Как было уже отмечено, наблюдения по глобальному (фоновому или базовому) мониторингу проводятся в биосферных заповедниках. Сеть станций должна охватывать каждый из типов биомов на Земле. Общее количество необходимых станций оценено в 20 – 40 единиц. По обязательным и желательным критериям отбираются заповедники, которые можно потенциально использовать для проведения глобального мониторинга.
Задача изучения Земли как целостной системы поставлена Международнойя геосферно-биосферной программой (МГБП), осуществление которой началось с 1986 г. В основу МГБП положены междисциплинарные исследования по ряду «ключевых» проектов. В основном эти проекты ориентированы на изучение климата. Работы выполняются на основе широкого применения космических средств наблюдений.
МГБП предусматривает разработку семи ключевых направлений:
1) закономерности химических процессов в глобальной атмосфере и роль биологических процессов в круговоротах малых газовых компонентов. Проводится анализ последствий изменений содержания озона в стратосфере на проникновение к земной поверхности биологически опасной УФ-радиации, оценка влияния аэрозолей на климат и др.;
2) взаимное влияние биогеохимических процессов в океане и климата;
3) изучение прибрежных экосистем и влияния на них землепользования;
4) взаимодействие растительного покрова с физическими процессами, ответственными за формирование глобального круговорота воды;
5) влияние глобальных изменений на континентальные экосистемы;
6) палеэкология и палеоклиматические изменения и их последствия;
7) моделирование земной системы с целью прогноза ее эволюции.
Итогом работ по МГБП в целом является падение интереса к парниковому эффекту и смещение приоритетов в сторону использования Земли и изменения ее покрова, уязвимости систем жизнеобеспечения, доступности воды, здоровья человечества.
Наблюдения на станциях глобального фонового мониторинга носят комплексный характер и проводятся по единой программе (табл. 6.1).
Таблица 6.1
Программа наблюдений за содержанием загрязняющих веществ на сухопутных фоновых станциях (утверждена Советом уполномоченных по проблеме глобальной системы мониторинга ОС (ГСМОС))
Среда |
Загрязняющие вещества и показатели |
Частота наблюдений |
Атмосфера (на высоте 2 м от подстилающей поверхности |
Взвешенные частицы, аэрозольная мутность атмосферы, окись углерода, двуокись углерода, окислы азота, углеводороды, двуокись серы, сульфаты, 3-4-бенз(а)пирен, ДДТ и др. хлорорганические соединения, свинец, ртуть, кадмий, мышьяк |
Ежесуточно |
Атмосферные выпадения, снежный покров |
Свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, 3-4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические соединения, рН, анионы и катионы по программе ВМО |
Осадки: интегральные пробы за декаду, месяц Сухие выпадения: интегральная проба за месяц Снежный покров: интегральная проба на всю глубину снежного покрова перед его сходом |
Продолжение табл. 6.1
Среда |
Загрязняющие вещества и показатели |
Частота наблюдений |
Поверхностные, подземные воды, донные отложения и взвеси |
Свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, 3-4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические соединения, биогеные элементы |
Вода и взвеси: в характерные гидрологические периоды (половодье, межень, паводки) Донные отложения: один раз в год |
Почва |
Свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, 3-4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические соединения, биогеные элементы |
Один раз в год |
Биологические объекты |
Свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, 3-4-бенз(а)пирен, ДДТ и другие хлорорганические соединения, биогеные элементы |
Частота зависит от биологии объекта |