеличивало количество излучаемой энергии, и сейчас поток достиг максимума, но вскоре начнется спад солнечной активности. После чего следует ожидать понижения среднегодовой температуры поверхности Земли.

            Так называемый антропогенный "парниковый эффект" не сможет серьезно затормозить ожидаемое похолодание, поскольку не оказывает существенного влияния на глобальные изменения климата Земли

             Грядущее похолодание приведет к значительному увеличению площади снежно-ледового покрова, отметил он. Это снизит поглощательную способность поверхности Земли, вследствие чего уменьшится концентрация водяного пара (главного парникового газа) и углекислого газа в атмосфере.