Цунами - это природное явление, длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км. Более 80% цунами возникают на периферии Тихого океана. Существует несколько причин возникновения цунами.

Подводное землетрясение (около 85% всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, - среднему уровню моря, - и порождает серию волн. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции (местах, где океаническая кора погружается в мантию).

Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7% всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 524 м. Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

Вулканические извержения (около 5% всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру, в результате чего возникает длинная волна. Классический пример - цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 000 человек.

К другим причинам возникновения цунами можно отнести человеческую деятельность. В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами.

Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения (десятки километров в секунду), данные тела имеют колоссальную кинетическую энергию, а масса их может быть миллиарды тонн и более. Эта энергия передаётся воде, следствием чего и будет волна.

Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется риссага.

Цунами, вырвавшись на мелководье, производит огромную разрушительную работу по преобразованию не только прибрежных мелководных систем, но и береговых экосистем также. Полностью нарушается травянистый покров, выкорчевываются деревья, смывается почва, изменяются мелкие формы рельефа. Подобное воздействие может привести к полному уничтожению прибрежных экосистем, а также вызвать серьезные нарушения материковых экосистем.

Сели

Сель - нечто среднее между жидкой и твёрдой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1-3 ч), характерное для малых водотоков длиной до 25-30 км и с площадью водосбора до 50-100 кмІ.

Средняя скорость движения селевых потоков 2-4 м/с, достигая 4-6 м/с, что обуславливает их большое разрушительное действие. На своем пути потоки прокладывают глубокие русла, которые в обычное время бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Материал селей откладывается в предгорных равнинах.

Сели могут производить огромные разрушения. 7 июля 1921 года в Алма-Ате шел сильный дождь, надо сказать, что вообще это лето было на редкость влагообильным. И люди не удивились, когда с неба сплошной стеной снова полились теплые потоки теплой воды. Погода была жаркая, термометр стоял на отметке 30 градусов. Никто и представить не мог, что городу грозит крупная беда. А в это время излишняя, не впитавшаяся в землю влага собиралась в реку Малую Алматинку, здесь и сформировалась большая волна, сама по себе она не нанесла серьезного ущерба. Однако смешавшись с грязью, вобрав в себя камни, мелкую гальку и крупные булыжники, а также строительный мусор разрушенных зданий и стволы выкорчеванных деревьев, она превратилась в огромный сель, распространявшийся по городу широким двухсотметровым фронтом. Этот жуткий поток крушил все на своем пути, сопровождая свой проход по городским улицам адским шумом, в котором смешались треск ломающихся домов, грохот бурлящей грязной воды, раскатистые удары друг о друга крупных валунов, а еще отчаянные, душераздирающие мольбы попавших в беду людей.

Сель буквально уничтожил верхнюю часть города, стерев с лица Земли чудесные сады, уютные дома и даже плодородный слой почвы, оставив после себя лишь овраги и промоины, усыпанные разнообразными камнями. Это была страшная ночь. Даже там, где грязекаменный поток замедлился и не имел уже такой колоссальной разрушительной силы, он все же нанес значительный вред городу, так как покрыл всю местность метровым слоем вязкой черной грязи. Трудно было себе представить, что вместо черной, испещренной промоинами пустыни лишь вчера был чудесный город, который украшали самобытные постройки и буйная зелень садов.

Наводнения

Наводнение - затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях из-за дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причин, которое наносит урон здоровью людей и даже приводит к их гибели, а также причиняет материальный ущерб.

Наводнения (затопления), образующиеся при прорывах плотин, аномально продолжительных осадках, обильном таянии снегов, при волнах цунами (прибрежная линия).

Излив воды из водохранилища или водоёма, образующийся при прорыве сооружения напорного фронта (плотины, дамбы и т.п.) или при аварийном сбросе воды из водохранилища, а также при прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников. Характеризуются образованием волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути её движения объектов (зданий, сооружений и др.)

Катастрофические по масштабам наводнения приводят к гибели людей, непоправимому экологическому вреду, наносят материальный ущерб, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких водных систем. Затапливается более 70% сельскохозяйственных угодий, множество населённых пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. Полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Эвакуация сотней тысяч населения, неизбежная гуманитарная катастрофа требует участия всего мирового сообщества, проблема одной страны становится проблемой всего мира.

В августе 1931 года самые крупные реки Китая Янцзы и Хуанхэ вместе вышли из берегов, и в густонаселенном Китае это привело к грандиозной катастрофе.

В летнее время, когда начинают дуть юго-восточные ветры, они приносят с собой влажный воздух Тихого океана, и он скапливается над территорией Китая. Вследствие этого в районе выпадают обильные осадки, особенно в июне, июле и августе.

Летний период муссонных дождей 1931 года выдался на редкость бурным. Проливные дожди и тропические циклоны неистовствовали в бассейнах рек. Дамбы неделями противостояли сильнейшим ливням и бурям, но они в конце концов не выдержали нагрузки и обрушились в сотнях мест. Затопленными оказались примерно 333000 га земли, по меньшей мере 40 000 000 человек лишились крова, громадными были потери урожая. На больших площадях вода не сходила от трех до шести месяцев. Болезни, недостаток продовольствия, отсутствие крыши над головой привели к гибели в общей сложности 3,7 млн человек.

Лимнологическая катастрофа

Лимнологическая катастрофа - физическое явление, обязательной составляющей частью которого является губительный для людей и животных выброс газа из открытого водоёма. Лимнологическая катастрофа характеризуется химическим составом, массой и происхождением газов, продолжительностью выброса газа, «спусковым механизмом» катастрофы.

Лимнологическая катастрофа происходит после включения «спускового механизма» катастрофы. Она может сопутствовать, происходить одновременно или в результате возникновения иных катастроф в водоёме или его окрестностях. Например, при подводном извержении вулкана, при проникновении лавовых потоков в водоём и при других катастрофических событиях. В таких случаях более мощная по последствиям катастрофа маскирует наличие не столь мощных, в числе которых может быть лимнологическая катастрофа.

Условия, необходимые для возникновения лимнологических катастроф, могут быть созданы утечкой диоксида углерода (CO2), закачанного в глубинные геологические пласты на длительное хранение. Газ, поступающий в открытые водоёмы, может иметь магматическое (Ниос и Монун), биогенное (в озере Киву), или техногенное (закачанный на длительное хранение) происхождение.

Спусковой механизм лимнологической катастрофы характеризуется составом, расположением (сочетанием) составляющих частей и массообменом. В состав спускового механизма лимнологических катастроф могут входить в различных сочетаниях:

· воды водоёма, характеризуемые большими градиентами температуры, массы и концентраций растворённых веществ;

· землетрясение;

· обвал;

· оползень;

· ветер;

· атмосферные осадки;

· подземные геологические структуры.

Характерный пример лимнологической катастрофы представляет катастрофа в Камеруне, 21 августа 1986 г. на озере Ниос, при которой погибло 1700 человек.

Выбросы токсических веществ

К техногенным катастрофам можно также отнести выбросы токсических веществ. Их попадание в водоемы приводит к отравлению и гибели огромного количества организмов, кроме того эти загрязнения могут попадать в питьевую воду, нанося вред человеку.

Причиной токсического загрязнения могут стать:

· Захоронение отходов

· Подземные хранилища

· Химикаты, применяемые в сельском хозяйстве

· Аварии на предприятиях

2 июня 1969 г. - в Рейне начала гибнуть рыба. За два года до этого в реку попали две 25-килограммовые канистры с инсектицидом «Тиодан». Катастрофа вызвала мор нескольких миллионов рыб.

1 ноября 1986 г. - в результате пожара на складе фармацевтической компании «Сандоз» (Базель, Швейцария) произошел выброс 1 тыс. тонн химических веществ в Рейн. Погибли миллионы рыб, была заражена питьевая вода.

Разливы нефти

Разлив нефти - попадание нефти в окружающую среду в результате действий человека. В это понятие также входят аварии танкеров, аварии на нефтяных платформах, буровых установках, скважинах, а также выброс любых веществ, полученных от переработки сырой нефти. Ликвидация последствий подобных происшествий занимает от нескольких месяцев до нескольких лет.

Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon - авария (взрыв и пожар), произошедшая 20 апреля 2010 года в 80 километрах от побережья штата Луизиана в Мексиканском заливе на нефтяной платформе Deepwater Horizon на месторождении Макондо.

Последовавший после аварии разлив нефти стал крупнейшим в истории США и превратил аварию в одну из крупнейших техногенных катастроф по негативному влиянию на экологическую обстановку.

Разлив нефти продолжался 152 дня с 20 апреля по 19 сентября 2010 года, за это время из скважины в Мексиканский залив вытекло около 5 миллионов баррелей нефти.

По первоначальным оценкам, в воды Мексиканского залива попадало 1000 баррелей нефти в сутки, позже, к концу апреля 2010 года, объём утечки нефти оценивался в 5000 баррелей нефти в сутки.

По данным Геологической службы США, обнародованным 10 июня 2010 года, количество вытекавшей до 3 июня нефти составляло от 20 000 до 40 000 баррелей нефти.

20 июня 2010 года сенатор от Демократической партии США Эд Марки (Ed Markey) обнародовал внутренний документ компании BP, согласно которому объём ежедневно вытекающей из скважины нефти достигает объёма 100 000 баррелей, к этому времени правительство США оценивало объём выброса нефти в 60 000 баррелей в сутки. После обнародования этих данных официальный представитель BP Тоби Одоун выступил с заявлением о том, что BP не допускали недооценки объёмов разлива нефти. О том, что объёмы утечки нефти могут составлять до 100 000 баррелей заявлял ещё 2 мая 2010 года Министр внутренних дел США Кен Салазар.

К началу августа 2010 года объём утечки нефти составлял 80 000 баррелей нефти в сутки, но она почти полностью собиралась специальными куполами (заглушка) и судами.

Нефтяное пятно достигло площади 75 тысяч квадратных километров.

По состоянию на 23 апреля 2010 года площадь нефтяного пятна составила 250 квадратных километров, а уже к концу апреля 2010 года нефтяное пятно достигло размеров 72 км на 169 км.

По состоянию на 29 апреля 2010 года нефтяное пятно достигло в окружности 965 километров и находилось на расстоянии 34 километров от побережья штата Луизиана. Вечером 29 апреля 2010 года нефтяное пятно достигло устья реки Миссисипи, 6 мая 2010 года нефть была обнаружена на острове Фримейсон архипелага Шанделур, входящем в один из старейших заповедников США, штат Луизиана. 4 июня 2010 года нефть появилась на пляже города Пенсакола штат Флорида, считающимся одним из «самых белых пляжей». 28 июня 2010 года нефть достигла штата Миссисипи, где были загрязнены пляжи в 16 километрах от города Билокси. 6 июля сгустки нефти были обнаружены на пляжах в окрестностях городов Галвестон и Техас-Сити штата Техас.т6 июля 2010 года нефтяные сгустки были обнаружены в крупнейшем озере штата Луизиана Пончартрейн.

Так же были обнаружены многочисленные подводные шлейфы нефти, так в мае 2010 года были сообщения о существовании шлейфов нефти размерами до 10 миль в длину, до 3 миль в ширину и 300 футов толщиной. По состоянию на август 2010 года размер подводного шлейфа нефти достигал 35 километров в длину на глубине 1100 метров, пробы, взятые из шлейфа показали концентрацию моноароматических нефтяных углеводородов более 50 микрограмм на литр.

В результате разлива нефти было загрязнено 1100 миль побережья, был введён запрет на рыбную ловлю, для промысла были закрыты более трети всей акватории Мексиканского залива. От нефти пострадали все штаты США, имеющие выход к Мексиканскому заливу, сильнее всего пострадали штаты Луизиана, Алабама, Миссисипи и Флорида[26].

По данным на 25 мая 2010 года на побережье Мексиканского залива было обнаружено 189 мертвых морских черепах, птиц и других животных, на тот момент разлив нефти угрожал более 400 видам животных, в том числе китам и дельфинам.

По состоянию на 2 ноября 2010 года было собрано 6814 мертвых животных, в том числе 6104 птицы, 609 морских черепах, 100 дельфинов и других млекопитающих, и 1 другая рептилия.

По данным Управления особо охраняемых ресурсов Национального управления океанических и атмосферных управлений в 2010-2011 годы зафиксировано повышение смертности китообразных на севере Мексиканского залива в несколько раз по сравнению с предыдущими годами (2002-2009 годы).

Выброс нефти из танкера Эксон Вальдез - авария танкера компании Exxon «Эксон Вальдез». Авария произошла 23 марта 1989 года у берегов Аляски.

В результате катастрофы около 10,8 миллионов галлонов нефти (около 260 тыс. баррелей или 40,9 миллионов литров) вылилось в море, образовав нефтяное пятно в 28 тысяч квадратных километров. Всего танкер перевозил 54,1 миллиона галлонов нефти. Было загрязнено нефтью около двух тысяч километров береговой линии.

Эта авария считалась наиболее разрушительной для экологии катастрофой, которая когда-либо происходила на море вплоть до аварии буровой установки DH в Мексиканском заливе 20 апреля 2010 года.

Район аварии был труднодоступным (туда можно добраться только по морю или на вертолётах) что сделало невозможным быструю реакцию служб и спасателей. В этом районе обитал лосось, морская выдра, тюлень и множество морских птиц. В течение первых дней после аварии нефть покрыла огромный район в проливе принца Вильгельма.

На протяжении почти 20 лет после аварии группа учёных университета Северной Каролины установила, что последствия длятся гораздо дольше, чем ожидалось. Команда оценила, что для восстановления некоторых видов арктических обитателей потребуется 30 лет.

Вывод

Таким образом, я понял, что водные экологические катастрофы существовали всегда, многие из них не зависят от человека, хотя и человек делает существенный вклад. Любая подобная катастрофа приводит к колоссальным разрушениям и полностью преобразует участок территории, на которой она произошла, наносится губительный вред живым организмам, приводящий к их гибели, либо делающий невозможным их дальнейшее существование на этой территории. Последние крупнейшие катастрофы связаны с человеком, что говорит о том, что нам необходимо намного бережнее относиться к окружающей среде, следить за состоянием среды и по возможности стараться предотвращать катастрофы, а так же вносить существенный вклад в процесс восстановления пострадавших территорий.

Размещено на Allbest.ru