Із розглянутих вище вражаючих факторів вибуху найбільш інтенсивну дію на наземні екосистеми здійснює ударна хвиля, механічна дія фрагментів конструкції, що розлітаються з великою швидкістю, теплове випромінювання. Згідно з оцінками, виконаними в роботі [60], при вибуху, потужність якого еквівалентна вибуху 1кг тротилу, в результаті дії ударної хвилі і осколків, що розлітаються, екосистемі завдається збиток в середньому на площі біля 10 м 2 . Люди в такій зоні напевне загинуть, а вся деревна рослинність буде знищена. При утворенні воронки від вибуху, еквівалентного 250 кг тротилу, переміщується в середньому біля 70 м 3 грунту, в залежності від типу грунту та особливостей протікання аварії РКТ. Механічна дія фрагментів конструкції, які розлітаються з великою швидкістю, в одних екосистемах може бути більш сильною, ніж в інших – особливо це відноситься до лісів, де осколки, які потрапляють в дерева, можуть відкрити шляхи для вторгнення мікроорганізмів. При порушенні герметичності паливних баків аварійної РН до моменту удару об землю може відбуватися викид в атмосферу і розпилювання компонентів палива з утворенням вибухової об’ємної суміші (наприклад, киснево-водневої). В цьому випадку частина біомаси екосистеми буде піддана біоцидній дії. Так, 410 найпростіші типи бойових паливно – повітряних сумішей здатні знищити рослинний покрив і листя на деревах на площі 10 м 2 на 1 кг паливної суміші [60]. Ступінь ураження екосистеми внаслідок пожеж суттєво залежить від природних умов. Так, степ особливо вразливий в сухий сезон, тоді як вологі ліси менш вразливі. Виникнувши, пожежі можуть прийняти величезні розміри і охопити території в сотні і тисячі квадратних кілометрів. Ці пожежі тривають дуже довго. Відомо, що вогнища лісових пожеж можуть тліти під сніговим покривом на протязі всієї зими і розгорятись наступного літа, коли деревне паливо для них підсохне. Ударна хвиля вибуху здатна викликати місцеве порушення грунту шляхом утворення воронок. Її дія поширюється радіально у всіх напрямках від точки вибуху. Однак, інтенсивність, отже, і вражаюча дія вибуху різко зменшується з відстанню (див. розділ 10.2), а характерні особливості рельєфу оточуючої місцевості можуть створювати захисний ефект. Грунт – життєво важлива сполучна ланка між біотичними та абіотичними компонентами екосистеми – грає роль накопичувача води і мінеральних речовин, що циркулюють в екосистемі. В ній мешкає багато популяцій редуцентів, які управляють швидкістю і об’ємом кругообігу поживних речовин. Він створює середовище для існування кореневих систем багатьох популяцій первинних виробників біомаси. Тому найбільш небезпечним для екосистеми є руйнування саме грунту. Виділяють два основних типи порушення грунту в результаті вибуху: переміщення грунту та зміна структури і складу грунту. Переміщення грунту може бути прямим наслідком вибуху аварійного виробу РКТ на ТК, СК або ж опосередковано викликатись знищенням рослинного покриву, який охороняє грунт від ерозійної дії води і вітру. Верхні, найбільш вразливі шари грунту найбільш важливі для функціонування екосистеми в цілому. Вони складаються з верхніх покривів у вигляді органічних опадів, середнього шару гумусу, що утворюється в результаті мікробіологічного розкладу підстилки, і нижніх шарів з високою пористістю через кореневі системи і діяльність грунтової фауни. Саме ця пористість і пов’язана з нею грудкуватість дають можливість грунту утримувати у відповідності зі своїм хімічним і фізичним складом неорганічні поживні речовини в легкозасвоюваній 411 формі. Разом з великою вологоутримуючою здатністю підстилки і гумусу це забезпечує інфільтрацію дощової вологи в грунт. Потужність, компоненти і структура цих шарів в різних екосистемах різні. В загальному випадку, чим менша потужність цих шарів, тим більша вразливість екосистеми для ударної хвилі вибуху виробів РКТ. Грунт в даному регіоні завжди знаходиться в стані рівноваги між процесами поверхневої ерозії і грунтоутворення. Тому, якщо наслідки вибуху, який викликає переміщення грунту, уповільнять природні процеси грунтоутворення. то це може привести до підсилення ерозії верхніх шарів грунту, що є класичним механізмом опустелювання. Знищення рослинного покриву на обширних просторах, що знаходяться в безпосередній близькості, також може привести до уповільнення грунтоутворення. Еродовані верхні шари грунту складаються із принесених вітром чи водою різних уламків. Їх скупчення в великих кількостях може створювати загрозу районам, що знаходяться нижче за течією або з підвітряного боку. Так, пилові бурі або замулення водойм можуть бути прикладами поширення наслідків вибуху із одного регіону в інший. Екологічні наслідки переміщення грунту не обмежуються лише руйнуванням верхнього грунтового шару. При певних умовах через утворення воронок може відбуватись порушення горизонту грунтових вод і місцевої системи водостоку. Якщо в щільному підгрунтовому шарі з’являються отвори, грунтова вода може вийти з колишнього горизонту. Другий вид збитку, який завдається грунту, включає несприятливі зміни в структурі і складі грунту. Підтримка стійкості грунтово-рослинної системи здійснюється в результаті чітко збалансованих обмінних біохімічних процесів. Тому навіть незначні зміни в сорбуючих властивостях грунту або його кислотності можуть порушити рівновагу і зашкодити обміну речовин. Збиток подібного роду скоріше опосередкований, ніж прямий наслідок вибуху: він може бути завданий, наприклад, підсиленим вивітрюванням або іншими подібними хімічними і фізико-хімічними змінами, що відбуваються в результаті збільшення оголеності грунту через утворення воронок або знищення рослинного покриву. Рослинність – основне джерело енергії для екосистеми, первинне джерело всіх ланцюгів живлення. Через неї з навколишнього середовища в екосистему надходять життєво важливі поживні речовини. Рослинність не тільки забезпечує (прямо чи опосередковано) живлення тварин, але й є середовищем мешкання грунтової фауни. Кореневі системи рослин надають грунту механічної 412 стійкості і структурованості. Рослинність створює мікроклімат, необхідний для нормальної життєдіяльності інших біотичних компонентів в екосистемі. Таким чином, характер екосистеми визначається переважно рослинністю, і її порушення має великий вплив на екосистему в цілому. Знищення рослинного покриву може відбуватись в результаті безпосередньої дії вибухів, пожеж, розльоту фрагментів конструкції, наслідком переміщення грунту або біоценозної дії на флору. Навіть часткове знищення рослинного покриву може потягти за собою негативні наслідки. Так, транспірація (лат. trans... – префікс, що означає “крізь”, “через”, “за”, “поза”, “по той бік”; лат. spiro – дихаю, видихаю; –фізіологічний процес випаровування води живими рослинами) вологи знижується пропорційно збільшенню поверхні пошкодженого листя. При цьому, хоча і може відбутися збільшення випаровування з поверхні грунту, загальні витрати вологи з грунту на випаровування і транспірацію в більшості випадків скорочується. Можливим наслідком цього буде загальна зволоженість грунту і підвищення рівня грунтових вод. Це в свою чергу може несприятливо впливати на середовище мешкання, продуктивність і розклад залишків рослинних видів, пристосованих до колишніх умов меншого зволоження. В районах з достатньою кількістю опадів підвищення вологопоглинаючої здатності грунту приводить до явища, яке часто спостерігається, наприклад, в деяких районах помірного поясу: підсиленого виведення вологи, що надійшла в опадах, з поверхневим або підземним стоком. Тому підсилюється промивання грунту, а з ним і можливість ерозії або вилуговування. Ці зміни, поряд із зниженням вологості тягнуть за собою також зниження концентрації СО 2 в приземному шарі (яке приводить до уповільнення фотосинтезу), збільшення інсоляції (лат. insolo – виставляю на сонце, –приплив сонячної радіації на земну поверхню) грунту і швидкості вітрів. Збільшуються добові коливання температури в приземному шарі повітря, що надто несприятливо для молодих пагонів рослин і дрібної фауни. Розріджена рослинність знижує здатність грунту відбивати сонячну радіацію. Зміна альбедо (лат. albedo від albus – білий, –відношення кількості променистої енергії Сонця, відбитої від поверхні будь – якого тіла, до кількості енергії, що падає на цю поверхню) поверхні потягне за собою зміну мікроклімату. Слід відмітити, що наслідки вибухів через аварії виробів РКТ звичайно мають локальний характер, виникають рідко за часом, не повторюються в одному і тому ж районі. В більшості випадків потенціал самовідновлення екосистем дозволяє нейтралізувати наслідки дії вибуху на НПС.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Дія вибухів на наземні екосистеми» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
