1.6: Майбутні географії

Роль географа в розумінні змін навколишнього середовища

Протягом літа 2005 року Сполучені Штати були розбиті рекордною кількістю ураганів, деякі з найбільш інтенсивних коли-небудь вражати материк. Південно-західна пустеля США продовжує в лещатах одного з найдовших періодів посухи. Вперше за століття легендарний арктичний північний маршрут відкритий між Північною Америкою і Азією. Чи викликані ці події зміною клімату через глобальне потепління? Якщо так, то майбутня фізична географія планети Земля може бути різко і необоротно змінена, якщо будуть реалізовані поточні прогнози глобального потепління.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Основні компоненти, необхідні для розуміння кліматичних систем та зміни клімату. (Джерело: Наукова програма США щодо зміни клімату).

Зміна навколишнього середовища, викликана глобальним потеплінням, передбачає складний набір взаємодій між підсистемами земної системи і діяльністю людини. Ці взаємодії залежать від географічних масштабів. Терміни і вплив майбутнього потепління не будуть однаковими для всіх регіонів Землі. Тому методології досліджень, які враховують місце та масштаб, мають важливе значення для розуміння майбутніх екологічних змін.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Схематичні рамки антропогенних факторів зміни клімату, наслідків та відповідей. (Люб'язно МГЕЗК)

Континуум географії дозволяє цілісний погляд на аналіз земних систем. Тому географи чудово підходять для відповіді на питання, що стосуються глобального потепління та зміни навколишнього середовища. Географи займаються всіма аспектами досліджень змін навколишнього середовища, від польового моніторингу руху льодовиків до комп'ютерного моделювання майбутнього клімату. Поширюючи соціальні та фізичні науки, географи відіграють важливу роль у розкручуванні соціальних та економічних драйверів, що стоять за зміною клімату.

Спостереження за змінами навколишнього середовища

Географи привносять свої унікальні таланти до запису змін в земних системах. Системи географічного позиціонування (GPS) забезпечують точні вимірювання змін навколишнього середовища. Наприклад, ізостатичний відскок земної поверхні після останнього льодовикового періоду ускладнює вимірювання танення з експансивних крижаних покривів, які охоплюють сучасні Гренландії та Антарктиди. Нещодавно навколо льодового покриву Гренландії було розгорнуто кілька GPS-станцій для вимірювання хвилинних змін висоти земної поверхні внаслідок відскоку. Ці дані поєднуються з даними датчиків, що вимірюють перепади висот, швидкості відтоку льодовиків та баланс маси, щоб забезпечити більш повну оцінку плавлення листів.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Станція висотою в один метр (вище) була встановлена минулого четверга поблизу Ілуліссату, щоб виміряти, наскільки земна кора™ s відскакує, коли крижаний покрив тане. (Надано Томас Найлен (UNAVCO), Джерело)

Бази даних для аналізу наслідків зміни клімату великі і складні. Оскільки бази даних, що документують зміни навколишнього середовища по всій землі, географи нададуть інструменти для дражнення просторових та часових сигналів у спостереженнях. Географічні інформаційні системи добре підходять для обробки складних баз даних для відображення потенційного поширення захворювань, змін екосистем та підвищення рівня моря внаслідок глобального потепління.

Аналіз екологічних змін

Географи мають ряд інструментів і навичок для аналізу впливу змін навколишнього середовища на земні системи. Географи активно беруть участь у проектах з виявлення та розуміння закономірностей вирубки лісів та фрагментації середовища проживання. Географ Ерік Ларсен кілька років вивчав занепад осикових дерев в Йеллоустоуні. Хоча зміни клімату вперше підозрювали, він і еколог Вільям Ріпл, зрозуміли, що осики за межами парку процвітали. Якби зміна клімату була відповідальною, дерева всередині та поза парком зазнали б занепаду. Аналізуючи ядра з дерев у парку, вони виявили, що більшості було 70 років, осики, мабуть, перестали регенеруватися приблизно в 1930-х роках

Малюнок\(\PageIndex{4}\): Відновлений вовк у Єллоустоунському парку. (Люб'язно NPS.)

Між кінцем 1880-х до середини 1900-х років більше, ніж мисливці за головами вбили 100 000 вовків у Вайомінгу та Монтані. До 1970-х років вовка класифікували як зникаючий вид. Суперечлива програма реінтродукції повернула 31 сірого вовка в екосистему Йеллоустоуна. Виявляється, видалення верхнього хижака дозволило переглядати популяції лосів процвітати і спустошувати молодих осик. З реінтродукцією різноманітність та стабільність екосистеми, здається, зростають.

Пояснення змін навколишнього середовища

Географи можуть відігравати значну роль у розвитку гіпотез і теорії. Географи особливо підходять для побудови числових моделей складного зв'язку між земною поверхнею та атмосферою вище. Їх сильна польова орієнтація та інтегровані методи допоможуть відточити параметризацію кліматичних моделей.

Малюнок\(\PageIndex{5}\): Порівняння модельованого та спостережуваного підвищення температури без людських факторів, з людськими факторами та обома. (Люб'язно МГЕЗК)

Традиція географії між людьми та навколишнім середовищем забезпечує основу для відповіді на деякі найнеприємніші питання глобального потепління. Суть проблеми глобального потепління полягає у виявленні «відбитків пальців» діяльності людини у створенні посиленого парникового ефекту. Наприклад, моделі, які намагаються пояснити потепління, яке переживали за останні кілька десятиліть, використовуючи лише природні фактори, не можуть адекватно пояснити фактичну температуру картини. Коли додаються людські фактори, що впливають на потепління, виявляється набагато краща відповідність реальності.

Оскільки географія однозначно охоплює як фізичні, так і соціальні науки, географи відіграють важливу роль у формулюванні майбутньої політики та прийнятті рішень. Географи добре підходять для оцінки витрат та переваг різних стратегій пом'якшення глобального потепління.

Прогнозування змін навколишнього середовища

Кліматичні моделі продемонстрували, що вплив глобального потепління буде змінюватися по всій землі. Географи були на передньому краї прогнозування потенційних змін, які зазнає наше середовище. Грунтуючись на останніх аналізах, географ Джек Вільямс виявив, що ми прямуємо до серйозних змін - швидко. Він припускає, що райони, які в даний час мають тропічний клімат, стануть теплішими, штовхаючи рослинність та життя тварин на північ. Вільямс вважає, що ці зміни призведуть до поширення захворювань, що передаються комахами, таких як малярія, збільшення катастрофічних стихійних лих та більших ризиків для добробуту людини. Температура, що піднімається лише на кілька градусів, вплине на те, де будуть процвітати конкретні види рослин та тварин. Питання в тому, чи зможуть вони мігрувати або адаптуватися до швидко мінливого клімату. Якщо ні, деяким загрожує зникнення.

Робота Вільямса прогнозує, що багато поточних кліматичних умов можуть повністю зникнути до 2100 року. Він передбачає «неаналогові» спільноти рослин і тварин, що виникають з «нового» клімату. Неаналогові спільноти складаються з видів, які існують сьогодні, але відрізняються чистими комбінаціями від тих, що зараз населяють землю. Види існують і сьогодні, їх просто «перестановлено» на нові комбінації, які не зустрічаються в даний час. Такі неаналогові комбінації були виявлені в зібраннях викопного пилку, витягнутих з озерних відкладень, що датуються пізніми льодовиковими періодами в Північній Америці. Вважається, що ці, здавалося б, дивні минулі комбінації видів є продуктом «нового» або неаналогового клімату, що характеризується більш високою, ніж теперішній час, температурною сезонністю. Професор Вільямс визнає, що з сучасними тенденціями глобального потепління такі нові спільноти видів можуть бути в нашому майбутньому. Його кліматичні моделі проектують зникнення багатьох існуючих кліматів у тропічних нагір'ях та поблизу полюсів. Великі території тропіків і субтропіків можуть розвивати новий клімат, на відміну від усього, що спостерігається сьогодні.

У наступних розділах ми розглянемо майбутню географію землі, як передбачили геологи всіх видів і особливо фізичні географи. Ви досліджуєте, як прогнозується зміна газоподібного складу Землі, як і де відбуваються зміни температури, вплив зростаючих океанів та витіснення екосистем. Хоча прогнозуються жахливі умови, поставлені виклики можуть бути вирішені... і географи будуть на передньому краї.