XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Жизнь в Арктике
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
«Иное небо там и новые светила,
там полдень в севере, ина в магните сила.
Бездонный Океан травой, как луг, покрыт;
Погибель в ночь и в день со всех сторон грозит.
Опасен вихрей бег, но тишина страшнее,
Что портит кровь свирепых ядов злее».
М.В.Ломоносов
Введение
Арктика – северная полярная область Земли, включающая в себя Северный Ледовитый океан, северные районы Евразии и Северной Америки и прилегающие части Атлантического и Тихого океанов. Иногда условную границу проводят по Северному полярному кругу.
Арктика – одна из самых хрупких экосистем планеты. Экологические проблемы Арктики в силу ее природно-географических особенностей имеют высокую вероятность перерасти из региональных в глобальные.
В 1991г. восемь арктических стран – Канада, Дания (включая Гренландию и Фарерские острова), Финляндия, Исландия, Норвегия, Российская Федерация, Швеция и США приняли Стратегию по защите окружающей среды Арктики (AEPS). В 1996г. Министерства иностранных дел стран арктического региона подписали Оттавскую декларацию и образовали Арктический совет, который призван в том числе обеспечить программу по всестороннему внедрению устойчивого развития.
Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) выделяет следующие основные экологические проблемы Арктического региона:
изменение климата и таяние арктических льдов: загрязнение вод северных морей стоками нефти и химических соединений, а так же морским транспортом, сокращение популяции арктических животных и изменение их среды обитания, изменение климата и таяние арктических льдов.
В целом по данным исследований температура в Арктике повышается быстрей, чем в остальном мире. Это может привести к вымиранию многих видов растительности и животных в регионе. Потепление ставит под угрозу существование коренных народов Арктики — уклад их жизни напрямую зависят от растительного и животного мира. [6]
В настоящее время российская Арктика вовлекается в крупномасштабный этап хозяйственного освоения. Усиление техногенного воздействия на экосистемы может повлечь за собой ухудшение кормовой базы животных, изменение условий обитания и поведения животных. Это усиливающееся воздействие человека происходит на фоне продолжающегося глобального потепления климата, исчезновения «ледяных шапок», что ухудшает ситуацию [2]
Ключевой фигурой в Арктике остаётся человек, поэтому очень важно создание максимально комфортных условий жизни в Арктике с учётом специфики функционирования организма и адаптационных возможностей человека в условиях Севера.
Цель работы: изучить особенности жизни человека и животных на воде, под водой в Арктике.
Задачи:
Изучить особенности природы Арктики, глобальных проблем человечества – потепления климата, рационального использования природных ресурсов и сохранения биоразнообразия
Изучить особенности функционирования организмов с учётом северной специфики
Выявить проблемы существования человека и животных в полярных условиях и предложить возможные способы их решения
Методы исследования :
- Изучение литературы по книгам и интернет - источникам по данной теме.
- Метод сравнительного анализа.
- Метод обобщения
Особенности функционирования организма человека в условиях Арктики
2.1 Особые природные факторы, определяющие адаптацию организма человека к условиям Крайнего Севера
Адаптация организма человека к условиям Крайнего Севера является частью адаптации проблемы адаптации человека к различным природным факторам.
Природные условия на Крайнем Севере для здоровья человека значительно более тяжелые, чем в средней полосе. Но дело не только в суровом климате и особом режиме освещенности (полярный день или полярная ночь). На Крайнем Севере на организм человека действуют космические факторы, поскольку магнитное поле Земли в этих широтах защищает от них Землю значительно хуже, чем в средних и низких широтах. Поэтому в Заполярье условия не просто более трудные по природным и космическим факторам, чем в средней полосе, но отличаются от них принципиально. Здесь действуют на организм человека многие факторы, которые в средней полосе вообще не действуют.
Функционирование организма здорового человека всегда находится в соответствии с внешними условиями. Поэтому у некоторых северян, которые хорошо адаптированы к экстремальным условиям Крайнего Севера, многие показатели организма значительно отличаются от таковых в средней полосе. Другими словами, среднеширотная норма для хорошо адаптировавшихся северян не подходит. У них своя норма, к которой они пришли в результате длительной адаптации к северным экстремальным условиям.
Успешная адаптация пришлого населения Крайнего Севера является непременным условием его хорошего здоровья. Многие заболевания (сердечно-сосудистой и нервной систем, органов дыхания, печени и др.) в условиях Крайнего Севера возникают в более раннем возрасте и протекают более тяжело, чем в средней полосе. Она связана с тем, что человек плохо адаптируется к новым его природным и космическим условиям. Это значит, что организм не может настроить свою работу на оптимальный режим, поэтому его органы и системы работают с напряжением, в режиме перегрузок, что и приводит к возникновению и развитию хронических заболеваний. Таким образом, большинство заболеваний (особенно хронических) на Крайнем Севере является результатом того, что организм человека не адаптировался к трудным условиям Крайнего Севера, или, другими словами, они являются результатом дезадаптации [7]
Воздействие на организм человека одновременно многих метеорологических факторов: - низкие температуры в сочетании с высокой скоростью ветра на открытые участки тела и органы дыхания, что нередко приводит к развитию у человека патологических изменений в легких и повышенного артериального давления –
При миграции человека на Крайний Север система кровообращения одной из первых включается в реакцию адаптации и играет важную роль в поддержании саморегуляции организма в новых экологических условиях: наибольшее число жалоб возникает в первые месяцы – одышка, сердцебиение, боли в области сердца.
Низкие температуры в сочетании с высокой скоростью ветра на открытые участки тела и органы дыхания нередко приводят к развитию у человека патологических изменений в легких и «синдрома первичной северной артериальной гипертонии.
Нарушение обычного для средних широт режима освещения сопровождается перестройкой физиологических функций организма и развитием нарушений согласования внешних и внутренних биологических ритмов.
Из-за неблагоприятных метеорологических факторов у человека возникает состояние недостаточной двигательной активности организма с ограничением темпа и объёма движений.
Воздействие солнечной радиации осуществляется через метеорологические явления и электромагнитные излучения, которые оказывают непосредственное влияние на сердечно-сосудистую систему, иммунобиологическую реактивность, метаболизм лейкоцитов. Физическое воздействие выражается во влиянии электромагнитных и электрических полей, солнечного света, что приводит к заболеванию органов сосудистой системы, из-за белых ночей у женщин возникает преждевременное старение репродуктивной системы, увеличение развития рака молочных желез.
Химические факторы: широкое применение в производстве и быту различных дезинфицирующих и т.д. средств которые приводят к заболеванию дыхательных путей.
Неадекватное (несбалансированное) питание, гиповитаминозы.
Воздействие всех эти факторов приводит к росту инфекционных заболеваний
Промышленное загрязнение внешней среды [7].
Организация жизни человека на полярных станциях и кораблях в условиях Севера.
Обычно люди теряют до 5-10 килограммов веса за первый месяц нахождении на станции. Кислорода в воздухе столько же, сколько на высоте 5 километров в средних широтах. Поэтому первая проблема по прибытии — реакция организма. В обычной жизни вокруг нас почти всегда есть какие-то насекомые — комары, бабочки, мошкара. На станции ничего нет. Даже микроорганизмов. Вода на станции — из окружающего снега. В ней нет солей и минералов, так что первое время не проходит постоянное ощущение жажды. Жилое здание станции полностью заметено и находится под двухметровым слоем снега. Дневного света внутри не бывает.
Люди на кораблях нуждаются в большом количестве жиров. Руководители экспедиций распределяют еду так , чтобы членам полярной экспедиции можно было выжить при низких температурных условиях. лук и чеснок. Это связано с тем, что малое потребление растительной пищи или же полное ее отсутствие ведет к авитаминозу. А авитаминоз со штампом «Ц» ведет к страшному заболеванию цинге. А лук, с его фитонцидными свойствами всегда был эффективным средством против этой болезни.
Автономность арктического судна по запасам топлива и продовольствия для экипажа из 12 человек рассчитана на три года. В случае необходимости запасы топлива и продовольствия можно пополнять, используя авиацию, доставляющую сменные экипажи и гостей на борт судна. [8]
Особенности жизни животных Арктики
Животные Арктики — так называют этот особый живой мир, осмелившийся бросить вызов могущественному холоду и всесильной вечной мерзлоте. Они приспособились к жизни в арктическом и субарктическом климате.
У них развились особенные адаптивные возможности. Основная проблема здесь – это сохранение тепла, поэтому чтобы выжить звери должны регулировать свой температурный режим. У медведей и песцов для этого есть густой мех. Это защищает животных от сурового мороза. У полярных птиц имеется рыхлое и плотно прилегающее к телу оперение. У тюленей и некоторых морских животных внутри организма образуется жировой слой, который защищает от холода. Особенно активно защитные механизмы у зверей проявляются с приближением зимы, когда морозы достигают абсолютного минимума. Чтобы защищаться от хищников, у некоторых представителей фауны меняется цвет меха. Одним видам животного мира это позволяет скрываться от врагов, а другим – успешно охотиться, чтобы прокормить свое потомство.
Самыми многочисленными жителями бескрайних просторов сурового Севера являются птицы.
Млекопитающие Арктики представлен в основном обитателями морей.
В приатлантической части Северного Ледовитого океана в летний период образуются огромные скопления промысловых рыб. Наиболее ценные из них – семейство лососевых. Тресковые: минтай, пикша, сайда, навага, путассу и сайка. Среди видов, занесенных в Красную книгу РФ, присутствуют кильдинская треска, валек, переславская ряпушка, морская минога. [6]
Млекопитающие Арктики
Из обитателей морей здесь водятся моржи, тюлени, киты, белухи, касатки. В континентальных арктических областях - песцы, лемминги, а на севере Гренландии и на островах Канадского Арктического архипелага – овцебыки (мускусные быки). Повсеместно распространены белые медведи, а на континенте — северные олени-карибу. В Красную книгу РФ занесено более 20 видов млекопитающих. Среди них особо выделяются белый медведь, северный олень, а так же китовые: сейвал, северный синий кит, горбач, нарвал и дельфины: атлантический белобокий и беломордый
Птицы Арктики
Птицы: гаги, утки, чистики и кайры. В Арктике селится один из самых редких видов арктических пернатых - белая чайка, которая включена в Красную книгу России (около 14 тысяч особей, из них около 10 тысяч - в российской Арктике, в основном на архипелагах - Земле Франца-Иосифа и Северной Земле). Кроме того в Красной книге РФ отнесен ряд видов птиц: белоспинный альбатрос, гагары: чернозобая и белоклювая, алеутская, атлантическая, черная, американская, краснозобая казарки, пискулька, белошей, лебеди: малый и американский, красноногая говорушка, малая крачка, короткоклювый пыжик.
Кроме того, на Арктических островах располагаются крупнейшие «птичьи базары», требующие особой охраны. [6]
Вывод о проделанной работе и мои рекомендации
Мои предложения по улучшению комфортности проживанию человека в условиях Арктики:
Отбирать для работы на Севере не просто здоровых людей до 35 лет, а с нормостеническим конституционным типом (роста выше среднего и с большим весом) , способным выдержать нагрузки длительное время (годы) – « стайеров» по В. П. Казначееву [7] и держать людей под непрерывном, медицинским наблюдением с учетом научно обоснованных достижений современной полярной медициной.
Организовать режим работы различных производств и отдыха северян; режим занятий и отдыха школьников пропаганду здорового образа жизни в холодных, северных условиях
Решать проблемы своевременного возвращения людей в среднею полосу, ( примерно после 7 лет проживания в условиях Крайнего Севера) до того, как после истечения этого периода в большинстве случаев начнется период истощения организма.
Использовать богатый опыт и традиции жизни и питания коренного населения Севера и опыт Канады по организации развития хозяйства Крайнего Севера «вахтовым методом».
Мои рекомендации по сохранению животного мира в Арктике.
Исчезновение какого либо животного в результате глобального потепления климата в условия растущей антропогенной нагрузки на природную среду, связанной с дальнейшим хозяйственным освоением Арктики, может привести к нарушению пищевой цепи в хрупких экосистемах Арктики и повлечь за собой появление другой экологической проблемы: например, может привести к нежелательному распространению того или иного вида животного, это может нарушить баланс в экосистеме, её деградации и, в дальнейшем, помешать рациональному использованию биологических ресурсов человеком и лишить человека возможности наблюдать за грациозными движениями белого медведя, любоваться розовой чайкой….
Таким образом, я считаю, что:
Надо увеличить количество особо охраняемых территорий (памятников природы, заказников, заповедников, национальных парков) в Арктике.
Не вмешиваться в жизнь диких животных и коренных жителей Крайнего Севера.
Бороться с браконьерами и наказывать их высокими штрафами и заключением в тюрьму. ( По оценке специалистов заповедника «Остров Врангеля», браконьеры убивают в российской Арктике 200-300 особей белого медведя каждый год [6]
Продолжать эффективное экологическое воспитание детей и взрослых, используя современные технологии и практики.
При строительстве хозяйственных объектов использовать экологические чистые материалы, безотходные технологии в производстве и утилизации отходов, чтобы не допустить деградации хрупкой природной среды Крайнего Севера.
Заключение
1. Я изучила особенности природы в Арктике.
2. Я изучила особенности функционирования организмов с учётом северной специфики.
3. Я нашла проблемы существования человека и животных в арктических условиях и предложила возможные способы их решения.
«Чтобы найти истину, каждый должен хоть раз в жизни освободиться от усвоенных им представлений и совершенно заново построить систему своих взглядов».
Рене Декарт
Список используемой литературы
Журнал GEO №11 Ноябрь 2008,Жизнь во льдах. Портрет исчезающего мира.
Научный сборник: Медведи :бурый медведь, белый медведь, гималайский медведь .- М.:Наука,1993. 519 с.
Розалин Уэйд. Лед.Факты. Находки. Открытия .- М.: ООО «Издательская Группа Азбука-Аттикус»,2010- 64 с
Рэй Дж.Карлтон,Маккормик,Рэй М Дж. Живой мир полярных районов. - Л.,Гидрометеоиздат,248 с.
Турскова Т.А.Планета Земля. Полярные широты: Арктика. Антарктика. – М.: Вече, 2002.- 432 с.
Интернет-ресурсы
http://www.edu.severodvinsk.ru/after_school/obl_www/2012/work/subbotin/problems.html
https://www.scienceforum.ru/2015/1188/13983
http://xn----8sbbmfaxaqb7dzafb4g.xn--p1ai/polyarnye-stancii-v-arktike/