Природні екологічні катастрофи

Природні катастрофи спричиняються екзогенними й ендогенними факторами, тобто зовнішніми навколоземними або космічними та внутрішніми силами Землі, зумовленими процесами в її надрах. Зовнішні та внутрішні сили тісно пов’язані між собою, розвиток одних часто стимулює появу інших.

До зовнішніх сил природи, здатних призвести до катастрофічних наслідків для екосистем, належать: зміни магнітного, електричного, гравітаційного полів і радіаційного поясу, спричинені явищами, що відбуваються в космічному просторі (спалахи наднових зірок, проходження поблизу Землі великих космічних тіл); падіння на Землю великих метеоритів; урагани; повені; цунамі; сильні посухи; страшні зливи; зсуви; осипи; селі; обвали.

Внутрішніми силами Землі викликаються надзвичайні екологічні ситуації: виверження вулканів; землетруси; переміщення велетенських мас гірських порід через утворення в земній корі великих розломів тощо.

У літературі є багато описів грізних явищ природи: вивержень вулканів Везувію, Кракатау й Мон-Пеле; землетрусів у Сан-Франциско, Мехіко, пустелі Гобі, Спітаку; ураганів і тайфунів у Японії та Центральній Америці; торнадо в США та ін.

Наслідками найбільших катастроф були регіональні або глобальні кліматичні зміни, загибель багатьох живих істот, зміни розвитку різних видів, популяцій і родів, мутації організмів. Палеонтологам і палеогеографам добре відомі такі “критичні епохи” в розвитку біосфери − на початку й наприкінці палеозойської ери, на межі мезозою й кайнозою та ін.

Різкі кліматичні зміни, а також катастрофічні зміни геофізичних полів Землі можуть бути наслідком таких грізних космічних явищ, як спалахи наднових зірок: деякі зірки, що зовні майже не відрізняються від інших, раптово спалахують і починають випромінювати світла в мільйони разів більше, ніж до спалаху. Останню подібну подію в нашій Галактиці було зафіксовано стародавніми китайськими астрономами, які описали появу в 1054 р. “зірки-гості”. Вона була такою яскравою, що її можна було спостерігати навіть удень, яскравіша від Венери, й поступалася потужністю світіння лише Місяцю. Через кілька місяців зірка поступово згасла, а на місці її появи сучасні астрологи спостерігають крабоподібну туманність − світну газову оболонку наднової зірки, що продовжує розширюватися після спалаху зі швидкістю десятків тисяч кілометрів за секунду.

Визначено, що вибух наднової зірки супроводжується дуже потужними потоками ультрафіолетового й рентгенівського випро­мінювання, згубного для всього живого, а також космічних променів високої енергії. На щастя, спалах наднової зірки в 1054 р. стався дуже далеко від Землі − на відстані понад 1 тис. пк (парсек – одиниця довжини в астрономії, 1 пк = 3,086∙10¹⁶ м), і це могутнє космічне явище не вплинуло на земне життя.

Учені встановили, що вибухи наднових зірок у нашій Галактиці відбуваються один раз на 100 років, а в околицях Сонячної системи (на відстані близько 10 пк) − один раз на 750 чи навіть на 200 млн. років. Отже, за час існування на Землі біосфери подібне катастрофічне явище могло вплинути на неї принаймні кілька разів. У результаті таких спалахів різко підвищувався радіаційний фон на Землі на багато сотень і навіть тисячі років. Це не могло не мати серйозних біологічних, особливо генетичних наслідків для екосистем планети й, можливо, було причиною вимирання багатьох вищих живих організмів, тобто екологічних катастроф.

Як вважають астрономи, аналогічні явища меншого масштабу відбуваються в разі періодичних наближень Землі разом із Сонячною системою до центра нашої Галактики. Сонячна система рухається навколо центра Галактики не по колу, а по еліпсу зі значною різницею в довжині його осей. Максимальні наближення до центра Галактики, що спостерігаються приблизно один раз на 250 млн. років, зміни сил гравітаційних, магнітних і електромагнітних полів у Космосі під час обертання Сонячної системи навколо центра Галактики викликають на Землі збурення її геофізичних полів, стимулюють розвиток вулканізму й землетрусів, рух тектонічних плит і деформацію земної кори, а також спричиняють періодичні зміни клімату (зледеніння й потепління), що супроводжуються екологічними катастрофами.

Великий вплив на біосферу Землі справляють також збурення геофізичних полів унаслідок періодичних вибухів на Сонці, спалахів у його хромосфері, які є причиною появи на Землі полярних сяйв, магнітних бур та ін.

З давніх часів до наших днів на Землі періодично відбуваються грандіозні катастрофи, спричинені падінням космічних тіл (великих метеоритів, астероїдів, комет). Учені виявили на поверхні Землі багато слідів таких катастроф у вигляді велетенських метеоритних кратерів − лійкоподібних заглиблень діаметром у десятки й навіть сотні кілометрів. Наприклад, в Україні, біля села Болтишка Кіровоградської області, знайдено заповнений осадовими породами кратер діаметром 25 км − слід падіння метеорита, що сталося близько 100 млн. років тому. Ще більший кратер − діаметром близько 100 км − знайдено в Сибіру, в басейні річки Хатанга. Підраховано: енергія цього колосального удару, внаслідок якого уламки скель діаметром до 20 м було розкидано на відстань понад 40 км від кратера, дорівнювала енергії вибуху 120 млн. атомних бомб, що за потужністю відповідають скинутим на Хіросіму й Нагасакі.

Учені вважають, що більшість космічних тіл падала у Світовий океан, і це також призводило до значних катастроф (утворення велетенських хвиль − цунамі, небачені за силою й тривалістю зливи, грози, запилення атмосфери й пов’язані з цим кліматичні зміни).

Останній досить великий метеорит упав на Землю в районі Аризони (США) 50 тис. років тому. Тут утворився кратер діаметром 1200 м і завглибшки 180 м.

Тунгуське явище в Сибіру 1908 р. (деякі вчені вважають, що це було не падіння метеорита, а вибух в атмосфері ядра невеликої комети) спричинило величезну пожежу й виламування лісу в тайзі на площі в кілька сотень квадратних кілометрів. Лише безлюдність сибірської тайги врятувала від трагічних наслідків.

Такі катастрофічні події природного характеру, як землетруси, виверження вулканів, тайфуни та інші, мають локальний характер і вплинути на еволюцію біосфери в цілому не можуть.

Урагани (тайфуни, тропічні циклони) виникають над теплими водами Світового океану в його тропічній зоні, й найбільшої шкоди завдають країнам басейну Карибського моря, Бангладеш, Індонезії, Філіппінам (територія України знаходиться за межами їх впливу). За даними світової статистики, лише за 1960-1980 рр. 20 ураганів у різних районах світу позбавили життя 350 тис. чоловік і завдали матеріальних збитків на суму понад 5 млрд. доларів. Руйнівна дія ураганів зумовлена великою швидкістю вітру (до 100 м/с і навіть більше), який супроводжується значними зливами, нагоном морських вод у дельти рік, на низькі морські узбережжя тощо. Ураган над сушею зриває дахи з будинків (легкі будинки зносить цілком), вириває з корінням і ламає дерева, перевертає автомобілі й залізничні вагони, руйнує лінії електропередач. Особливо потерпають від тропічних ураганів острівні й прибережні країни, в першу чергу ті, що розвиваються (Бангладеш, Філіппіни, Індонезія тощо). Урагани над морем здіймають величезні хвилі, що призводить до загибелі кораблів.

У наш час завдяки супутникам з’явилася можливість попереджати про наближення ураганів і пом’якшувати їхню дію.

Повені, тобто тимчасові затоплення низинних територій річкових долин, спричинюються великими мусонними дощами, циклонами, ураганами й іншими метеорологічними причинами. Повені завдають людству значної шкоди, це пояснюється тим, що їх нині ще важко прогнозувати. Для боротьби з повенями будують дамби, греблі, регулюючі басейни (водосховища), виконують вибухові роботи для руйнування льодових заторів на річках тощо.

Землетруси і виверження вулканів. Практично ми не захищені й від таких грізних явищ природи, як землетруси та виверження вулканів. Передбачити точний час їх виникнення за допомогою сучасних науково-технічних засобів поки що не вдається. Ці явища супроводжуються виділенням колосальної кількості енергії. Так, сейсмічна енергія, що виділилася за кілька секунд унаслідок катастрофічного землетрусу в Перу 1970 р., дорівнювала приблизно добовому споживанню електроенергії в США.

Сейсмічно активними районами на території України є Гірський Крим і Карпати (області молодої альпійської складчастості). Тут можливі землетруси до 6-7 балів (за шкалою Ріхтера). Повторюються вони рідко, в середньому через 33 роки. Меншої бальності землетруси бувають у середньому один раз у 4-2 роки. Сейсмонебезпечна зона охоплює також частину Причорномор’я, зокрема, Одеської області, де можуть бути 7-бальні землетруси. Залежно від глибини осередку землетруси охоплюють різні площі при однаковій амплітуді.

Для України найбільш небезпечні щодо охоплення території землетруси, епіцентри яких розташовані в Румунських Карпатах, особливо в районі гір Вранча, де глибина осередків землетрусів становить 100…170 км. При землетрусах з епіцентром у цих районах площа зони з 5 і більше балами становить у межах України до 290 тис. км². Це майже 48% території країни з населенням 23 млн. чол. Зона з інтенсивністю 7 і більше балів займає 27 тис. км² з населенням понад 2 млн. чол., а з 8 балами і більше − відповідно 1,5 тис. км² і понад 1 млн. чол. (Одеська область, Крим, зокрема, м.Севастополь). Загальний рівень небезпеки у сейсмонебезпечних районах підвищується за рахунок розташування у них майже 300 хімічних і пожежонебезпечних об’єктів, а також мережі газо- і нафтопродуктопроводів. У місцевостях, де можливі зсуви, підтоплення, а також знаходиться карст, рівень сейсмічності підвищується на 1-3 бали.

Зсувні процеси. Поширені в зонах тектонічних порушень високих терас на схилах ярів, річок та водосховищ. У місцях забудови внаслідок підйому рівнів ґрунтових вод (у результаті протікання водопроводів, каналізацій, зменшення випаровування через забудову, будівництво шляхів тощо) спостерігається інтенсифікація цих процесів. У Прикарпатті, Криму, Донбасі, Одеській, Дніпропетровській, Хмельницькій областях та в промислових міських агломераціях зафіксовано 140 тис. зсувів.

Просадки. Просадки спостерігаються там, де лесові ґрунти перезволожуються, а це буває, як правило, при забудові території. У місцевостях, де лесові ґрунти залягають потужним шаром, поверхня являє собою чергування пологих безстічних впадин (западини, “блюдця”). Це і є просадкою лесових ґрунтів, що виникли природним шляхом внаслідок збільшення вологості лесових ґрунтів.

Селі, селеві потоки. Дані стихійні явища поширені в Криму і в Карпатах (Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька і Львівська області), найбільше в басейнах Черемоша, Дністра, Тиси, Пруту. Як правило, селенебезпечні водозбори виникають там, де лісове господарство ведеться з грубим порушенням вироблених наукою і підтверджених практикою правил, характерних для певного регіону. Особливу специфіку мають карпатські ліси − перлина України, де під тонким шаром пухких порід залягають щільні гірські породи, які не пропускають воду вглибину. Досить порушити раз усталену тут рівновагу, зрізати ліс − і після першого ж дощу може зійти сель, після чого частина схилу (переважно улоговина) може вкритися рослинністю лише через сотню років.

Снігові лавини спостерігаються в Карпатах − у гірських масивах Горгани, Полонинський, Чорногори. На Закарпатті в лавинонебезпечній зоні розташовано шість населених пунктів.

Лісові пожежі. За обліком лісового фонду на 1 січня 1996 р., в Україні вкритих лісовою рослинністю земель було 9400,2 тис. га, площа ж лісового фонду становила 10782,2 тис. га. У середньому за рік залежно від погодних умов виникає 3,5 тис. пожеж, які знищують понад 5 тис. га лісу. Наприклад, тільки в 1998 р. в Україні було 3906 лісових пожеж, під час яких знищено 4408 га лісу (збитки становили 4,56 млн. грн.). Лісові пожежі лише в 10% випадків є природними, інші 90% − це пожежі штучного походження. Переважна більшість лісових пожеж (до 90%) припадає на приміські зони.

Епідемії та епізоотії. В Україні існують природні осередки небезпечних інфекцій (аскаридоз, лептоспіроз, правець, сибірка, туляремія, туберкульоз). Ці інфекції можуть десятки років перебувати у природному середовищі, не проявляючись. Вони передаються людині через тварин, воду та ґрунт.

Тепер спостерігається різке зростання ймовірності виникнення масових інфекційних захворювань внаслідок зменшення захисних функцій імунної системи у населення, значного погіршення соціально-економічних умов та зниження рівня санітарно-профілактичної роботи. Люди сприйнятливі до інфікування. Хвороби перебігають важко і дуже часто закінчуються смертю.

Природні осередки (вогнища) аскаридозу в Україні існують у межах 16 областей (загальною площею 265,1 тис. км² з населенням понад 22,3 млн. чол.). Це від 80 до 100% території Вінницької, Волинської, Житомирської, Закарпатської, Івано-Франківської, Київської, Полтавської, Рівненської, Сумської, Тернопільської, Хмельницької, Черкаської та Чернівецької областей.

Площа зони високого ступеня ризику захворіти на правець охоплює понад 28 тис. км^2: території з населенням до 16,6 млн. чол. У цю зону увійшли 17 областей, у тому числі Хмельницька, Черкаська, Чернігівська, Тернопільська (до 100% території області); Вінницька, Київська, Полтавська (від 70 до 90%); Дніпропетровська, Кіровоградська, Львівська, Сумська, Чернігівська області (від 40 до 50%).

Природні вогнища лептоспірозу підвищений ризик захворювання на нього спостерігаються в країні на площі понад 115 тис. км² з населенням близько 9,8 млн. чол. Поширені вони в усіх областях, однак найбільше цих осередків у Київській (до 50% площі). Чернігівській (до 35%), Волинській, Кіровоградській, Тернопільській (до 30%) та Миколаївській (до 25%).

Сибірка має природні осередки у всіх областях. Загальна площа частин областей, де є осередки можливих спалахів сибірки, становить 63 тис. км² з населенням близько 4,5 млн. чол. Найбільш насичені природними осередками можливих спалахів хвороби Чернівецька (близько 60% території), Чернігівська (40%), Черкаська та Хмельницька (по 25%), Вінницька, Полтавська та Сумська (20% території) області.

Осередки з підвищеним ризиком захворювання на туляремію спостерігаються на сумарній площі близько 80 тис. км² з населенням понад 5,6 млн. чол., у тому числі у Рівненській (50% території), Волинській, Львівській (до 40%), Сумській (35%), Черкаській (25%), Київській (20%) та Тернопільській (15%) областях.

Кількість випадків захворювання вірусним гепатитом за останні 5 років зросла в 2-4 рази. Це пов’язано насамперед із порушенням санітарно-гігієнічних норм при користуванні джерелами питної води. Найбільше випадків захворювань було в Херсонській, Миколаївській, Одеській, Донецькій, Кіровоградській, Івано-Франківській, Житомирській та Чернігівській областях.

Стан епідемії туберкульозу оголошено з 1995 р. За останні роки кількість випадків захворювань на туберкульоз збільшилась у десятки разів. Щороку кількість хворих у країні зростає майже на 20%, вмирає понад 8 тис. осіб. Причиною цього є зниження функцій людського організму, його імунної системи внаслідок хімічного, токсикологічного, бактеріального та радіаційного забруднення води, повітря, ґрунту, а, отже, харчового ланцюга, погіршення соціально-економічних умов життя людей у країні. На початок 2003 р. офіційно зареєстровано понад 650 тис. хворих на туберкульоз, з них 130 тис. − активною його формою. Фактично ж хворих, на думку лікарів у 2-2,5 рази більше. Значна кількість хворих інфікована стійкими до ліків формами.