БИОГЕОХИМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЧВЫ

Денудация суши - денудационный поток с суши и экзогенное поступление веществ на сушу

О скорости и интенсивности большого геологического круговорота веществ и процессов выветривания можно судить по приблизительным оценкам общей денудации суши.

Наиболее детальная оценка общего денудационного потока с суши и экзогенного поступления веществ на сушу была сделана С. П. Горшковым (1980), давшим следующую схему денудационного баланса (в млн. т/год):

Общий снос вещества суши.                                  52 990

A.        Вынос в океан. ....... 27 080

поток твердого вещества речного стока   17 444

поток растворенных веществ речного стока        3 403

поток моренного материала .         2 393

поток продуктов абразии . .            .700

поток эолового материала .                        .2 000

поток растворимых веществ подземного стока. .... .1 000 сбрасывание с кораблей        140

Б Улавливание во внутренних водоемах  18210

аккумуляция в озерах.         .4 830

аккумуляция в водохранилищах.   13 380

B.        Высвобождение компонентов атмо- и гидросферы. ... .7 700 окисление почвенного гумуса .... .1 000 окисление органики стратисферы при денудации .... 200 высвобождение воды из минералов и мерзлых пород .... 100 высвобождение при сжигании топлива    .6 400

Общий привнес вещества на сушу (без учета областей современного материкового оледенения)                         .4 043

поток циклических солей.  ...         ...         .580

поток космического вещества                   .           .           .           .1

связывание компонентов атмо- и гидросферы в минералах      1 862

аккумуляция в торфяниках .100

возобновление почвенного гумуса . .        ....        1 500

Денудационный баланс суши        . . ...     .— 48 947

Обобщая приведенные данные, можно отметить, что денудационный баланс суши земного шара, составляющий —48,9 млрд. т/год, складывается из экзогенного приноса вещества (4 млрд. т/год) и выноса вещества в океан (27,1 млрд.т/ год), во внутренние водоемы (18,2 млрд.т/год) и в атмосферу (7,7 млрд.т/год). При этом надо иметь в виду, что в данных расчетах не учтена эндогенная составляющая большого геологического круговорота, т. е. поступление вещества на поверхность из глубин планеты.

Усредненные значения денудации не дают достаточного представления о ее конкретных проявлениях в разных точках земной поверхности, которые весьма сильно различаются в зависимости от природных условий и антропогенных воздействий. С одной стороны, общий вынос вещества из горных территорий должен был бы втрое превышать вынос с равнин, поскольку скорость природной денудации в горах на порядок выше, чем на равнинах, а соотношение площадей гор и равнин на суше примерно 2:7. С другой стороны, ускоренная антропогенная денудация равнин приводит к тому, что общая денудация суши больше на равнинах, чем в горах. По подсчетам С. П. Горшкова (1980) общая антропогенная денудация суши превышает фоновую природную в полтора раза, а локально эти различия возрастают в сотни и тысячи раз.

Если принять, следуя С. П. Горшкову, общий вынос вещества с суши равным 48 947 млн • т/год, а общую площадь внелед- никовой суши без площади внутриконтинентальных водоемов считать равной 130 млн • км2, то общий усредненный модуль денудации суши составит 375,5 т/км2 • год, или 3,765 т/га • год, из которых 150,5 т/км2 тод — средний модуль фоновой денудации, а 226 т/км2 тод— модуль антропогенной денудации. Это сильно усредненная для всей поверхности суши Земли суммарная денудация, включающая как природную фоновую, так и антропогенную. На самом деле интенсивность антропогенной денудации по крайней мере на порядок выше, а фоновой — на два-три порядка ниже, т. е. деятельность человека на земной поверхности уже привела к увеличению геологической денудации суши минимум в 1000 раз по сравнению с дотехногенным периодом на пространствах, затронутых этой деятельностью.

Очень существенны различия в денудации поверхности, обусловленные антропогенными изменениями растительного покрова. П. Урсик (1965) привел следующие данные для модуля поверхностного твердого стока с водораздельных пространств в северной части штата Миссисипи, США, в т/км2 тод:

пахотные земли . . . 5000     истощенный лес ... 22

пастбищные земли . . 3600  посадка сосны . . . 4,5

заброшенное поле . . 29       зрелый сосновый лес           4,5

Природная фоновая денудация суши балансируется вовлечением в процессы выветривания все новых толщ исходных горных пород, что поддерживает квазиравновесную среднюю мощность почвенного покрова планеты, определяя его педосферную устойчивость. При этом поддерживается и его биогеохимическая устойчивость, поскольку в выветривание и почвообразование вовлекаются все новые порции первичных минералов горных пород, обеспечивая, несмотря на постоянно идущий вынос элементов в океан, достаточный их запас для нормального функционирования биосферы.

Развитие антропогенной денудации, в несколько раз превышающей по своей интенсивности природную фоновую, приводит к двум важным последствиям. Во-первых, выветривание не поспевает за денудацией и не компенсирует денудационные потери элементов, что снижает устойчивость и продуктивность биосферы в целом. Во-вторых, при антропогенной денудации (эрозии) уничтожаются поверхностные почвенные горизонты, наиболее богатые гумусом, и в наибольшей степени обогащенные элементами — биофилами, что в еще большей степени нарушает функционирование биосферы. В конечном итоге это ведет к антропогенному опустыниванию, которым в настоящее время затронуто минимум 30% суши земного шара, и резкому падению или полному уничтожению биосферного потенциала (И. С. Зонн, 1986).