GEOGRAFIA RESURSELOR
SUPORT DE CURS
CUPRINS CUPRINS........... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................... ............. .......... .......... .......... ......... 2 1. Geogra Geografia fia resursel resurselor or............ ....................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... .................... ........ 4 Conceptul de resurse ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ............. ......... ......... ......... ........ .... 4 1.2. Clasifi Clasificarea carea resurselor naturale........ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................ ................ ............. ......... ........ ........5 1.3. Durate în exploatarea resurselor naturale şi modificări ale mediului înconjurător. ........ 7 1.4. Importanţa activităţii umane în conservarea resurselor de hrană. ................................. ................................. 10
2. Relaţia între resursele umane şi resursele naturale................................... 12
2.1 Valorificarea resursele naturale naturale de către om în raport de condiţiile de mediu şi nivelul dezvoltării economice a societăţii umane. ...................................................................... ........................................................................... ..... 12 2.2 Creşterea demografică şi impactul asupra resurselor naturale. ...................... ................................. ........... 15 .............................................. ....................... .............................................. .............................................. .............................................. .................................................. ........................... 15
3. Dezvolt Dezvoltarea area umană.......... ..................... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................ .......... ..... 19
3.1. Etape istorice în valorificarea resurselor umane.................... ........................................... ................................... ................. ..... 19
Nivelul populaţiei şi disponibilitatea disponibilitatea resurselor refolosibile refolosibile în anul 1990 şi perspectiva perspe ctiva anului 2010........... ...................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... .................. ...... 23 Tabel nr. 5 .................... ........................................... .............................................. .............................................. ..................................................... ................................... ..... 23 Tabel nr.6.............................. ..................................................... .............................................. .............................................. ................................... ....................... ........... 24 3.2. Concepţii privind raportul actual între dezvoltarea economică economică a societăţii umane şi modul de exploatare resurselor naturale. ..................... ............................................ ......................................... .............................. .............. 25
4. Resurse energetice energet ice - de lungă durată .............................. ........................................... ............................ ............... 28
4.1. Energia solară. ...................... ............................................. .............................................. .............................................. .......................................... ................... 30 4.1.1 Repartiţia pe Terra Terra a radiaţiei solare ...................... ............................................. ............................................... .......................... 30 Tabelul nr. 11..................... ............................................ .............................................. .............................................. ............................................ .......................... ..... 31 4.2. Resurse energetice regenerabile-bioe regenerabile-bioenergia nergia...................... ............................................. ............................................. ...................... 32
Consumul de biomasă în ţări dezvoltate şi în curs de dezvoltare în anul 1987........... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... ...................... ............... .......... .......... ....... 33
4.3. Moduri de utilizare a energiei solare...................... solare. ............................................ .............................................. ................................. .......... 34 4.3.1. Instalaţii de captare şi reconversie a energiei solare....................... ............................................ ........................ ... 34 4.3.2. Conversia termică a energiei solare....................... .............................................. ...................................... .......................... ........... 35 4.4. Resurse energetice permanente.................... ........................................... .............................................. ........................................... .................... 36 4.4.2. Energia mareelor...................... ............................................. ............................................... ........................................................ ................................ 37
5. Resurse energe energetice tice de lungă lungă durată-deriva durată- derivate te........... ....................... ....................... .................... ............ ...38 38
5.1. Energia eoliană....................... .............................................. .............................................. .............................................. .......................................... ................... 38 5.1.1. Repartiţia pe Glob a energiei eoliene....................... .............................................. ............................................... ........................ 40 5.1.2. Valorificarea energiei eoliene pe Glob ..................... .............................................................. .............................................. ..... 40 5.2. Energia valurilor şi curenţilor oceanici....................... .............................................. ................................................... ............................ 42
6. RESURSELE LITOSFERE LITOSFEREII........... ...................... ...................... ....................... ....................... ................... ............. ......... 42
6.1. Resursele energetice...................... ............................................. .............................................. .............................................. .................................. ........... 45 6.2. Resursele energetice clasice...................... ............................................. .............................................. .............................................. ....................... 46 Tabel nr. 14....................... .............................................. .............................................. .............................................. ......................................... ........................... ......... 46
7. Petrol Petrolul ul şi gazele natura naturale le........... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................. .......... 47
7.1. Condiţiile geologice de formare şi exploatare..................... ........................................................ .......................................... ....... 47 Tabelul 18............................ ................................................... .............................................. ............................................................. ............................................... .........53 7. 3. Evoluţia producţiei de petrol....................... .............................................. .............................................. ........................................... .................... 54
8. Alte resurse de energie ............ ....................... ...................... ....................... ....................... .................... .............. .......... .......... ....... 55
8.1. Alte resurse de energie..................... ............................................ .............................................. ....................................................... ................................ 55 2
CUPRINS CUPRINS........... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................... ............. .......... .......... .......... ......... 2 1. Geogra Geografia fia resursel resurselor or............ ....................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... .................... ........ 4 Conceptul de resurse ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ............. ......... ......... ......... ........ .... 4 1.2. Clasifi Clasificarea carea resurselor naturale........ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................ ................ ............. ......... ........ ........5 1.3. Durate în exploatarea resurselor naturale şi modificări ale mediului înconjurător. ........ 7 1.4. Importanţa activităţii umane în conservarea resurselor de hrană. ................................. ................................. 10
2. Relaţia între resursele umane şi resursele naturale................................... 12
2.1 Valorificarea resursele naturale naturale de către om în raport de condiţiile de mediu şi nivelul dezvoltării economice a societăţii umane. ...................................................................... ........................................................................... ..... 12 2.2 Creşterea demografică şi impactul asupra resurselor naturale. ...................... ................................. ........... 15 .............................................. ....................... .............................................. .............................................. .............................................. .................................................. ........................... 15
3. Dezvolt Dezvoltarea area umană.......... ..................... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................ .......... ..... 19
3.1. Etape istorice în valorificarea resurselor umane.................... ........................................... ................................... ................. ..... 19
Nivelul populaţiei şi disponibilitatea disponibilitatea resurselor refolosibile refolosibile în anul 1990 şi perspectiva perspe ctiva anului 2010........... ...................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... .................. ...... 23 Tabel nr. 5 .................... ........................................... .............................................. .............................................. ..................................................... ................................... ..... 23 Tabel nr.6.............................. ..................................................... .............................................. .............................................. ................................... ....................... ........... 24 3.2. Concepţii privind raportul actual între dezvoltarea economică economică a societăţii umane şi modul de exploatare resurselor naturale. ..................... ............................................ ......................................... .............................. .............. 25
4. Resurse energetice energet ice - de lungă durată .............................. ........................................... ............................ ............... 28
4.1. Energia solară. ...................... ............................................. .............................................. .............................................. .......................................... ................... 30 4.1.1 Repartiţia pe Terra Terra a radiaţiei solare ...................... ............................................. ............................................... .......................... 30 Tabelul nr. 11..................... ............................................ .............................................. .............................................. ............................................ .......................... ..... 31 4.2. Resurse energetice regenerabile-bioe regenerabile-bioenergia nergia...................... ............................................. ............................................. ...................... 32
Consumul de biomasă în ţări dezvoltate şi în curs de dezvoltare în anul 1987........... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... ...................... ............... .......... .......... ....... 33
4.3. Moduri de utilizare a energiei solare...................... solare. ............................................ .............................................. ................................. .......... 34 4.3.1. Instalaţii de captare şi reconversie a energiei solare....................... ............................................ ........................ ... 34 4.3.2. Conversia termică a energiei solare....................... .............................................. ...................................... .......................... ........... 35 4.4. Resurse energetice permanente.................... ........................................... .............................................. ........................................... .................... 36 4.4.2. Energia mareelor...................... ............................................. ............................................... ........................................................ ................................ 37
5. Resurse energe energetice tice de lungă lungă durată-deriva durată- derivate te........... ....................... ....................... .................... ............ ...38 38
5.1. Energia eoliană....................... .............................................. .............................................. .............................................. .......................................... ................... 38 5.1.1. Repartiţia pe Glob a energiei eoliene....................... .............................................. ............................................... ........................ 40 5.1.2. Valorificarea energiei eoliene pe Glob ..................... .............................................................. .............................................. ..... 40 5.2. Energia valurilor şi curenţilor oceanici....................... .............................................. ................................................... ............................ 42
6. RESURSELE LITOSFERE LITOSFEREII........... ...................... ...................... ....................... ....................... ................... ............. ......... 42
6.1. Resursele energetice...................... ............................................. .............................................. .............................................. .................................. ........... 45 6.2. Resursele energetice clasice...................... ............................................. .............................................. .............................................. ....................... 46 Tabel nr. 14....................... .............................................. .............................................. .............................................. ......................................... ........................... ......... 46
7. Petrol Petrolul ul şi gazele natura naturale le........... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................. .......... 47
7.1. Condiţiile geologice de formare şi exploatare..................... ........................................................ .......................................... ....... 47 Tabelul 18............................ ................................................... .............................................. ............................................................. ............................................... .........53 7. 3. Evoluţia producţiei de petrol....................... .............................................. .............................................. ........................................... .................... 54
8. Alte resurse de energie ............ ....................... ...................... ....................... ....................... .................... .............. .......... .......... ....... 55
8.1. Alte resurse de energie..................... ............................................ .............................................. ....................................................... ................................ 55 2
Nisipurile asfaltice....................... .............................................. .............................................. .......................................................... .......................................... ....... 57 Turba...................... ............................................. .............................................. .............................................. ................................................................ ......................................... 57
9. Resursel Resurselee metalur metalurgiei giei feroase.......... ..................... ....................... ....................... ...................... .................... .............. ......... 58
9.1 Repartiţia rezervelor de minereuri de fier...................... ............................................. ............................................... .......................... 59 9.2. Metale utilizate pentru aliaje .......................................................... ......................................................................................... ............................... 62
10. Resurse de minereuri neferoase ............................... ................................................................ ................................. 64
10.2. Resurse pentru industria chimică .............................................. ............................................................................... ................................... 69 10.3. Resursele industriei materialelor de de construcţii. construcţii. ....................... ....................................................... ................................ 70 10.4. Resurse radioactive..................... ............................................ .............................................. ..................................................... ................................... ..... 71 Tabel nr. 22....................... .............................................. .............................................. .............................................. ......................................... ........................... ......... 72
12. Resursel Resurselee hidrosfe hidrosferei rei........... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................. ........... ......... .... 73
12.1. Apa resursă naturală fundamentală...................... .............................................. ........................................................ ................................ 73 12.2. Hidrosfera sursă de materii prime minerale ............................... 76
13. Resursel Resurselee biosfere biosfereii........... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... .................... .............. .......... ..... 80
13.1. Resursele forestiere şi rolul economic al pădurii..................... ......................................................... .................................... 81 13.2 Repartiţia resurselor forestiere....................... .............................................. .............................................. ................................... ................. ..... 82 13.3. Pădurile de foioase temperat - subtropicale .......................................... ......................................................... ...................... ....... 84 13.4. Pajiştile şi importanţa lor economică....................... .............................................. .................................................... ............................. 85 13.5. Fauna şi importanţa ei economică .................................... ........................................................... .......................................... ................... 86 13.6. Resursele biologice acvatice.................... ........................................... .............................................. ...................................... ...................... ....... 88 Fauna acvatică............................................ .................................................................... ............................................... .................................................. ........................... 89
Bibliografie Bibliog rafie........... ...................... ...................... ....................... ....................... ...................... ....................... ....................... ................... ............. ......... 91
3
1. Geografia resurselor Conceptul de resurse
În evoluţia sa istorică şi social economică, societatea umană a utilizat din primele etape ale dezvoltării, resursele oferite de natură (apă, pădurea, solul, etc.), în asigurarea vieţii, fără a perturba echilibrele realizate în decursul evoluţiei geologice şi biologice ale Terrei. Progresele ştiinţifice şi tehnice l-au ajutat pe om să poată exploata resursele existente pe Terra, într-o proporţie mereu în creştere ceea ce a creat premizele dezvoltării societăţii umane şi dezvoltării unor performanţe în utilizarea resurselor pentru obţinerea unor bunuri de înaltă tehnicitate. În acelaşi timp o exploatare intensivă a resurselor necorelată cu posibilităţile de susţinere a impactului exercitat de activitatea umană asupra mediului înconjurător a determinat o serie de dezechilibre cu efect nefavorabil asupra vieţii pe Terra. Resurse naturale reprezintă într-o accepţiune actuală totalitatea elementelor cuprinse în cele patru geosfere ale Terrei (atmosfera, hidrosfera, litosfera şi biosfera), precum şi cele existente în spaţiul extraterestru şi pe care societatea umană le foloseşte sau le poate folosi într-o anumită etapă a dezvoltării sale în rezolvarea anumitor cerinţe de ordin biologic sau social-economic. În vederea protecţiei resurselor mediului înconjurător organizaţiile internaţionale O.N.U, U.N.E.S.C.O. etc. au iniţiat o serie de întâlniri între forurile responsabile din diferite ţări, în vederea colaborării la rezolvarea raportului om biosferă a controlului şi folosirii raţionale a resurselor planetei, a reducerii poluării mediului înconjurător etc. O manifestare importantă a reprezentat-o “Conferinţa internaţională pentru utilizarea raţională şi conservarea resurselor biosferei”, desfăşurată la Paris, în anul 1968, sub egida U.N.E.S.C.O. Raportul “Clubului de la Roma”, întocmit în anul 1975 de o serie de oameni de ştiinţă (D. Gabor, coordonatorul raportului “să ieşim din epoca risipei”, analizează situaţia resurselor energetice, a materiilor prime şi alimentare, artă că folosirea resurselor naturale este supusă unor interese economice ce nu permit protecţia lor eficientă. În acest sens autorii afirmă “Ştiinţa şi tehnologia sunt instrumente inestimabile pentru abordarea şi rezolvarea gravelor probleme puse de limitarea resurselor. Totuşi trebuie să recunoaştem că structura actuală a sistemului economic nu permite o soluţionare rapidă a unor probleme serioase şi urgente”. Termenul francez ressource, se traduce prin resurse, bogăţii, interesant că termenul francez apropiat ressourcer, are semnificaţia a reveni la origini, a-şi găsi propriile rădăcini. Rezerva naturală (sau bogăţia naturală) reprezintă acele elemente din natură, exploatată de societatea umană, în scopul rezolvării cerinţelor social-economice. O abordare nouă a rezervelor naturale este impusă de creşterea accelerată a ramurilor industriale în a doua jumătate a secolului al XX-lea, ceea ce a determinat o folosire intensivă a materialelor prime şi o poluare accentuată a mediului înconjurător. În această accepţiune, putem spune că resursele naturale reprezintă un patrimoniu existent în cele 4 geosfere ale Terrei şi în spaţiul extraterestru, care pot asigura dezvoltarea societăţii umane. Rezervele naturale sunt o parte a acestui patrimoniu care a intrat în sfera activităţii social-economice. În ştiinţele social-economice, în sfera conceptului de resurse sunt cuprinse atât elementele din natură utile pentru societatea umană, dar şi omul, care prin energia fizică şi intelectuală, se integrează relaţiei om-natură. 4
În accepţiunea materialistă, filozofi şi economişti din secolul al XIX-lea, au considerat forţa fizică şi intelectuală a omului ca sursă generatoare de bunuri materiale şi au integrat-o în categoria “mijloacelor de producţie”. Saltul tehnologic din secolul al XX-lea datorat descoperirilor ştiinţifice din toate domeniile de activitate dar mai ales în domeniul energetic, al tehnologiilor de comunicare, al biologiei etc., a marcat o nouă dimensiune în activitatea umană şi în modul de abordare a relaţiei om-societate. În acest sens rolul activităţii umane, a resursei umane, devine primordial în progresul ştiinţific, tehnologic şi cultural al societăţii umane. Diferitele asociaţii ale specialiştilor în probleme economico-sociale şi organizaţii internaţionale, abordează problemele relaţiei om-societate, în spiritul “Cartei drepturilor omului”, în sensul deplinei libertăţi de manifestare a fiinţei umane în vederea realizării dezideratelor sociale şi economice ale societăţii umane. Documentele O.N.U., elaborate pe baza unor studii efectuate de specialişti din diferite domenii de activitate, stipulează ca principii de bază, în dezvoltarea umană : - productivitatea - asigurată de oameni capabili să folosească noile tehnologii în vederea realizării unor produse cu înalte standarde. - echitatea - participarea egală a oamenilor la procesul de instruire şi educaţie în vederea realizării deplinei manifestări a fiinţei umane în diferitele domenii de activitate. - durabilitatea - asigurarea unei folosiri raţionale şi de lungă durată a elementelor mediului înconjurător. - participarea - crearea condiţiilor de implicarea a organizaţiilor neguvernamentale în rezolvarea unor probleme de interes global, cum sunt: poluarea mediului, accesul la învăţătură a tinerilor, eradicarea focarelor de boli contagioase etc. În acest sens “Declaraţia de la Rio de Janeiro (document al Conferinţei mondiale privind mediul înconjurător şi de dezvoltare durabilă, din anul 1992), consideră în conformitate cu legile dreptului internaţional, că ”statele au dreptul suveran de a-şi exploata propriile resurse, conform cu politicile lor de mediu înconjurător şi de dezvoltare şi responsabilitatea de a se asigura că activităţile din cadrul jurisdicţiei şi controlului lor nu provoacă daune mediului înconjurător al altor state sau al ariilor aflate dincolo de graniţele jurisdicţiei naţionale” 1.2. Clasificarea resurselor naturale
În stabilirea unei clasificări a resurselor naturale pot fi luate în considerare diferite criterii. a. În raport de distribuţia spaţială resursele naturale pot aparţine: - spaţiului terestru (celor 4 geosfere) - spaţiului extraterestru b. După modul de utilizare şi provenienţa lor, resursele naturale sunt: resurse energetice : - convenţionale (cărbunii, hidrocarburile, şisturile bituminoase, etc. - neconvenţionale - sau de lungă durată-energia solară şi derivatele ei: energia eoliană, energia apelor de suprafaţă, curenţii oceanici şi valurile. - energia mareelor (datorită atracţiei gravitaţionale exercitată de satelitul natural al Terrei, Luna şi de Soare). - energia geotermică (rezultat al proceselor din interiorul Terrei) resurse de materii prime: - metalifere (feroase şi neferoase) - nemetalifere - resurse de apă (oceane, mări, ape de suprafaţă şi subterane) 5
- resurse de sol - resurse vegetale şi animale (continentale şi oceanice) c) După posibilitatea de cunoaştere resursele naturale pot fi: - resurse sigure-reprezentate prin rezervele naturale (sau legităţile naturale) determinate cantitativ şi calitativ şi a căror durată de exploatare este estimată. În acest sens, Institutul de Economie Mondială, apreciază că rezervele de fier şi mangan sunt epuizabile în cca. 200 de ani. Datorită cercetărilor moderne, unele rezerve pot fi reevaluate, astfel în cazul petrolului, rezervele au crescut în ultimile decenii ale secolului al XX-lea cu cca. 27% (190 miliarde barili). - resurse identificate - sunt reprezentate prin acele resurse descoperite în diferite etape ale cercetărilor, dar fără a fi precis cuantificate. În această categorie de resurse pot fi incluse nodulii polimetalici de pe fundul oceanic, identificaţi de vasul britanic Challanger la sfârşitul secolului al XIX-lea pe fundul Oceanului Pacific la adâncimi de 4000-6000m. Estimările specialiştilor sunt totuşi încurajatoare, numai în Oceanul Pacific, ar exista cca. 1500 miliarde tone de noduli polimetalici. - resursele probabile - cuprind acele resurse semnalate prin cercetările efectuate cu mijloace de înaltă tehnologie (cercetări cu ajutorul sateliţilor artificiali şi a altor mijloace spaţiale), dar care nu sunt cuantificate. În această categorie de resurse pot fi incluse şi resursele semnalate pe satelitul natural al Terrei sau pe alte planete din Sistemul Solar. Resursele naturale ale Terrei s-au format în decursul erelor geologice, pe durata a milioane de ani ceea ce face ca refacerea lor la scara timpului istoric, al civilizaţiei umane, să nu poată fi posibilă. Din categoria acestor resurse, trecute de societatea umană în sfera rezervelor sau bogăţiilor naturale fac parte combustibili fosili (cărbuni, petrol, gazele naturale), minereurile feroase sau neferoase, minereurile nemetalifere (sarea, gipsul, etc.) şi rocile de construcţie. Schema elaborată de Bethemont (1988) clasifică resursele naturale în raport de durata exploatării lor, de modul de folosire şi de intervenţia omului, astfel: Regenerabile - Biomasa animală - Biomasa vegetală - Solurile
Neregenerabile - Minereuri metalice - Substanţe minerale nemetalifere - Materiale de carieră Permanente - Nemodificate de către om - Radiaţia solară - Apa mării - Modificate de către om - Apele curgătoare - Peisajele Pornind de la această schemă B. Negoiescu şi Gh. Vlăsceanu (1998), elaborează o schemă modificată:
6
Resursele inepuizabile, din categoria celor nemodificabile ca radiaţia solară şi apa din mări şi oceane, sunt considerate de autori, ca fiind influenţate de acţiunea umană, care poate altera mediul acvatic pe suprafeţe mari prin deversarea de substanţe nocive sau poate reduce cantitatea radiaţiei solare receptate de Terra, prin poluarea atmosferei. În cazul altor resurse inepuizabile cum sunt apele curgătoare şi peisajele, intervenţia omului le poate modifica parţial sau total, prin lucrări hidrotehnice, prin defrişarea pădurilor, prin lucrări de interes funciar, prin urbanizare, etc. Solurile deşi sunt considerate resurse regenerabile, exploatarea lor excesivă şi aplicarea unor tehnologii agresive a determinat în decursul perioadei istorice o diminuare a fertilităţii lor sau distrugerea totală a unor suprafeţe agricole. În epoca modernă, practicarea unei agriculturi intensive pe terenurile în pantă fără măsuri antierozionale a condus la un intens proces de eroziune a solurilor. Probleme deosebite reclamă distrugerea florei şi faunei din mările cu zone dens populate în apropiere, o astfel de situaţie o prezintă M. Mediterană, care fără reducerea deversării substanţelor toxice şi a reziduurilor industriale a celor 150 de oraşe din 18 state, va fi în pragul unui colaps ecologic. Întâlnirile dintre reprezentanţii statelor riverane Mării Mediterane, nu au soluţionat decât parţial numeroasele probleme ale protecţiei ecologice, în anul 1978 la Barcelona, Conferinţa ţărilor mediteraneene a hotărât constituirea unui fond comun pentru combaterea poluării. 1.3. Durate în exploatarea resurselor naturale şi modificări ale mediului înconjurător.
Resursele epuizabile de combustibili fosili. Luând în considerare actualele ritmuri de exploatare, conform previziunilor specialiştilor, au durate cuprinse între 3-4 decenii pentru petrol, 4-5 decenii pentru gaze naturale. Rezervele exploatabile de cărbuni în condiţiile tehnologiilor actuale, vor satisface cerinţele economice pe durata a încă 2-3 secole. 7
Prin Prin măsuri măsuri de protec protecţie ţie a explo exploată atării rii petrol petrolulu uluii şi gazel gazelor or natura naturale, le, corela corelate te cu folosirea în principal a cărbunilor şi şisturilor bituminoase (procedeele tehnologice actuale permit obţinerea din cărbuni şi şisturi bituminoase a combustibililor lichizi), se poate spera la valorificarea mai eficientă a combustibililor fosili. Prin participarea mai eficientă în balanţa energetică a surselor nucleare (cu o pondere de 6% , în anul 1997) şi în special a resurselor energetice de lungă durată: solară, hidraulică, eoliană, geotermică şi din biomasă, (cu o pondere de 19% , în consumul mondial de energie, în anul 1997), se vor asigura în viitor, resursele energetice necesare satisfacerii cerinţelor omenirii. Industriile de prelucrare a minereurilor feroase şi neferoase, a petrolului, lemnului, etc., reprezintă cei mai importanţi consumatori de energie. Cinci ramuri de bază ale SUA : industriile de hârtie, oţel, aluminiu, plastic şi ambalaje de sticlă, consumă 31% din producţia anuală de energie a ţării (J.E. Young, A. Sach, 1995) "De fapt stilul de viaţă, de mare consumator de energie al americanilor, ca şi tendinţa consumului energetic energetic din ultimul secol - care care a crescut de 10 ori, ori, devenind de patru patru ori mai mare din 1950 până în prezent - ar putea să dovedească un model nedurabil pentru cele 9 miliarde de oameni din secolul al XXI-lea (Brown, Flavin,1999), fig. 1
Fig. 1. Consumul mondial de energie (1900-1997), după: Brown, Flavin, 1999. Consumurile ridicate de combustibili fosili determină emisii de dioxid de carbon în cantităţi uriaşe; la nivelul anului 1989, cantitatea fiind de 5,76 miliarde tone, ceea ce conform studiului elaborat în 1990 de Comitetul Internaţional pentru modificarea climei, sub egida O.N.U:, va produce creşteri rapide ale temperaturii pe Terra. Prin reducerea consumului de combustibili fosili care participă în prezent cu 75% , la energia consumată în întreaga lume, se va produce o scădere drastică a emisiilor de dioxid de carbon, solicitările pentru anul 2030 fiind destul de severe, în condiţiile creşterii populaţiei Terrei. (tabel nr.1). Scăderea emisiilor de dioxid de carbon la 2,0 miliarde tone, ar mări considerabil posibilitatea protecţiei mediului înconjurător, dat fiind absorţia lor de către biomasa vegetală. Rezervele de minereuri feroase şi neferoase, conform prognozelor făcute de Institutul de Economie Mondială (1996-1997), în condiţiile ritmului actual de exploatare ar avea o durată de cca. 200 ani pentru minereuri de fier şi mangan, de cca 100 ani platina, cca 75 ani, nichelul şi molibdenul şi cca 50 ani, cuprul şi plumbul, etc. Duratele relativ mici de exploatare au unor resurse de minereuri, au determinat în numeroase ţări industrializate introducerea unor programe de reciclare a materialelor. Aprecierea duratelor de exploatare a acestor resurse nu cuprinde şi acea parte din resursele de minereuri feroase şi neferoase, care în viitor vor putea fi exploatabile de pe fundul oceanului, unde se găsesc sub formă de concreţiuni polimetalice. 8
Consumul mondial de energie şi emisiile de dioxid de carbon, în anul 1989 şi prognoza pentru anul 2030 . Tabelul nr.1
Surse de energie
1998 milioane Energie Dioxidde tep* carbon
2030 tone Energie Dioxidde tep carbon
P e t ro l
3 0 98
2393
750
5 80
C ărb u n e
2 2 31
2396
240
430
G az a z e n a t u ra ra l e
1 7 07
975
1750
1000
E n e r g ii ii ş i r e g en e n er er a b il il e * *
1 8 13
Total
8849
7000
5764
2010
* t e p - u n m i li li o n t o n e e c h i v a l e n t p e t ro ro l * * E n e r g i e r e g e n e r ab ab i l ă o b ţ i n u t ă d i n b i o m a s ă ş i r e s u r s e l e : h i d r a u l ic ic ă e o l i a n ă , g e o t e r m i c ă ş i s o l a ră ră S u r s a : B P S t a ti ti s t ic ic a l R e w i e w o f W o r l d E n e r g y - L o n d r a , 1 99 99 9
Activitatea extractivă constituie un important factor de modificare a mediului înconjurător, începând cu exploatările din Epoca Romană, continuând cu exploatările din perioada revoluţiei industriale şi intensificându-se prin lucrările de mare amploare din secolul al XX-lea, “urmele” lăsate în peisajul geografic, reprezintă în numeroase situaţii modificări ireversibile. Exploată Exploatările rile de suprafaţ suprafaţă, ă, pentru pentru obţinere obţinereaa de combust combustibili ibili fosili fosili minereur minereurii feroase feroase şi neferoase, materiale de construcţie etc., au produs modificări în toate formele reliefului terestru. Un exemplu concludent îl reprezintă importanta exploatare a cuprului din Zambia Copper Belt. În România, exploatările de suprafaţă a lignitului din bazinul Motru, au produs modifi modifică cări ri import important antee peisaj peisajulu uluii şi depla deplasăr sării ale popula populaţie ţieii din locali localităţ tăţile ile care care au fost fost dezafectate în urma activităţilor de exploatare şi transport a cărbunilor. Una din cele mai mari manifestări care a pus problema conservării habitatului uman, a fost Conferinţa Internaţională iniţiată de Consiliul de Administraţie al Programului Naţiunilor Unite pentru Mediul Înconjurător (P.N.U.E.), care a avut loc la Vancouver (Canada), în anul 1976, care a dezbătut decalajele existente între condiţiile de viaţă ale oamenilor din ţările bogate şi sărace şi de relaţia existentă între habitatul uman şi protecţia mediului înconjurător. O problemă de mare actualitate, în utilizarea resurselor naturale, o constituie dreptul de pro prietate, deoarece resursele pot aparţine unor persoane fizice sau juridice, comunităţi umane, sau pot fi înscrise în patrimoniul mondial al umanităţii. Noţiunea de proprietate, în cazul resurselor constituite din elemente de valoare cu vocaţie locală, regională regională sau universală, universală, se asociază cu cea cea de patrimoniu care cuprinde ca accepţie noţiunea de patrimoniu natural, patrimoniu cultural sau de noţiunea de patrimoniu comun al umanităţii utilizat în dreptul internaţional. Patrimoniul comun al umanităţii, cuprinde realizări ale societăţii umane şi resurse naturale, care sunt în administrarea şi întreţinerea organismelor internaţionale în scopul conservării valorii lor şi transmiterii generaţiilor viitoare. 9
Pentru a reglementa dreptul de folosire a unor zone de interes comun pentru omenire au fost încheiate o serie de tratate internaţionale dintre care de importanţă majoră sunt: Tratatul asupra Antarcticii, semnat la Washington la 1.12.1959, care consemnează dreptul statelor de a participa la programele de cercetare şi de a crea staţii ştiinţifice pe “continentul de gheaţă”. Tratatul asupra spaţiului cosmic, de la Moscova, din anul 1967, intitulat “Asupra principiilor de acţiune a guvernelor, privind cercetarea ş utilizarea spaţiului cosmic, inclusiv Luna şi alte corpuri cereşti”, care stipulează o serie de norme cu privire la folosirea în scopuri paşnice a spaţiului extraterestru. Conferinţa ONU asupra dreptului mări din decembrie 1982 de la Geneva (consideră că toatele statele cu dreptul de a folosi resursele din mări şi oceane, dar şi obligaţia de a proteja acest patrimoniu comun al umanităţii. 1.4. Importanţa activităţii umane în conservarea resurselor de hrană.
Explozia demografică ce a caracterizat dezvoltarea societăţii umane în secolul al XXlea nu trebuie considerată singurul factor responsabil pentru toate problemele economice care au accentuat decalajul dintre ţările dezvoltate şi cele în curs de dezvoltare. Creşterea numerică a populaţiei impune un efort economic important în rezolvarea unor cerinţe umane pe care “Declaraţia universală a drepturilor omului” adoptată de O.N.U., în 10 decembrie 1948 le consfinţeşte sub deviza deviza “ o viaţă decentă decentă pentru fiecare locuitor al Terrei”. Fiecare om este este un consumator dar şi un producător de bunuri materiale, în condiţiile integrării sale în structurile economice ale societăţii. Efortul societăţii umane, în decursul mileniilor a determinat trecerea de la activităţi agricole şi meşteşugăreşti, la înfăptuirea revoluţiei industriale din secolul al XVIII-lea, care a pregătit saltul produs de revoluţia tehnico-ştiinţifică din secolul al XX-lea. Prin perfecţionarea uneltelor agricole, irigarea culturilor, folosirea tracţiunii animale, producţia agricolă a cunoscut creşteri importante de-alungul timpului mărind cantitatea de produse agro-alimentare, necesare societăţii umane. Progresele tehnologice realizate în agricultură, au determinat un salt spectaculos al producţiei de cereale care a crescut de aproape 5 ori în secolul al XX-lea. Dintre factorii tehnologici importanţi care au contribuit la creşterea ofertei de hrană, se pot enumera: - utilizarea mijloacelor moderne de cultivare şi recoltare a plantelor agricole; - creşterea suprafeţelor irigate pe Terra, de peste 6 ori din anul 1900 până în prezent (irigarea unui hectar de grâu, măreşte producţia de peste 3 ori). Suprafaţa agricolă irigată pe Terra, a crescut de la 48 milioane hectare, cât s-a estimat pentru începutul secolului al XX-lea (realizată în decursul mai multor mii de ani începând cu irigaţiile din Orientul Apropiat şi China) şi până la cele 260 milioane hectare, din ultimul deceniu (după datele F.A.O.) - folosirea îngăşămintelor chimice, în vederea sporirii fertilităţii solurilor, a determinat după estimările specialiştilor în agricultură, o creştere de 40%, a producţiei mondiale de cereale în secolul nostru. Descoperirea folosirii îngrăşămintelor aparţine chimistului Justus von Leibig, care în 1847, a demonstrat rolul nutrienţilor minerali în menţinerea unor recolte mari. - realizarea unor soiuri productive de talie mică obţinute la sfârşitul secolului al XIXlea de japonezi şi a unor soiuri hibride, între care porumbul hibrid, obţinut în anul 1917 la Staţiunea Experimentală a Universităţii din Connecticut. 10
În aceste condiţii producţia mondială de cereale a crescut de la 400 milioane tone în anul 1900, la aproape 1,9 miliarde tone în anul 1998. O creştere rapidă a suprafeţei cultivate cu cereale din perioada anilor 1950-1989, a rezultat în urma desţelenirii unor importante suprafeţe din Europa de Est şi S.U.A., a defrişărilor din America de Sud, Africa şi Asia şi a irigării de terenuri din zone aride în special în Orientul Apropiat şi zona Asiei Centrale. În aceste condiţii, în perioada 1950-1989, suprafaţa agricolă cerealieră a crescut pe TERRA cu 25% de la 587 milioane hectare, până la o suprafaţă maximă de 732 milioane hectare. Posibilitatea creşterii suprafeţei cultivate cu cereale în următoarea jumătate de secol, va fi destul de redusă fiind posibile unele creşteri în Podişul Braziliei, în bazinul fluviului Congo şi în unele zone din sud-estul Asiei. În acelaşi timp creşterile mari de populaţie din India vor solicita suprafeţe agricole importante pentru habitatul uman. Procesele de degradare a solului datorate în primul rând activităţii umane, prin practicarea unei agriculturi intensive fără măsuri de protecţie antierozionale, în zonele de dealuri şi podişuri înalte din Asia (India, Pakistan, Indonezia etc.), din SUA şi Europa au determinat în ultimile decenii scoaterea din circuitul agricol a unor suprafeţe mari. De asemenea, irigaţiile necorespunzătoare (apă cu procent ridicat de săruri), sau condiţiile de aridizare, au redus su prafeţele cultivate cu cereale în Asia Centrală (Kazahsthan), Africa de Nord (în zona Sahel, Etiopia etc), în Orientul Apropiat în special în Iran, etc. În 1998, se ajunge la 690 milioane hectare, suprafaţă cultivată cu cereale ceea ce înseamnă o reducere cu 6% în raport de su prafaţa cerealieră a anului 1989. Creşterea explozivă a populaţiei a determinat o reducere între anii 1950-1998 a suprafeţei cultivate cu cereale pe persoană la nivel mondial de la 0,23 hectare la 0,20 hectare, iar în perspectiva până în 2050 la 0,07 ha pe persoană, scăderile fiind diferite de la o ţară la alta. O mare parte din terenurile cerealiere degradate, au fost cultivate cu plante oleaginoase care valorifică mai bine aceste suprafeţe în special soia, sau au fost trecute la păşuni. În prezent suprafaţa irigată acoperă 260 milioane hectare, asigurând cca 40% din producţia mondială de hrană. Cele mai mari suprafeţe irigate sunt concentrate în Asia, de-a lungul marilor fluvii Huang He şi Changjing din China şi în bazinul fluviilor Indus şi Gange din India şi Pakistan suprafeţele irigate asigură 70% în China şi 50% în India din producţia de cereale. Din apa dulce, obţinută din sursele de suprafaţă (fluvii, râuri, lacuri, etc.) şi din stratele acvifere, cca 70% este folosită de agricultură. în special în irigaţii. Creşterea consumului de apă pentru a asigura irigarea culturilor din surse de suprafaţă a devenit deficitară, ceea ce a determinat numeroase state să utilizeze acviferele, producând o scădere considerabilă a resurselor subterane de apă. Nivelul freatic a coborât în ultimul deceniu, în importantele zone agricole ale lumii: Câmpiile centrale ale Statelor Unite, Câmpia Chinei de Nord şi Est şi Podişul Indiei (unde nivelul freatic a coborât constant cu 1,5 m între anii 1991-1996), ceea ce impune o reconsiderare a modului de folosire a surselor de apă. Marile fluvii ale Chinei, nu mai pot susţine irigarea culturilor, ca urmare a utilizării în proporţii tot mai mari a apei pentru alimentarea zonelor industriale şi urbane. În Africa de Nord, unde lipsa de apă este cronică, creşterea populaţiei de la 157 milioane locuitori în prezent, la 388 milioane în anul 2050, în Etiopia, Sudan şi Egipt, ţări care folosesc în mare parte apa din fluviul Nil, în agricultură, va pune problema utilizării unor tehnologii agricole eficiente în irigarea culturilor. Pentru o tonă de grâu care se vinde pe piaţa mondială cu 200 $ USD se folosesc 1000 m3 de apă, cu aceeaşi cantitate de apă, consideră experţii în marketing industrial, se obţine o producţie industrială de 14.000 $ USD. În aceste condiţii ţările din Orientul Apropiat devin 11
mari importatoare de grâu. În realizarea unor producţii de cereale în principal, dar şi pentru alte culturi, aplicarea biotehnologiilor în vederea obţinerii de noi soiuri rezistente la boli şi dăunători şi cu o productivitate crescută, va aduce un surplus în cantităţile de produse agricole. O resursă importantă pentru hrana omenirii o reprezintă Oceanul Planetar. În prezent omenirea obţine 16% din cantitatea de proteine animale pe care le consumă din pescuitul în oceanele Terrei. Oceanele reprezintă un element vital pentru echilibrul chimic şi biologic al lumii vii, adăpostind 32 din cele 33 de clase aparţinând regnului animal (excepţie fac insectele). Fito planctonul, micile plante microscopice, preiau din atmosferă dioxidul de carbon şi-l transformă în oxigen şi zaharide simple, ce constituie o hrană abundentă pentru alte forme de viaţă oceanică şi marină. Fauna piscicolă este foarte diversă, speciile valoroase fiind numeroase, totuşi pescuitul excesiv pune în pericol peste o treime din aceste specii, ameninţate cu dispariţia. În prezent mai mult de 50% din fauna situată în zona platformei continentale şi a recifilor de corali este în pericol din cauza poluării şi a pescuitului excesiv. În 1996 producţia de peşte oceanic şi de crescătorie a fost de 120 milioane tone(record absolut), ceea ce reprezintă de 6 ori mai mult în raport de producţia mondială de peşte a anului 1950. Între anii 1950-1960 numeroase state şi-au extins apele teritoriale până la 200 de mile marine, fapt recunoscut prin Convenţia ONU, asupra Legii Mării (U.N.C.L.O.S.) din 1982. Prin acest tratat al Naţiunilor Unite cunoscut şi sub numele de “Constituţia oceanelor”, se reglementează dreptul de folosire a resurselor existente până la 200 mile marine (resurse biotice şi abiotice), de la ţărm care se găsesc sub jurisdicţia naţională, însă apele din largul mării şi oceanului rămân în patrimoniul mondial. Prin convenţie se reglementează şi obligaţia de a proteja şi conserva resursele din mări şi oceane. Convenţia ONU asupra Legii Mării, asigură o participare echitabilă a statelor lumii la pescuitul oceanic, astfel că în deceniul “50”, ţările industrializate realizau 80% din pescuitul mondial, iar în anii deceniului “90”, ţările în curs de dezvoltare, obţineau 64% din cantitatea mondială de peşte pescuit în oceane şi mări.
2. Relaţia între resursele umane şi resursele naturale 2.1 Valorificarea resursele naturale de către om în raport de condiţiile de mediu şi nivelul dezvoltării economice a societăţii umane.
Mediul este un sistem constituit din geosferele Terrei (atmosfera, hidrosfera, litosfera, biosfera) asupra cărora acţionează factorii de natură cosmică(radiaţia solară, radiaţiile cosmice, forţele de atracţie selenară şi solară etc.), de natură geofizică (forţa gravitaţională, câmpul magnetic, mişcările tectonice, etc.) şi factorii antropici (rezultaţi prin acţiunea de ex ploatare a resurselor terestre de către om şi de utilizare a lor). Integrat teoriei sistemelor, Universul se structurează pe o arhitectură cu mai multe nivele de integrare a lumii materiale, cosmice şi planetare: nivelul fizico-chimic, nivelul biologic şi nivelul social. Mediul este considerat, de Eveline Popovici în lucrarea: Studiul mediului înconjurător, 1998, ca un sistem cosmo - biologic, un sistem de factori naturali sau creaţi de om care condiţionează existenţa vieţii la diverse niveluri biologice, influenţează viaţa şi activitatea umană, dezvoltarea societăţii şi viaţa Pământului. 12
“Terra fiind mediul nostru de viaţă şi singura planetă care a atins o anume treaptă de evoluţie, în care factorii fizico-chimici şi cei energetici au creat o ambianţă propice naşterii şi întreţinerii societăţii umane, este normal ca ştiinţa care se ocupă cu studiul său să abordeze amănunţit mediul terestru, limitele în care variaţiile sale menţin sau influenţează viaţa, modul cum vieţuitoarele şi societatea umană au devenit factorii de mediu şi de transformare a acestuia”, (Gr. Posea şi Iulia Armaş, 1998). Abordând relaţia dintre geosfere şi economie, Vintilă Mihăilescu (1973) considera că Pământul întreg - este un sistem organic funcţionând după legi proprii - fiind un partener al omului”, în sensul de furnizor de resurse care trebuie cunoscut şi menţinut în condiţiile unui echilibru ecologic. În relaţia directă a omului cu mediul înconjurător o importanţă deosebită o prezintă cele patru geosfere dintre care litosfera prin relieful continental şi conţinutul ei mineral şi organic, reprezintă un component definitoriu în evoluţia societăţii umane. Relieful continental prin caracterul său azonal în alcătuirea scoarţei terestre, a creat o diversitate a peisajului şi funcţii economice locale şi regionale, modificând distribuţia zonală a condiţiilor climatice determinate de latitudine sau de continentalism. Desigur condiţiile climatice şi hidrologice au avut un rol important, în activitatea şi dezvoltarea societăţii umane, mai ales în constituirea unor civilizaţii pe anumite spaţii geografice, un exemplu concludent fiind reprezentat de spaţiul limitrof mediteranei europene, care a cumulat civilizaţii succesive: egipteană, etruscă, persană şi a culminat cu civilizaţia din Grecia antică. Pentru zonele europene cu climat temperat - continental, ţinuturile de deal şi podiş au oferit prin solurile fertile şi vegetaţia de pădure, posibilităţi de hrană şi adăpost ceea ce a determinat o locuire mai intensă pe o lungă perioadă a dezvoltării societăţii umane. Un exemplu îl oferă Podişul Transilvaniei, unde dezvoltarea economică, prin diversificarea activităţilor umane, dar şi prin comerţ a determinat încă din perioada daco-romană, apariţia transhumanţei carpatice şi în epoca medievală, a cărăuşilor şi negustorilor. Gr. Posea subliniază în lucrarea “România, geografie şi geopolitică” (1999), “la noi circulaţia era radial - concentrică, ceea ce făcea ca evoluţia limbii şi a întregii culturi să treacă prin prefaceri identice, sinteza realizându-se, în cercul carpatic şi în Transilvania”. În zona mediteraneană însă câmpiile au oferit condiţii bune de cultivare, mai ales după îndepărtare pădurilor, fiind în acelaşi timp şi zona de contact între diferite culturi şi activităţi umane prin însăşi existenţa Mării Mediterane. În Mesopotania în anii 6800 îhr, a început cultivarea orzului şi grâului, după care agricultura s-a extins cu rapiditate spre Bosfor şi pe valea Iordanului, ajungând în Egipt după 2800 de ani. În Asia, câmpiile au fost mai bine populate din antichitate decât dealurile şi munţii, spaţiile întinse de-alungul fluviilor Hoagnghe sau Gange, fiind zone de cultură a orezului din anii 7000 î Hr. Ţinuturi vaste relativ netede cum sunt câmpiile sau podişurile nu prea înalte, acoperite de nisipul dunelor sau de pietrele colţuroase ale hamadelor din Sahara şi Australia sunt aproa pe lipsite de populaţie şi de utilizare economică încă din timpurile istorice. Dezvoltarea activităţilor umane şi în special a celor agricole în zonele de câmpii, dealuri şi podişuri, au fost influenţate de distribuţia zonală a climei, popularea lor fiind mai intensă în raport de condiţiile de altitudine, latitudine, ariditate şi umiditate şi de limitele economice şi tehnologice (cu rol esenţial în dezvoltarea agriculturii dar şi a altor activităţi). Evoluţia societăţii umane pe o durată de câteva mii de ani, din epoca bronzului şi până în epoca modernă a fost în strânsă dependenţă de spaţiul agrar care însă prezintă limite de natură 13
ecologică, pe care Victor Tufescu şi colaboratorii (1996), le definesc în felul următor: - limitele altitudinale ale culturilor agricole: au fost stabilite pentru emisfera nordică, prin experimente efectuate în Canada şi C.S.I., de până la 70 0latitudine nordică pentru cultura cartofului şi orzului de vară şi de 63 0 şi 610 latitudine nordică pentru cultura grâului şi respectiv cea a sfeclei de zahăr. În emisfera sudică cerealele ating 40º latitudine sudică pe coasta Oceanului Pacific şi 46º latitudine sudică în câmpiile litorale de la Oceanul Atlantic. - limitele altitudinale extreme ale culturilor agricole; sunt considerate la 4600 m în Asia Centrală pentru orz, la 3600 m în podişul Qing Zang (Tibet) pentru culturile de orz, grâu şi legume. În America de Sud cultura grâului atinge 3600 m altitudine, în Venezuela, iar cartoful până la 4300 m, altitudine la 150latitudine sudică. În Africa, în Podişul Etiopiei meiul se cultivă până la 2500 m altitudine, iar plantele citrice şi batatele până la 2000 m altitudine. În Europa, viţa de vie, rodeşte până la 1200 m altitudine în Alpii de vest şi până la 700 m în Subcarpaţii de Curbură, Subcarpaţii Getici, etc. Păşunatul se practică în Munţii Anzi până la 5200m, iar în Munţii Carpaţi până la 1700 m. În zonele tropicale, relieful înalt creează condiţii mai favorabile de utilizare a terenurilor şi pentru aşezări datorită unui topoclimat de adăpost, ceea ce explică o locuire mai mare în raport cu ţinuturile mai joase. - limitele de ariditate excesivă - sunt condiţionate de temperaturile foarte ridicate şi de lipsa precipitaţiilor care fac imposibilă dezvoltarea plantelor. În Africa limita de ariditate este dată de izohietele cuprinse între 250-350 mm, iar în Asia de Sud-Vest au aproape aceleaşi valori (300-400mm). În peninsula Arabia în majoritatea ei aridă, spaţiul cultivat (în oaze)deţine numai 2% din întregul teritoriu. În acest sens, se constată că regiunile deşertice şi semideşertice reprezintă cca 25%din suprafaţa uscatului, în care singurele areale unde se practică agricultura sunt oazele, ceea ce explică şi densitatea foarte redusă a populaţiei. - limitele de umiditate, determinate de marea cantitate de precipitaţii din zonele ecuatoriale şi musonice, de apa bazinelor oceanice, mărilor şi cuvetelor lacustre, de zonele de înmlăştinire, ridică probleme deosebit de dificile pentru practicarea unor activităţi agricole. - un exemplu îl constituie culturile de bază adaptate la regiunile musonice cu mari inundaţii în delta Gange-Brahmaputra, specifice sunt culturile de orez care asigură hrana pentru o populaţie foarte numeroasă.- limitele economice şi tehnologice - sunt determinate de gradul de dezvoltare economică şi socială a numeroase state, de înzestrarea tehnologiei a agriculturii, ceea ce permite creşterea randamentelor diferitelor culturi agricole cu consecinţe importante pentru comunităţile umane cu posibilităţi de hrană sub standardele unei vieţi normale. Zonele geografice din emisfera nordică cu o populaţie extrem de scăzută sunt situate în ţinuturile nordice ale Eurasiei şi Americii de Nord, între care nordul Scandinaviei, locuită de laponi, crescători de reni, ţinutul arctic al Federaţiei Ruse, cu o populaţie de 6 milioane locuitori pe o suprafaţă de cca 9 milioane km 2 (0,2% din populaţia Terrei), Groenlanda cu cca 50 de mii de locuitori, în majoritatea eschimoşi, ce trăiesc din vânatul focilor, morselor dar şi al mamiferelor de uscat dintre care stăpânul ţinuturilor albe, ursul polar. În marele nord Canadian pe o suprafaţă de cca 4 milioane km2, trăiesc peste 100 de mii de locuitori în mare parte tăietori de lemne în taigaua canadiană şi vânători ai multor specii de animale care au blană mult apreciată dar care astăzi sunt protejate fiind în pericol de dispariţie cum este cazul castorului. În privinţa acţiunii societăţii umane a secolului al XX-lea de recuperare a unor zone favorabile pentru agricultură, eforturile depuse pentru îndiguiri de râuri, desecarea de regiuni 14
mlăştinoase şi unităţi lacustre au contribuit la scoaterea de sub exces de umiditate a peste 65 milioane hectare situate în ţările din Europa, SUA, etc. Olanda prin recuperarea unei mari părţi a Golfului Züiderse, “a renăscut din mare”. Sistemul cultivării orezului, în terase, care se extind în zonele montane din Asia musonică, a determinat o populare intensă a zonelor premontane din partea sudică a Munţilor Himalaya şi în numeroase areale din peninsula Indochineză. Dar presiune demografică este foarte mare în Indonezia, Malaysia, unde cultivarea orezului, creează aglomerări mari de populaţie care depăşesc cca 2000 locuitori pe km 2. Câmpia Chinei de Est străbătută de cele două mari fluvii Huang He şi Chang Jiang, de asemenea delta Gangelui, etc. reprezintă spaţii geografice, unde cultivarea manuală a orezului a determinat concentrări mari de populaţie, peste 1000 locuitori pe km 2. Datorită condiţiilor favorabile, cca 50% din populaţia planetei trăieşte sub 200 m altitudine, deci în zona de câmpie, pe o suprafaţă ce reprezintă 25% din uscatul terestru. Repartiţia medie a populaţiei în raport de altitudine, pe continente (Negoiescu, Vlăsceanu, 1998) este următoarea: - continentele cu populaţie concentrată în zona de câmpie şi ţărm sunt Europa şi Australia, cu o altitudine medie de locuire de 16 m şi respectiv 95 m; - Asia cu o altitudine medie de locuire de 320 m ; - America de Nord, cu o locuire în zone de câmpii înalte şi podişuri , la altitudine medie de locuire de 430 m; - Africa şi în special America de Sud, cu cea mai numeroasă populaţie care locuieşte în zonele de podişuri şi zonele montane la altitudini medii de 590 m şi respectiv 644 m. Pe Glob, peste 78% din populaţie locuieşte pe un teritoriu situat sub 500m altitudine. La o altitudine cuprinsă între 500-1000 m, reprezentând cca 23% din uscatul terestru, locuieşte aproape 12% din populaţia planetei. La altitudini de peste 2000 m, trăiesc, peste 8% din locuitorii planetei noastre mai ales în zonele favorabile diferitelor culturi agricole, cum este porumbul şi cartoful în zona podişurilor din Munţii Anzi, dar şi exploatării unor importante resurse ale subsolului (aur, argint, cupru, plumb, etc.) În zona andină întâlnim mari aşezări umane, dintre care La Paz (Bolivia), fiind capitala situată la cea mai mare altitudine din lume, peste 4000 m, Quito, capitala Ecuadorului situată la 2850 m ocupă locul al doilea, Bogota, capitala Columbiei /2632 m), iar Ciudad de Mexico, capitala Mexicului, cu o populaţie de peste 20 milioane locuitori este situată la 2240 m. În ţara noastră, o locuire peste 60% revine zonelor din dealurile subcarpatice şi podişurilor Moldovei, Transilvaniei şi Podişului Getic, unde condiţiile de valorificare a lemnului din pădurile care acum câteva secole acopereau circa 70% din suprafaţa dealurilor şi podişurilor, a solurilor fertile pentru diferite culturi agricole, dar în special pentru creşterea animalelor şi nu în ultimul rând numeroasele resurse ale subsolului între care sarea şi mai târziu cărbunii, petrolul etc., au determinat o intensă locuire care continuă şi în prezent, dovadă densitatea de peste 100 locuitori pe km 2, ce depăşesc media pe ţară de peste 95 locuitori pe km 2. 2.2 Creşterea demografică şi impactul asupra resurselor naturale.
Cuaternarul, cea mai recentă perioadă din evoluţia planetei Terra, consemnează un eveniment remarcabil prin apariţia unei fiinţe care depăşeşte limitele strict biologice, numită homo sapiens. În lunga perioadă preistorică omul, îşi va perfecţiona armele de vânătoare şi apoi uneltele cu care va cultiva pământul, trecând pe rând la piatra cioplită şi şlefuită, la bronz şi 15
fier, ceea ce va determina o creştere însemnată a posibilităţilor de obţinere a hranei, cu consecinţele evidente în prelungirea duratei vieţii şi a măririi numărului de oameni dintr-o anumită comunitate socială. Manifestările artistice, rămase în peşterile de la Lascaux (Franţa) şi Tassili (Africasahariană) ca şi din numeroase alte locuri, dovedesc preocupările diverse ale omului preistoric şi faptul că rezolvarea problemei hranei zilnice, nu mai constituie o presiune de natură să-i îngrădească anumite activităţi legate de practici artistice sau de idolatrizare (atribuirea de puteri magice unor animale sau unor fenomene naturale). După aprecierile cercetătorilor, acum cca. 40 000 de ani, tehnologia reprezentată prin confecţionarea de unelte tot mai eficiente, folosite în special pentru vânătoare a constituit un prim rol al schimbărilor, astfel că populaţia s-a înmulţit ajungând la cca 4 milioane de locuitori care au migrat din zonele tropicale umede situate în Asia şi Africa până în câmpiile mai aride şi zona de tundră. Civilizaţia antică egipteană, a beneficiat de o agricultură în care tehnica irigării ogoarelor situate de-a lungul Nilului, a creat pe o perioadă de câteva mii de ani (4000 î. Hr) condiţii de trai unei populaţii relativ numeroase, raportată la alte spaţii geografice, dar creşterea presiunii demografice şi utilizarea intensivă a irigaţiei (2-3 recolte pe an care se suprapuneau şi peste sezonul secetos), au dus la salinizarea solurilor şi scăderea drastică a producţiei agricole. În bazinul mediteranean, defrişările masive făcute de agricultori, în condiţiile aridizării climatice au determinat în Grecia antică, sudul Italiei, în Sicilia etc, declanşarea unei eroziuni puternice a solului pe vaste suprafeţe, favorizată de relieful muntos şi deluros. Imperiul roman a contribuit, pe lângă deschiderea de drumuri pietruite care legau Roma de provinciile sale, construcţii de poduri şi apeducte, la o exploatare (cu mijloace tehnice existente la începutul primului mileniu dup Hr), a minelor de aur şi argint în special din Dacia, a cositorului din Insulele Britanice, a lemnului de cedru din ţinuturile riverane Mării Mediterane. Un al doilea val al schimbării, datorat unei agriculturi relativ stabile s-a produs acum 10 000 de ani, în sudul şi estul Mării Mediterane în China şi America Centrală, “Revoluţia Agricolă”, a determinat modificări importante în societăţile tribale şi a condus la apariţia unor structuri sociale mai complexe, cu aşezări de dimensiuni mai mari. Apariţia primelor oraşe şi cetăţi, marchează o creştere mai accentuată a populaţiei, care timp de câteva milenii a stagnat la cca 4 milioane de locuitori, astfel că de la 27 milioane locuitori în jurul anului 2000 î. Hr, se înregistrează cca 100 de milioane la începutul Erei Creştine. În timpul Evului Mediu, datorită insuficienţei hranei, ca urmare a scăderii producţiei agricole în spaţiile utilizate intensiv fără o protecţie a fertilităţii solurilor şi a molimelor ce nu putea fi controlate în lipsa unor condiţii igienice şi mai ales a surselor de apă şi a numeroaselor războaie se constată o creştere foarte lentă a populaţiei chiar scăderi dramatice. În felul acesta se explică existenţa unei populaţii de 350 milioane locuitori la sfârşitul primului mileniu după Hr. Societatea umană, întâmpină numeroase obstacole şi în primele secole ale mileniului al 2-lea, astfel Europa - cunoaşte la mijlocul sec al XIV-lea, o epidemie de ciumă bubonică care a înjumătăţit populaţia continentului în câţiva ani. Revoluţia industrială din secolul al XVIII-lea, deschide noi posibilităţi de valorificare a resurselor din agricultură, din subsol (valorificarea diferitelor minereuri, a cărbunilor etc.) şi chiar din apele mărilor şi oceanelor. Între anii 1750-1825, populaţia lumii, creşte de la 800 milioane locuitori la 1 miliard, sporurile cele mai importante înregistrându-se în Europa şi America de Nord. Creşterea producţiei agricole prin extinderea suprafeţelor cultivate atât în Europa cât şi Satele Unite şi diversificarea culturilor, a însemnat o creştere a bunăstării, reflectată în ritmul mai accentuat 16
al creşterii populaţiei, care ajunge la cca 1,2 miliarde locuitori în anul 1850. În prima parte a secolului al XIX-lea, mijloacele de transport terestru şi navele ca şi cele din comunicaţii nu au suferit modificări importante, mulţi locuitori ai planetei, trăiau în zonele rurale, dar progresele ştiinţelor (matematică, fizică, chimie etc.) ca şi descoperite tehnologice, au determinat în cea de a doua jumătate a secolului al XIX-lea o dezvoltare deosebită a diferitelor ramuri industriale, mai ales a celor care furnizau materii prime, (minereuri, combustibili fosili, materiale de construcţii, lemn etc,) dar şi a ramurilor care asigurau producerea de energie, produse siderurgice, prelucrarea bumbacului, etc. În aceste condiţii, ţările europene şi Statele Unite trec la o valorificare intensă a resurselor solului şi subsolului, dar şi a celor reprezentate de apele continentale (râuri, fluvii etc). Exploatarea pădurilor pe mari suprafeţe începute la sfârşitul sec al XVIII-lea în Europa şi China, este continuată în sec al XIX-lea în estul Americii de Nord, India în sudestul Asiei, astfel că în prima jumătate a sec al XX-lea, pădurile mai acopereau cca 32 % din suprafaţa continentelor. Trecerea de la producţia manufacturieră la realizarea de bunuri industriale pe baza noilor tehnologii care folosesc forţa motoarelor, pun bazele unei dezvoltări economice accelerate, mai ales pentru ţările cu potenţialul industrial din emisfera nordică. În primele decenii ale secolului al XX-lea, exploatarea resurselor industriale a atins creşteri explozive, datorită diversificării şi creşterii producţiei industriale, ceea ce va amplifica lărgirea bazei energetice. Petrolul, va reprezenta o sursă energetică cu creşteri deosebite, de la 70 mii tone, în anul 1860 (România fiind prima ţară din lume înregistrată statistic în anul 1857, în exploatarea petrolului prin lăcărit, prima sondă de petrol fiind forată în Pennsylvania în anul 1869), la 21 milioane tone, în anul 1900, pentru ca în 1913 să se extragă 53 milioane tone de petrol. Ponderea petrolului în totalul energiei consumate a crescut de la 10 % în anul 1910 la 20 % în anul 1938. După primul război mondial, cu toate că multe state europene trec la refacerea economică, preocupările ştiinţelor tehnice dar şi ale medicinii, ridică standardul de viaţă european dar şi cel american, contribuind la creşterea sporului natural, ceea ce va determina înscrierea între anii 1918-1927, a unei populaţii de 2 miliarde de locuitori pe Terra. Dezvoltarea tot mai accelerată a unor state industrializate a creat presiuni asupra spaţiului geografic care a suferit modificări însemnate ca urmare a procesului de urbanizare. Între anii 1900-1950, ponderea populaţiei urbane a crescut de la 13,3 % la 28,9%, numărul oraşelor cu peste 1 milion de loc, crescând de la 17 în anul 1900 la 70 în anul 1950. Promovarea unor creşteri demografice, în numeroase state ale lumii, după al 2-le război mondial, au condus la înscrierea de către statisticile O.N.U, a trei miliarde de locuitori în anul 1960. În deceniul al şaptelea al secolului al XX-lea, se constată o scădere lentă a ratei anuale de creştere a populaţiei, ca urmare a reducerii natalităţii datorită reglementării în politica demografică a unor state mari cum este China, totuşi în anul 1974 se înregistrează al patrulea miliard de locuitori pe Terra. Tendinţa de reducere a ratei de creştere a populaţiei la nivel mondial de la 2.2 % în 1964 (record absolut), la 1,4 % în ultimul deceniu al secolului al XX-lea nu a diminuat creşterea absolută a populaţiei pe Terra, în anul 1987, consemnându-se al 5-lea miliard de locuitori, iar în anul 1999, se înregistrează al şaselea miliard de locuitori. Studiile întreprinse de organismele FAO atestă o creştere alarmantă a numărului de locuitori în situaţie de subalimentare cronică din Africa Sud-Sahariană la cca 300 milioane până în anul 2010 şi în menţinerea la peste 230 milioane locuitori în Asia de Sud, a celor subnutriţi. (fig.3) 17
Datele statistice arată o creştere continuă a sporului natural, în secolele al XX-lea, astfel de la un spor natural de 16 milioane de locuitori în anul 1900 (rata de creştere a populaţiei fiind mai mică de 1 %), până la o cifră record a sporului natural de 87 milioane de locuitori în anul 1990. Pentru primele două decenii ale secolului al XXI-lea, se estimează că sporul natural pe Terra, se va menţine la cca 80 milioane locuitori, cifră înregistrată în anul 1997. În a doua jumătatea a secolului al XX-lea, se constată o gruparea a ţărilor pe zone politico-economice, cu o evoluţie demografică diferită: grupul statelor dezvoltate cu o natalitate moderată, o mortalitate în scădere şi o speranţă de viaţă mare la naştere, şi grupul ţărilor slab dezvoltate în care natalitatea explozivă este singurul factor important în susţinerea creşterii accentuate a sporului natural. După statisticile, O.N.U. (la nivelul anului 1994), ţările cele mai dezvoltate de pe Glob, situate în Europa, America de Nord, estul Asiei: Japonia şi Australia împreună cu Noua Zeelandă, deţin cca 21% din populaţia Terrei, având în mediu urban 74 % din populaţie şi participă cu 5 % la creşterea populaţiei mondiale. Continentul Asia grupează în partea de Sud şi Est o populaţie ce reprezintă peste 50 % locuitorii Terrei, China cu 1,25 miliarde de locuitori, India cu 976 milioane de locuitori (1998), cărora li se alătură Indonezia, Pakistan, Japonia şi Bangladesh cu peste 100 milioane de locuitori fiecare. (tabel nr.2). Creşterea demografică a populaţiei pe Terra, necesită o continuă mărire a cantităţii de alimente, fapt ce a determinat aplicarea unor tehnologii tot mai intense în agricultură, crearea unor soiuri de mare productivitate la principalele culturi grâu, orez, porumb, folosirea îngrăşămintelor şi irigaţilor pe suprafeţe agricole tot mai mari. Creşterea producţiei de cereale în special de grâu şi orez, de circa 4-5 ori de la începutul secolului a solicitat o creştere de peste patru ori a cantităţii de apă utilizată la irigaţii.(pentru tonă de grâu în condiţiile climei temperate continentale este necesară o cantitate de apă de cca 2-3 tone prin irigare).
Numărul de locuitori în primele 10 ţări, anul 1998 şi prognoza pentru anul 2050 Tabel nr. 2 1998
Poziţia Ţ a ra
2050 P o p u l a ţ i a ( m i l .t )
Ţ a ra
P o p u l a ţ i a ( m i l .t )
1
C h in a
1255
I n d ia
1533
2
I n d ia
976
C h in a
1517
3
S t a te le U n ite
274
P a k is ta n
357
4
I n d o n e z ia
207
S a t e le U n i te
348
5
B ra zilia
165
N ig e ria
339
6
R u s ia
148
I n d o e n zia
318
7
P a k is ta n
147
B r a z ili a
243
8
J a p o n ia
126
B a n g la d e s h
218
9
B a n g la d e s h
124
E t io p ia
213
N ig e ria
122
I ra n
170
10
S u r s a : U n i t ed N a ti o n s , o r d P o p u l a t io n P r o s p e c t s : T h e 1 9 96 R e v i s i o n ( N e w Y o r k 1 99 6 )
În condiţiile solicitărilor de creştere a producţiei culturilor agricole, multe state au folosit cantităţi tot mai mari pentru irigaţii atât din sursele de apă de suprafaţă cât şi din cele subterane, care sunt în multe zone ale Terrei în situaţia de a fi reduse drastic, datorită depăşirilor posibilităţilor naturale de refacere. O situaţie îngrijorătoare o prezintă rezervele de apă subterană din Podişul Decan (India), unde după aprecierile specialiştilor, cantitatea extrasă din acvifere depăşeşte de cca 2 ori posibilităţile de reîncărcare a acviferului. 18
Situaţia poate fi dramatică deoarece epuizarea resurselor subterane de apă, conduce după aprecierile lui David Seckter (de la Institutul Internaţional pentru Menagementul Irigaţiilor din Sri Lanka), la reducerea irigaţiilor care ar micşora recolta Indiei cu circa 25%, în condiţiile în care echilibrul dintre aprovizionarea cu hrană şi cerere este deja precar şi unde sunt aşteptaţi încă 600 milioane locuitori, în următoarea jumătate de secol (L.R. Brown, Ch. Florin, 1999). Într-o situaţie asemănătoare este prezentată aprovizionarea cu apă din pânzele freatice pe o mare parte din Nordul Câmpiei Chineze, unde pânza coboară cu cca 1,5 m anual (după prognozele realizate de Saudia National Laboratory din Statele Unite), ceea ce va afecta bazinele unor râuri importante din China, determinâd un deficit uriaş de apă la începutul mileniului al treilea, într-o zonă care produce în prezent cca 40% din producţia de grâne a Chinei. În privinţa resurselor de hrană din mediul oceanic şi marin este semnalată o supraexploatare a principalelor zone de pescui, biologii considerând că 95 de milioane tone pe an este un prag, a cărui depăşire va însemna nerefacerea multor specii marine. Defrişarea masivă a pădurilor din a doua jumătate a secolului al XX-lea, pe suprafeţe vaste din Asia (în Insulele Indoneziene, Japonia şi India) din America Centrală din vestul Americii de Nord şi estul Africii, iar în ultimele decenii din zonele ecuatoriale şi musonice umede (în Filipine, Peninsula Indochina şi în Bazinul Amazonului) capătă o amploare necunoscută în trecut, pădurea ajungând să acopere în prezent 26% din suprafaţa Terrei, dar numai 12 % îşi păstrează intact învelişul de ecosistem forestier. Repercusiunile asupra mediului înconjurător prin dispariţia pădurilor înglobează o multitudine de factori negativi de la dispariţia a mii de specii de plante şi animale, intensificarea deşertificării în diferite regiuni (central-asiatică, Sahel, Mexic etc.), inundaţiile de o amploare deosebită, eroziunea solului şi alunecările afectează mari zone dens populate. Dezechilibrele din atmosferă prin acumularea dioxidului de carbon, au condus la creşterea temperaturii planetare cu 0,5° C în ultimii 30 de ani şi instalării efectului de seră cu consecinţe în modul de manifestare a fenomenelor atmosferice (frecvenţa mare a formaţiunilor de tip uragan) şi creşterea nivelului Oceanului Planetar prin topirea calotelor din zonele polare, etc. Secolul al XX-lea poate fi denumit un secol al contrastelor în care progresele tehnicoştiinţifice au făcut posibil un salt uriaş în domeniul transporturilor şi telecomunicaţiilor (prin telefonie, radiofonie, televiziune şi internet), un secol în care este folosită energia atomică atât în centrale atomo-electrice dar şi pentru bombe atomice cu urmările tragice a celor două oraşe nipone Hiroşima şi Nagasaki. Înlocuirea în industrie a metalelor cu materiale plastice apărute în cea de a doua jumătate a sec. al XX-lea şi care pe lângă reducerea consumului de metale şi uşurinţa în utilizare, au contrbuit la poluarea multor râuri şi zone de coastă aducând prejudicii faunei şi florei. Desigur în dezvoltarea industrială a acestui secol, a fost utilizată energia combustibililor fosili (fig. nr. Terra pag. 164) între care cărbunii care au dominat timp de peste 6 decenii urmaţi de petrol cu o ascensiune deosebită după al doilea război mondial, dar mai ales din deceniul al şaselea ca şi apariţia energiei atomice în balanţa energetică în ultimile două decenii ale secolului al XX-lea, ceea ce ilustrează importantele transformări tehnologice dar şi modificări socio-economice.
3. Dezvoltarea umană 3.1. Etape istorice în valorificarea resurselor umane
De la începutul istoriei umanităţii, folosirea resurselor naturale, a reprezentat o constantă a dezvoltării, valorificarea lor fiind într-o corelaţie directă cu gradul dezvoltării 19
tehnico-economice în diferitele etape ale organizării societăţii. O primă etapă a valorificării resurselor naturale este consemnată în neolitic când are loc trecerea comunităţilor umane de la vânătoare şi pecuit la o activitate agricolă bazată pe cultura plantelor. În epoca neolitică cuprinsă între mileniile 9 şi 4 î. Hr., omul reuşeşte să domesticească bovinele (dovadă stau reprezentările boului Apis, animal divinizat în Egipt antic) şi calul domesticit mai întâi în Asia Centrală şi apoi în Europa Estică. În neoliticul mijlociu, cca. 6000 ani î.Hr. cultura grâului se extinde din Orientul Apropiat în ţinuturile Mediteraneene. Cultivarea orezului se practica în China şi zona din Sud-Estul Asiei, între mileniile 8-7 i Hr, iar porumbul a reprezentat pentru civilizaţia Maya o importantă sursă de hrană cu mai bine de 6000 ani î.Hr. Civilizaţiile dezvoltate în zona mediteraneană al căror apogeu este marcat de Grecia antică reprezintă a doua etapă prin utilizarea tot mai largă a resurselor naturale fapt reflectat de dezvoltarea construcţiilor în oraşul Athena şi în aşezările urbane din Peninsula Peloponez, Ins. Creta (palatul din Knosos, cu picturi şi mozaicuri, dovedesc înalta cultură minoică) din insulele Egee (vestitul colos din Ins. Rodos) etc. Desigur primele aşezări de tip urban, apar în sudul Mesopotamiei pe cursul fluviilor Tigru şi Eufrat, vechea civilizaţie sumeriană ridică o serie de aşezări întărite cu ziduri de apărare încă din mileniul al V-lea, î.Hr dintre care Uruk, Ur, Nippur etc. Oraşul Babilon (mileniul al III-lea î.Hr.) capitala Mesopotamiei a cunoscut o înflorire economică deosebită, a avut o populaţie estimată la 3 milioane de locuitori ( Schneider 1968), dispărută sub loviturile noilor cuceritori, triburile asiriene în anul 689 î. Hr. ce vor întemeia pe malul Tigrului, oraşul stat Assur. Impunătoarele monumente din Memphis şi Teba (mileniile IV, III i.Hr.) mai târziu din Heracleopolis (mileniul II i. Hr.) amintesc de aşezările urbane importante ale Egiptului antic, unde producerea pietrelor, metalelor preţioase, a fierului etc., reprezentau activităţi importante Valea Nilului asigură prin cultura meiului, a grâului şi creşterea de animale importante surse de hrană. De la civilizaţiile mesopotamiană, egipteană şi asiro-caldeană, vor prelua grecii o serie de descoperiri importante, între care folosirea roţii, a prelucrării metalelor şi desigur al alfabetului pe care-l vor perfecţiona, ca şi a numeroaselor cunoştinţe de astronomie şi navigaţie. În Grecia antică se dezvoltă arhitectura, construcţia de nave, prelucrarea aurului, argintului, a pietrelor preţioase, realizarea vaselor ceramice, între care cele folosite la depozitarea şi transportul uleiului de măsline şi vinului. La construcţia templelor de piatră şi marmură de pe ţărmul mediteranian al Asiei mici, din insulele egeene şi mai târziu de pe Acropole colina ce străjuieşte Athena au contribuit meşteşugarii şi navigatorii ce cutreerau Mediterana şi transportau lemn, metale şi alte materii prime pentru atelierele manufacturiere a le Eladei. Metalurgia bronzului şi fierului, îşi face prezenţa în viaţa comunităţilor umane încă din mileniul al II-lea î. Hr contribuind la realizarea de unelte pentru agricultură. Forţa vântului folosită de vasele cu pânze, va intensifica comerţul în bazinul mediteranean până pe ţărmurile Pontului Euxin (Marea Neagră) şi dincolo de Coloanele lui Hercule (strâmtoarea Gibraltar). Fenicienii buni navigatori vor întemeia numeroase aşezări pe ţărmurile Mediteranei (Tyr, Sidon - în Libanul de azi, Marsilia port în sudul Franţei) şi apoi grecii, oraşe colonii, ca Siracuza (Ins. Sicilia), Tomis (Constanţa), Callatis (Mangalia), Histria, etc. pe ţărmurile Pontului Euxin. 20
În Asia, China şi India cunosc o dezvoltare deosebită din mileniul al III-lea îHr., prin practicarea unei agriculturi irigate, în special a orezului, dar şi prin înflorirea meşteşugurilor, arta ceramicii, a faianţei, porţelanului, prelucrarea mătăsii naturale şi pielăria în China, precum şi obţinerea de obiecte metalice, din fildeş şi de ceramică în India. În delta Gangelui, pe fluviul Mekong, Hong He, Changjiang şi în zona costieră din Sud-Estul Asiei, pescuitul şi cultura orezului, au constituit vechi îndeletniciri care asigurau hrana unei populaţii destul de numeroase. Civilizaţia asiatică va ridica numeroase temple monumentale pentru a venera zeităţile hinduse, Palenbang (Ins. Jawa), mai târziu Madurai (India ), sau temple budiste, ca Borobudar (Ins.Jawa) etc. Imperul roman, reprezintă o etapă importantă, în valorificarea resurselor naturale, începând cu “pietrele de construţie” pentru realizarea de drumuri, apeducte şi poduri (cimentul folosit la construcţia podului de peste Dunăre în anul 101 d.Hr., de către arhitectul Apollodor din Damasc, este şi astăzi în atenţia specialiştilor) şi continuând cu exploatarea resurselor subsolului. Exploatările auro-argintifere din Munţii Apuseni (Zlatna, Baia de Arieş, etc), dar şi a altor metale (cositor din Ins. Britanice) au constiuit o activitate importantă a civilizaţiei romane . Defrişările făcute pentru obţinerea de terenuri agricole şi exploatarea lemnului pentru construcţia de nave, practicate în Grecia antică, vor fi continuate de romani, în zonele limitrofe Mării Mediterane, vor determina o intensificare a eroziunii solului pe mari suprafeţe din Elada, Peninsula Italică şi ţărmurile Mediteraneene din Orientul Apropiat. Civilizaţiile precolumbiene datând din mileniul al II-lea î.Hr. deşi nu beneficiau de cunoaştere roţii, cultivau cartoful, porumbul şi plante textile pe terase amenajate pe versanţi din zonele înalte, folosind irigaţiile. De asemenea exploatau aurul, argintul, cuprul şi alte metale din zona Anzilor, Perului şi Boliviei. Epoca marilor descoperii geografice, inaugurată de navigatorul portughez Bartolomeo Diaz, care ajunge în anul 1486 la Capul Bunei Speranţe (Sudul Africii), este continuată în anul 1497, de Vasco Da Gama, cel care deschide calea legăturilor comerciale între regatul Lusitan şi Subcontinentul India. Descoperirea “Lumii Noi” de către navigatorul Cristofor Columb (1492) va da încredere unui alt navigator Fernando Magelan (de origine portugheză) care în 1519 îşi propune să traverseze Oceanul Atlantic, să ajungă în aşa numita “Mare a Sudului” efectuând înconjurul Terrei pe oceane, cucerind noi teritorii pentru Regatul Spaniei. Lărgirea orizontului “Lumii vechi”, va însemna a patra etapă, în valorificarea de resurse importantă pentru dezvoltarea economică-socială, metalele şi pietrele preţioase, lemnul, mirodeniile etc., vor da un nou avânt activităţii manufacturiere din metropolele Europei Vestice. După o îndelungată perioadă istorică cu evoluţie lentă societatea umană este trezită de ideile din perioada renascentistă ale unor importanţi filozofi, artişti, astronomi, matematicieni, arhitecţi şi constructori, spirite enciclopedice ce au marcat istoria omenirii. Leonardo Da Vinci, Galileo Galilei, Michelangelo Bonaroti (Italia), Nicolaus Copernic (Polonia) etc. Epoca modernă va cunoaşte o puternică transformarea prin revoluţia industrială din seolul al XVIII-lea, descoperirile din domeniul tehnic, vor marca a cincea etapă, de valorificare a resurselor, în special subterane, mai ales a celor energetice. Începută în Anglia prin introducerea războiului de ţesut, acţionat mecanic prin forţa aurului (anul 1776), va continua prin valorificarea puterii energetice a cărbunilor în transporturile navale şi apoi în cele feroviare. Exploatarea cărbunilor în ţările europene va însemna apariţia unor zone industriale siderurgice, constructoare de nave, de utilaje industriale etc., în 21
Anglia, Scoţia, Ţara Galilor din Regatul Unit al Marii Britanii, pe Valea Rhinului, în bazinul Ruhr din Germania, în Ţările de jos (Belgia şi Olanda) şi Luxemburg. Din a doua jumătate a secolului al XIX-lea, cărbunii reprezintă principală sursă energetică, înlocuind lemnul îndelung exploatat din pădurile Europei. De asemenea cărbunii, vor fi principala materie primă sub formă de cocs în obţinerea oţelului, tot mai necesar în construcţia căilor ferate ce se extind rapid în multe ţări europene. În România primele linii feroviare intrate în exploatare au fost Oraviţa-Baziaş (1854), Cernvodă-Constanţa (1860) şi Bucureşti Giurgiu (1869). În ultimile decenii ale secolului al XIX-lea, îşi face apariţia motorul cu explozie, odată cu introducerea unei noi resurse energetice, petrolul, care în secolul al XX-lea în decursul a şase decenii va depăşi utilizarea cărbunelui ca sursă energetică. Secolul al XX-lea, va însemna şi o transformare profundă în domeniul transporturilor şi mijloacelor de comunicaţie, prin perfecţionarea primelor tipuri de avioane şi apariţia unui metal uşor, aluminiul (în deceniul al treilea) ca şi utilizarea telefoniei şi radioului. Perioada contemporană, poate fi considerată a şasea etapă, ce se manifestă printr-o folosire intensivă a resurselor naturale, care sunt utilizate în mare parte de statele industrializate, în vederea realizării unor ritmuri înalte de dezvoltarea economică. În acelaşi timp în ţările în curs de dezvoltare se produce o creştere explozivă a populaţiei, începe o lungă perioadă de exploatare necontrolată a resurselor subsolului şi a celor de suprafaţă în special a pădurilor. După al II-lea război mondial, odată cu accelerarea procesului revoluţiei tehnicoştiinţifice contemporane omenirea trece la folosirea energiei nucleare (prima centrală producătoare de electricitate funcţionează din anul 1954. SUA) şi la aplicarea tehnicilor electronice şi microelectronice ce au asigurat realizarea primelor zboruri cosmice (prima ieşire în spaţiu, Iuri Gagarin 1961, iar prima aselenizare N.Amstrong, 1969). În acelaşi timp decalajele economice dintre statele dezvoltate şi ţările în curs de dezvoltare s-au accentuat ceea ce a creat diferenţieri mari în modul de viaţă a populaţiei Terrei. Din patru locuitori ai Terrei, unul este afectat de foame sau malnutriţie, cauzele fiind: dezvoltarea demografică explozivă, transferarea combustibililor fosili din ţările producătoare (mai slab dezvoltate) în proporţie de 75% în ţările industrializate, scăderea producţiei agricole prin utilizarea neraţională a terenurilor şi lipsa de mijloace tehnice în agricultura multor state slab dezvoltate. Defrişarea pădurilor pe vaste suprafeţe a generat în ultimile decenii, inundaţii, alunecări de teren cu efecte distrugătoare asupra aşezărilor umane şi culturilor agricole în zone dens populate. Începând din anul 1961, O.N.U. şi F.A.O. au lansat Programul Alimentar Mondial (P.A.M), pentru susţinerea ţărilor sărace în dezvoltarea agriculturii, prin irigaţii, realizarea unor programe de reformă agrară şi de ajutor financiar în caz de calamităţi naturale. În 1974, cu prilejul Conferinţei Mondiale al Alimentaţiei de la Roma, a fost creat Consiliul Mondial al Alimentaţiei, subordonat O.N.U., pentru a urmări evoluţia producţiei alimentare în ţările în curs de dezvoltare şi de a interveni prin ajutoare alimentare şi financiare în situaţiile de criză alimentară. Experţi F.A.O., pe baza creşterii prognozate a populaţiei lumii cu 33% până în anul 2010, consideră că suprafaţa cultivată pe persoană va scade cu 21%.
22
Nivelul populaţiei şi disponibilitatea resurselor refolosibile în anul 1990 şi perspectiva anului 2010 Tabel nr. 5 Populaţia şi
1990
2010
Schim bare totală
Schim barea pe cap
resurse terestre şi acvatice Populaţia
Păm ânt irigat (ha)
0%
85 237
(ha)
Păşuni Păşuni*
m ilioane 5290
Captură de peşte* (1)
Culturi agricole
de locuitor
(ha)
7030
33
102
20
-10
277
17
-12
5
-21
1444
1516
3402
3540
4
-22
3413
3165
-7
-30
* Captări din oceane şi râuri (exclusiv acvacultură) * I nclusiv plantaţiile Sursa Brown, Starea lumii, 1994
Culturile agricole şi terenurile irigate, deşi vor înregistra o creştere de 4-5% până în anul 2010, suprafaţa repartizată pe cap de locuitor va prezenta scăderi semnificative (tabel nr. 5) Păşunile, care sunt o resursă importantă pentru creşterea de animale rumegătore (astăzi în număr de cca 3,3 miliarde de capete), fără a afecta rezervele de cereale, dar suprapăşunatul a contribuit la degradarea a 680 milioane hectare (cca 20% din suprafaţa cu păşuni), iar tendinţa de scădere a productivităţii se va menţine în condiţiile creşterii numărului de animale pe hectar de păşune. Suprafeţele piscicole, constituie un alt sistem biologic natural, care poate asigura proteine, cantitatea de peşte recoltată a crescut între ani 1950-1989, de 5 ori, ajungând în anul 1989, la cifra record de 100 milioane tone peşte, însă în ultimul deceniu (sec.XX), s-a produs o scădere constantă a cantităţilor pescuite. Specialiştii în biologie marină consideră posibilă o creştere până în anul 2010, a cantităţii de peşte obţinut din bazinele oceanice şi apele continentale, dacă se respectă ciclul biologic şi posibilităţile de reproducere a speciilor valo-roase, cu toate acestea cantitatea de peşte pe cap de locuitor va scade cu 10%. Apa dulce, este o resursă regenerabilă, fără de care nu se poate realiza o creştere a producţiei agricole, 70% din cantitatea de apă dulce prelevată pe glob din ape de suprafaţă şi subterane fiind folosită la irigarea culturilor. La nivelul anului 1994, 26 de ţări în majoritate din Africa şi Orientul mijlociu nu aveau suficiente resurse de apă, pentru a rezolva aprovizionarea pentru utilităţi casnice şi pentru o dezvoltare normală a diferitelor ramuri economice. Epuizarea resurselor de apă subterane printr-o folosire intensivă şi degradarea prin poluare a apelor de suprafaţă (râuri, lacuri), constituie în prezent un factor restrictiv, în satisfacerea cerinţelor de creştere a producţiei agricole prin irigare. Pădurile o componentă de bază a resurselor naturale, nu îşi mai pot îndeplini în mare măsură funcţiile biologice, ca urmare a defrişărilor pe vaste suprafeţe, în aproape 300 de ani, pădurile au fost reduse de la 4,5 miliarde hectare (cât au fost estimate la nivelul anului 1700) la cca 3,4 miliarde hectare în anul 1990. După aprecierile făcute de Broad (1995), reducerea suprafeţei pădurilor în Indonezia, Brazilia şi Malaiezia a reprezentat cc 53% din suprafaţa de pădure defrişată în deceniul 80 pe Terra. Experţii F.A.O., au evoluat că suprafaţa ocupată de păduri s-a diminuat între anii 1980-1990 cu aproape 300 milioane hectare, ceea ce semnifică o distrugere a pădurilor mai ales în secolul al XX-lea. 23
Worldwach pe baza previziunilor F.A.O., consideră că: “Dacă, prin folosirea noilor tehnologii, naţiunile în curs de dezvoltare ar mări, eficienţa prelucrării până la nivelul actual din ţările industrializate, ele aproape că ar putea să răspundă cererii prognozate pentru anul 2010 în ceea ce priveşte lemnul prelucrat fără a mări nivelurile de recoltare” “Combustibilii fosili - cărbunii, petrolul şi gazul natural - care sunt dislocaţi sau extraşi din subsol, iar apoi arşi în motoare sau furnale, asigură cel puţin 90% din energie în cele mai multe ţări industrializate şi 75% din energia mondială” (L.R. Brown şi Ch. Floin, 1999), Tabel nr.6 Consumul mondial de energie între anii 1900 şi 1997 Tabel nr.6 Sursa de energie C ă rb u n i P e t ro l
Total mil t echivalent petrol
1990 Pondere 0%
Total mil t echivalent petrol
1997 Pondere 0%
501
55
2122
22
18
2
2940
30
G a ze n a t u ra le
9
1
2173
23
S u rs e n u c le a r e
0
0
579
6
S u r s e r e g e n e r a b il e *
383
42
1833
9
Total
911
*
100
9647
100
i n c l u d b i o m a s a , r e s u r s e l e h i d r a u l i c ă , e o l i a n ă , g e o t e r m i c ă ş i s o l a ră
S u r s a : B r o w n , S t a r e a lu m i i, 1 9 9 9
În secolul al XXI-lea omenirea v trebui să apeleze într-o proporţie mare la sursele de energie regenerabile, civilizaţia actuală bazată pe hidrocarburi, în curs de epuizare va face loc uneia noi, în care sursele poluante vor fi înlocuite de energia solară, eoliană, a mareelor, etc. În prezent, arderea combustibililor fosili, au făcut ca emisiile de carbon în atmosferă, să depăşească capacitatea sistemelor naturale de a fixa dioxidul de carbon. “Efectul de seră”, rezultat al acumulării dioxidului în atmosferă peste limita de 0,03% şi altor gaze a determinat după cercetările efectuate, înregistrarea a 14 ani cu temperaturile cele mai ridicate după 1980, din toată perioada de observaţii cuprinse între 1986-1998 (valoarea medie a temperaturii la suprafaţa Terrei, a crescut de la 13,4 0 C la 14,70C, în intervalul 1986-1998). Estimările specialiştilor, în condiţiile folosirii combustibililor fosili chiar la nivelul actual, fără măsuri de protecţie, va conduce la o dublare a cantităţii de dioxid de carbon până în anul 2050, ceea ce va determina creşterea temperaturii medii pe Terra la nivelul anului 2100, cu 1-3,5 0 C (2-6 grade Farenheit), ceea ce ar determina producerea de fenomene climatice extreme, de la cicloni de intensitate foarte mare şi inundaţii distrugătoare până la topirea calotelor glaciare şi schimbări climatice de proporţii (aridizarea sudului Europa, SUA, etc.), (fig.) În vederea reducerii concentraţiilor de CO 2 din atmosferă Protocolul de la Kyoto privind Convenţia Cadru a O.N.U. asupra Schimbării Climei, convenit în decembrie 1997, prevede reducerea emisiilor de gaze poluante pentru atmosferă (o reducere cu 60-80% a emisiilor de carbon faţă de nivelul actual ar contribui la stabilizarea concentraţiilor de CO 2 din atmosferă). O parte însemnată din resursele planetei noastre - Terra - au fost consumate în mod iraţional în secolul al XX-lea, ca urmare a celor două războaie mondiale şi a numeroase conflicte armate. Crearea unor mari arsenale militare, constituie un grav pericol pentru mediul înconjurător. În acest sens, sfârşitul de secol, a consemnat o serie de tratate de dezarmare şi 24
controlul armamentelor, care se referă la arsenale convenţionale, chimice şi nucleare. Dintre acestea, numai Convenţia asupra Armelor Chimice, au un caracter global şi stipulează distrugerea stocurilor şi capacităţilor de producţie. Prin parafarea celor două Tratate privind Reducerea Armamentului Strategic (START I şi II), Statele Unite şi fosta Uniune Sovietică, s-au angajat să pună capăt cursei neîncetate a înarmării nuclere. Secolul al XXI-lea în care tehnologiile postindustriale în domeniul electronicii materialelor sintetice, biotehnologiilor şi software vor duce la un consum minim de materiale, tehnica robotizării şi utilizarea la nivel planetar a energiilor regenerabile, va putea constitui o etapă a valorificării maxime a resurselor naturale ale Terrei, dar cu consumuri materiale minime, ceea ce va însemna pentru pentru omenire, o echilibrare între consumul de resurse refolosibile şi posibilitatea lor de refacere, deci un mediu înconjurător mai apropiat de fiinţa umană. 3.2. Concepţii privind raportul actual între dezvoltarea economică a societăţii umane şi modul de exploatare resurselor naturale.
Deceniile de la sfârşitul secolului al XIX-lea şi de la începutul secolului al XX-lea, au reprezentat o perioadă de realizări tehnice deosebite, de la becul cu incadescenţă, inventat de Thomas Edison, până la motorul cu combustie internă. Cercetările din domeniul chimiei au condus la obţinerea de către F.J. Curie şi Maria S. Curie, a elementelor radioactive poloniu, radiu şi care avea aplicaţii atât în tehnologie, medicină şi dar şi în alte domenii. Modernizarea tehnologiilor de prelucrare a minereurilor de fier, de cupru şi a altor metale, cu conţinut scăzut în metal prin procedeul de “îmbogăţire”, a facilitat creşterea extracţiei şi lărgirea bazei de materii prime. Prin “procedeul îmbogăţirii”, cuprul poate fi extras din minereul cu conţinut sub 3% în acest metal, ceea ce în 1909 nu era posibil, iar recent acest prag a scăzut la 0,5% ceea ce constituie o premiză a creşterii producţiei de cupru peste 22 ori de la începutul secolului până în prezent. Producţia de fier şi oţel, metale larg utilizate în toate ramurile industriale, reprezintă 83 % din producţia mondială de metale. Dezvoltarea transporturilor şi scăderea costurilor de producţie pentru energie şi materiile prime a amplificat expansiunea industrială accelerând ciclul de exploatare-producţie. În aceste condiţii ţările din Africa (Liberia, Ghana, R.D. Congo etc.) din Asia (India, Indonezia, Malaezia etc.) au devenit în principal exportatori de minereu pentru Europa şi ulterior pentru S.U.A., Japonia etc. Exploatarea intensivă a petrolului, mai ales din deceniul al 6-lea, fiind cel mai competitiv produs energetic a contribuit alături de noile tehnologii, la creştere puternică a activităţilor industriale, care au solicitat cantităţi tot mai mari de materii prime industriale, agricole. În condiţiile unei dezvoltări, accentuate a economiei mondiale, în special a statelor industrializate, “Clubul de la Roma”, care reuneşte experţi, pe problemele dezvoltării economice, ecologice, demografice etc, au elaborat în 1972 un studiu intitulat “The limit to Growth”, în care analizează limitele în care societatea industrializată trebuie să exploateze resursele naturale. Raportul “Clubului de la Roma”, cunoscut sub denumirea de Raportul Meadows, consideră că rezervele naturale sunt un sistem închis, iar dispariţia unor verigi ale sistemului, va conduce la dereglări pe termen lung asupra societăţii umane. În Raportul Meadows sunt luaţi în studiu ca principali factori: populaţia, producţia agricolă, producţia industrială, resursele naturale şi poluarea mediului; şi se ajunge la un model de dezvoltare, care consideră că: - societatea umană, este un sistem unitar omogen care se intercondiţionează cu alte sisteme 25
- menţinerea actualei creşteri a producţiei şi consumului de bunuri materiale va determina un şoc în dezvoltarea economiei mondiale la mijlocul secolului al XXI-lea care se va manifesta printr-o prăbuşire a producţiei de bunuri materiale şi mai ales de produse alimentare - pentru a scăpa de spectrul prăbuşirii economice raportul, consideră necesară o reducere a ritmului creşterii demografice şi o strategie de economisire a resurselor naturale. Criza petrolului din 1973, rezultată în urma limitării exportului de petrol din Orientul Apropiat, a pus în dificultate mai multe ţări industrializate din Europa. Al treilea raport intitulat “Omenirea la răspântie” elaborat în anul 1974 este coordonat de profesorii Mihaylo Mesarovici, din Statele Unite şi Eduard Pestel (R.F.G), care pornesc de la constatarea că în lume există acumulări de factori explozivi generatori de crize. De asemenea autorii consideră că fenomenul creşterii economice, necesită o tratare diferenţiată pe regiuni industrializate, unde consumul se confundă cu risipa şi regiuni unde lipseşte creşterea economică, iar existenţa omului este ameninţată. În acest sens, autorii împart economia mondială în 10 regiuni geografice (sisteme independente), cu caracteristici, considerate similare. În analiza proceselor, adoptă o schemă stratificată, care se compune din următoarele straturi: ambiental (pentru procesele geofizice), tehnologic (pentru activităţi umane autotransfer de energie şi masă), demografo-economic (care cuprinde populaţia şi procesele economico-sociale), socio-politic (pentru sistemele instituţionale şi procesele sociale); în stratul individual (pentru procese psihologice şi biologice). Pe baza acestui model Mesarovici şi Pestel elaborează următoarele concluzii: - lumea cu diferenţele de cultură, tradiţie, dezvoltare economică, este formată dintr-un sistem de regiuni, care sunt în relaţii de interacţiune. - prăbuşirea sistemului economic mondial, se va produce prin prăbuşiri pe plan regional, înainte de mijlocul secolului următor din cauze diferite şi în etape diferite. - soluţia de evitare a unor asemenea catastrofe economice şi sociale, trebuie găsită în context, global, dar printr-o creştere echilibrată, diferenţiată, analoagă creşterii umane. În al patrulea raport al Clubului de la Roma, coordonat de Dennis Gabor (Anglia, premiul Nobel pentru fizică) şi Umberto Colombo (Italia), au analizat în special situaţia resurselor energetice de materii prime şi alimentare, dar şi unele probleme ale mediului. Raportul iniţiat “Să ieşim din epoca risipei”, a încercat să atragă atenţia asupra gestiunii neraţionale a resurselor naturale . Problemele energiei au fost analizate, sub aspectul şocului petrolului, de un colectiv de specialişti, coordonat de profesorul Höfele (Austria) în lucrarea “Energia problemă globală”, studiul analizează surselor energetice constatând o scădere în viitor a ponderii petrolului în producţia de energie electrică şi o creştere a consumului de gaze şi chiar de cărbune (dar supus unor tehnologii noi, din el extrăgându-se hidrocarburi lichide), de asemenea energiei nucleară va avea un aport dar cu o creştere mai lentă, iar sursele regenerabile cum sunt, energia solară, eoliană, biocombustibili, contribuţii modeste în balanţa energetică. Sursele de perspectivă vor fi energia de fuziune şi hidrogenul, dar aplicarea lor la scară industrială se va face în primele decenii ale secolului următor. Raportul “Restructurarea ordinii internaţionale” din anul 1976 coordonat de Ian Tin bergen (premiul Nobel pentru economie) constată că în privinţa energiei la nivelul deceniului al 8-lea, al sec.XX, 86% din consumul mondial de energie şi se localizează între paralela 3060 a emisferei nordice. S.U.A şi Canada cu 7 % din populaţia globului consumă 36 % din producţia mondială de energie, în timp ce lumea a treia, cu 70-75 % din populaţia mondială, consumă doar 14% din producţia de energie mondială. 26
Raportul “Următorii 200 de ani” elaborat în anul 1976 de profesorul Hermann Kahn, consideră că ipotezele pesimiste din raportul lui Meadows, “Limitele creşterii” nu sunt realiste, creşterea economică mondială, va rezolva problemele privind alimentaţia, poluarea şi subdezvoltarea, iar în următorii 200 de ani pericolul epuizării resurselor naturale va fi îndepărtate de noile descoperiri ale unei societăţi de tip supraindustrializat şi postindustrializat care vor realiza un standard înalt al vieţii. Kahn, consideră că civilizaţia pe Terra, a cunoscut două mutaţii istorice, revoluţia agricolă petrecută cu 10 000 de ani în urmă şi revoluţia industrială declanşată de cca 200 de ani (în anul 1776 apariţia războiului de ţesut acţionat mecanic, Anglia, Olanda, etc.), iar peste 200 de ani apariţia la scară planetară a societăţii superiindustrializate şi a unei mari civilizaţii umane în expansiune spre alte planete (în cosmos), În dezbaterea celei de-a XXXI-a Sesiuni a Adunării Generale a O.N.U., alături de studiile menţionate anterior, care încearcă elaborarea unor soluţii prinvind problemele globale ale omenirii, a fost prezentat şi raportul “Viitorul economiei mondiale”, elaborat în anul 1977, de Vasilii Leontief, realizând 8 scenarii ce abordează căile de reducere a decalajelor economice. În continuare arată că dezvoltarea accelerată a regiunilor în curs de dezvoltare este posibilă cu condiţia alocării a peste 30 % din produsul intern brut pentru investiţii, ceea ce va asigura deficitul balanţei de plăţi, creşterea ponderii lor în exportul mondial cu produse ale industriei uşoare. Ţările în curs de dezvoltare vor rezolva în aceste condiţii, combaterea poluării cu costuri ce ar reprezenta 1,5 - 2 % din produsul intern brut. În anul 1987, a fost publicat raportul Comisiei mondiale pentru mediu şi dezvoltare creată în anul 1983 de către Adunarea Generală a O.N.U., prezidată de prim ministrul Norvegiei - Gro Harlem Brudtland, intitualat “Viitorul nostru al tuturor”, care abordează pro blemele populaţiei, securităţii alimentare, dispariţiei speciilor şi resurselor genetice, energiei, industriei şi aşezărilor umane, care sunt considerate într-o strânsă dependenţă: Dintre recomandările raportului Brundtland, este de subliniat: - în privinţa securităţii alimentare, necesitatea unor măsuri economico-sociale, foametea fiind mai mult o problemă economică şi mai puţin o lipsă de alimente; - în agricultură, reforme agrare care să creeze noi locuri de muncă şi măsuri de ajutorare a ţăranilor şi păstorilor sărăci; - în privinţa speciilor şi ecosistemelor se subliniază necesitatea păstrării diversităţii genetice şi de protecţie a speciilor şi ecosistemelor ameninţate; - în privinţa energiei se insistă asupra măsurilor de conservare şi utilizare eficientă a energiei, promovarea de noi resurse de energie, asigurarea securităţilor nucleare şi o protecţie adecvată a mediului; - se consideră că aşezările umane necesită asigurarea unor dezvoltări mai echilibrate între mediul urban şi cel rural, pentru a reduce concentrarea populaţiei în mari aglomerări urbane. Raportul poate fi uşor sintetizat în cuvintele autorilor “Noi împrumutăm de la generaţiile care vor veni, un capital ecologic, ştiind precis că nu-l vom putea nicicând restitui. Ele vor avea tot dreptul să ne reproşeze că am fost risipitori, dar nu vor putea nicioadată să recupereze ceea ce le datorăm.
27
4. Resurse energetice - de lungă durată Dezvoltarea economică a societăţii umane, în condiţiile tehnologice actuale, are ca problemă primordială, rezolvarea pe o perioadă cât mai îndelungată a resurselor energetice, care să asigure funcţionarea normală a industriei, agriculturii, a vieţii cotidiene în marile oraşe, etc. Estimările în privinţa creşterii demografice, arată că populaţia va ajunge în deceniul al 3-lea din sec. XXI la 8 miliarde de locuitori, ceea ce va solicita folosirea tuturor categoriilor de resurse energetice de la cele bazate pe combustibili fosili până la cele rezultate din resursele energetice primare, derivate, regenerabile etc. (fig.nr. ). În categoria resurselor energetice de lungă durată sunt incluse resurse energetice primare ca: - energia solară, exprimată prin radiaţia calorică şi luminoasă; - energia geotermică este rezultatul proceselor de natură nucleară ce au loc în interiorul Terrei, cu degajare de căldură. - energia creată de atracţia gravitaţională a altor corpuri cereşti asupra Terrei în principal Luna şi Soarele care conform legii lui Newton arată că: proprietatea tuturor corpurilor din Univers de a se atrage reciproc, proporţional cu masa lor (m 1 şi m 2) şi invers proporţional cu pătratul distanţei dintre ele (d) se manifestă în principal prin mareele oceanice (dar şi prin mareele terestre ca o mişcare nesemnificativă). Valoarea acestei forţe este : F
=
G
m1 m 2 ⋅
⋅
d
unde G este constanta atracţiei universale ; Pămîntul primeşte un aport mediu de energie de cca 178 000TW (termică), ceea ce ar reprezenta de 100.000 de ori mai multă energie decât întreaga producţie de electricitate din lume. Mediile anuale calculate pe o zi de 24 ore sunt de 250 w/m 2 în regiunile centrale ale Saharei cu până la 4000 h de soare pe an şi de cca 100 w/m 2 în Europa Centrală cu 1500 h de insolaţie directă (Häfele, 1987). Acţiunea energiei solare are ca primă rezultantă, biomasa care echivalentă în combustibili, reprezintă cca 100 TWan/an, din care 23 Twan/an sunt fixate în păşuni şi tundre, 29 TW an/an în păduri , 10 TW an/an în terenuri cultivate, iar restul este valorificată de biomasa oceanică (Bolin, 1979), (fig.5) Analiza conversiei termoelectrice oceanice (O.T.E.C.) de către specialişti energeticieni, coordonaţi de Häfele (1987), conduce la concluzia că: aproximativ 3000TW an/an de energie solară sunt absorbiţi direct de către oceane, din care cea mai mare parte a acestei energii, este absorbită în zona intertropicală. Căldura absorbită în zona caldă a "Oceanului Planetar" este transportată de uriaşe "fluvii oceanice", curenţii calzi Golfström-ul şi KuroŞivo şi cedată zonelor temperată şi subpolară de nord, unde creează climate mai moderate, iar o mică parte mărilor polare, contribuind la topirea gheţii. Disiparea energiei calorice de către curenţii oceanici, reduce energia lor cinetică la 0,2TW an/an. În aceste condiţii pentru amestecul convector cu straturile mai reci de adâncime ale oceanului, rămîne o cantitate de energie calorică de numai 50 TW an/an. Captarea căldurii din apa de suprafaţă a oceanului prin sisteme O.T.E.C., întâmpină unele dificultăţi tehnice întrucât apa evacuată, dacă se întoarce în sistem, limitează capacitatea în energie electrică la 0,25 w/m 2 de suprafaţă de ocean tropical. Calculele energeticienilor, arată că pentru o suprafaţă de cca 90 milioane de kilometri pătraţi de ocean rezultă un potenţial tehnic de electricitate de 22 TW an/an. 28
Atmosfera disipează o energie cinetică mult mai mare decât ocenele, prin mişcările turbulente verticale şi sistemele de nori. Masele de aer care se deplasează de la Ecuator spre tropice, apoi spre zonele temperate şi reci, şi din zonele polare spre zona caldă, consumă o energie mecanică de cca 350 TW an/an. Vânturile, rezultate în urma diferenţei de potenţial termic şi baric ce se creează pe Terra, cumulează o energie eoliană estimată la nivelul a 3 TW an/an. Studiile efectuate de Grupul de Resurse Geotermice din Statele Unite, au condus la aprecierea că în anul 2010, resursa geotermală umedă, ar putea avea o producţie de 0,7 TW an/an, considerându-se că pentru întreaga planetă producţia va putea ajunge la 2 TW an/an. Resurse energetice de lungă durată Energia Soarelui (radiaţia solară) Reurse energetice permanente
Energie geotermică Energia mareelor oceanice
Conversia termică a radiaţiei solare realizată de oceane şi scoarţa terestră
Resurse energetice regenerabile Biomasa vegetală terestră şi acvatică
Resurse energetice derivate
Bioenergia
Energia eoliană curenţi atmosferici-vânturile
Energia oceanelor - curenţi oceanici - valurile
Circuitul apei în natură
Forţa gravitaţiei pe Terra
Hidroenegia fluviilor râurilor cascadelor
Fig. 5 Fluxul energetic pe Terra şi resurse energetice Cercetările au arătat că demonstrat că în primii 6 km ai scoarţei terestre, căldura înmagazinată de peste 2000°C, constituie o resursă mai mare decât toate resursele mondiale de combustibili fosili, dar tehnologiile actuale nu permit o exploatare eficientă. Energia disipată de mareele oceanice, din totalul de 3 TW an/an, se consideră că va putea fi potenţial valorificată, în mică parte, sub formă de energie electrică. Energia cinetică a mareelor, trebuie să se transforme în fluxuri suficient de înalte, peste 3 m şi să existe golfuri sau estuare care să favorizeze acumularea unor volume mari de apă, de aceea potenţialul lor se reduce după estimări la cca 0,04 TW an/an. După Häfele (1987) posibilităţile de valorificare a resurselor energetice de lungă durată sunt determinate de trei condiţii: - poziţia geografică a utilzatorului - modul de a extrage energia dintr-un sistem al mediului înconjurător. - viabilitatea economică în raport cu alte procedee de obţinere a energiei. 29
Tehnologiile energetice realizează o legătură între fluxurile naturale de energie şi nevoile de consum ale civilizaţiei moderne. Pentru a răspunde cerinţelor de consum ale societăţii umane, o sursă ideală ar trebui să aibă următoarele caracteristici: - densitate mare de energie - disponibilitate neîntreruptă - un mod de livrare a energiei uşor de convertit în alte forme de energie (utile şi cu pierderi minime) Problema folosirii în mod eficient a resurselor energetice nepoluante şi de lungă durată, o reprezintă dezvoltarea unor tehnologii care să asigure o reconversie utilă şi avantajoasă economic. În ultimul deceniu din secolul al XX-lea, se remarcă o creştere a consumului de energie bazat pe utilizarea energiei eoliene şi a energiei solare (Tabel nr.10)
Tendinţe ale consumului de energie pe tipuri de surse energetice în perioada 1990-1997 Tabel nr 10. Surse de energie Ritmul de creştere mediu anual (% ) G e n e r a to a re e o li e n e
2 5 ,7
C e lu le f o t o v o l ta ic e
1 6 ,8
C e n t r a le g e o t e rm ic e
3 ,0
G a z n a tu r a l
2 ,1
H id r o c e n t r a le
1 ,6
P e tro l
1 ,4
C ă rb u n e
1 ,2
C e n t r a le n u c l e a re
0 ,6
S u r s ă : S t a r e a L u m i i , 1 9 99
Ritmul mediu de creştere a surselor de energie între 1990-1997 evidenţiază tendinţa de a valorifica resursele energetice nepoluante bazate pe o economie de tip solar care au un rol important în reducerea modificărilor globale ale climei terestre. 4.1. Energia solară. 4.1.1 Repartiţia pe Terra a radiaţiei solare
Cantitatea de energie solară recepţionată de suprafaţa Terrei, este repartizată inegal, depinzând de unghiul de incidenţă al razelor solare (în scădere de la Ecuator spre cei doi poli ai Terrei) şi repartiţia diferită a ocenelor şi continentelor pe cele două emisfere (în timpul unui an terestru şi mişcarea de revoluţie care determină o iluminare inegală a Terrei). De asemenea la nivelul suprafeţei terestre, cantitatea de radiaţie solară recepţionată este diferenţiată de condiţiile fizico-geografice: - de natură geomorfolgică: gradul de fragmentare a reliefului, expunerea şi panta versanţilor etc. - de natură hidrologică: exprimată prin mărimea suprafeţelor de apă, care pot crea un microclimat cu nebulozitate mai accentuată. - de tipul de vegetaţie sau de lipsa vegetaţiei, ceea ce influenţează radiaţia reflectată, dependentă de valoarea pe care o are albedoul suprafaţei respective. Valoarea albedoului fiind cuprinsă între 0-100%, valoarea maximă este dată de su prafeţele cu zăpadă albă imaculată, iar o valoare mult mai scăzută, de 15-20%, pentru solurile 30
de culoare închisă negricioasă. Reflexia (albedoul), se manifestă în mod relativ egal pentru întreg spectrul radiaţiei solare şi are o valoare generală de 31%, la nivelul Terrei. Suprafaţa terestră primeşte, din energia solară, 22% prin difuzie din aerul fără nori, 22% prin intermediul difuziei cauzate de nori, 5% din radiaţie directă şi pierde în atmosferă 6% prin radiaţie reflectată.(Gr. Posea, Armaş, 1998). La nebulozitate zero suprafaţa terestră, primeşte o putere solară de 1 kw/m 2/zi. Pe Terra, conform hărţii elaborate de Negoescu, Vlăsceanu (1998) privind potenţialul anual de energie solară, convertibil în energie electrică, evidenţiază o zonă ecuatorială cu un potenţial energetic de 1950-2200 kwh/m 2/an, zonele tropicale, cu o valoare maximă a potenţialului ce depăşeşte 2200kwh/m 2 /an, reducându-se de la zonele temperate de la 1650 kwh/m2/an la 1100kwh/m 2/an. Fig . 6 Harta - Disponibilităţii anuale de energie solară (radiaţie globală) pe Terra. O analiză a zonelor geografice cu cea mai mare favorabilitate în valorificarea potenţialului energetic al radiaţiei solare sunt ţinuturile deşertice, cu o densitate foarte mică a populaţiei. Valori mari ale energiei solare sunt distribuite şi în zonele dens populate din sudul şi sud-estul Asiei, în Africa (în vest - Nigeria, în est Etiopia, Egipt, etc), pe litoralul pacific al Statelor Unite, în California, în Mexic şi ţările din America Centrală, etc. Suprafeţe mari din Europa şi Asia, ca şi ţinuturile Canadei, acoperite de păduri pe mari întinderi, au o favorabilitate mai redusă pentru valorificarea energetică a radiaţiei solare. Ţările limitrofe Mediteranei prezintă însă condiţii favorabile pentru valorificarea unei energii solare, nepoluante avantajoasă economic. Creşterea numerică a populaţiei urbane, va solicita utilizarea unei cantităţi din ce în ce mai mari de energie secundară (electrică şi termică), care va trebui să fie economic obţinută din surse caracterizate prin conversie flexibilă, şi uşor de stocat şi transportat. Populaţia urbană a anului 1995, reprezenta 45,3% din populaţia lumii, iar pentru anul 2015, se estimează o pondere a populaţiei urbane de 54,4 %. Nivelul de urbanizare din unele zone geografice ca cele din America Latină, se vor situa în apropierea celui din ţările industrializate, iar în continentele Asia şi Africa, care vor înregistra creşteri importante de populaţie, vor avea cca. 50% din locuitori în aşezări urbane sau de tip urban (Tabelul nr.11).
Ponderea populaţiei urbane în zone geografice dezvoltate şi în curs de dezvoltare în anii 1950, 1975, 1995 şi perspectiva pentru anul 2015. Tabelul nr. 11 Continente şi grupuri deţări
Populaţiaurbană(% ) în anii 1975 1995 2015
1950
A frica
14,6
25,2
34,9
46,4
A s ia *
15,3
22,2
33,0
45,6
A merica L atin ă
41,4
61,2
73,4
79,9
Ţ ările in du strializate* * Î n lu me
54,9 29,7
69,9 37,8
* Exclusiv Japonia * * E u r o p a , A m e ri c a d e N o r d ( e xc l u s i v M e xi c u l ), J a p o n i a , A u s t r al i a ş i N o u a Z e e la n d ă Sur s a: M olly O 'M ear a, Pr ob. Glob, 1999, Edit. Tehnică , Bucu r eşti
31
74,9 45,3
80,0 54,4
Folosirea energiei solare, în scopul conversiei în energia termoelectrică de ţările din bazinul Mării Mediterane în Franţa (Viguula în Insula Corsica Themis în Munţii Pirinei), Spania (la Almeira 0,5 MW) şi Cesa (1MW), Algeria la (Bauarch 35MW), Israel (Rehvot, 35MW) - reprezintă un inceput, în valorificarea unei resurse practic inepuizabile . Utilizarea energiei solare, are valenţe multiple, de la experimentul cuptorului siderurgic solar de 1000 KW construit la Font-Rameau-Odeillo (Franţa) până la încălzirea de locuinţe şi sere, reciclare de deşeuri (S.U.A., Japonia, Australia etc.). 4.2. Resurse energetice regenerabile-bioenergia
Bioconversia, transformă câteva procente din energia solară prin procese de fotosinteză, în “energia vie” de natură biochimică din care rezultă hidrocarburile. Din ativitatea agricolă actuală se obţin produse care înglobează o energie de 2,5 TWan/an. Valorile energetice globale care includ pe lângă podusele agricole, reziduurile din activitatea agricolă şi bioconversia forestieră sunt apreciate de la 25TWan/an, la 100 TW an/an datorită modificării caracteristicelor fizice ale păturii vegetale ce acoperă solul prin practicile agricole. În principal aceste modificări sunt rezultatul schimbării valorilor albedoului şi a evapotranspiraţiei în condiţiile în care pe mari suprafeţe ale Terrei, se produc tăieri ale marilor păduri şi extinderi a suprafeţei agricole. La începutul secolului al XX-lea, consumul energetic mondial de cărbune reprezenta 90%, înlocuind lemnul care a fost principala resursă energetică, în decursul dezvoltării istorice a societăţii umane. Date recente ale O.N.U., indică o participare a biomasei cu 5% în consumul energetic mondial, (după alte surse până la 13%) în special prin folosirea biomasei de către populaţia rurală din ţările în curs de dezvoltare (45% din populaţia lumii), ca principală resursă energetică. Consumul de biomasă în ţările din Asia cu o populaţie rurală numerică îndică valori mari: 65% în Indonezia, 56 % India şi 28% în China, în balanţa energetică din deceniul al noulea (Flavin, Lenssen, 1996). În continuare se va remarca o participare importantă a biomasei în consumul energetic a unor state din Africa (Zimbabwe cu 40% şi Tanzania cu 97%), Brazilia statul cu supra-faţa cea mai mare din America de Sud, obţine din trestia de zahăr etanol (combustibil asemănător benzinei) şi întrebuinţează pentru cerinţele energetice ale populaţiei rurale, lemnul, având o pondere a biomasei în balanţa energetică de 25 % (tab. nr.12) Din etanolul obţinut prin distilarea trestiei de zahăr, amestecat cu benzină funcţionează cca 50% din automobilele Braziliei.
32
Consumul de biomasă în ţări dezvoltate şi în curs de dezvoltare în anul 1987 Tabel nr 12 Ţara R e g a t u l U S t a t e le D
U
Procent din Total consumenergetic (% ) n it
n it e
a n e m a rc a
< 1 4 9
T a ila n d a
2 0
B r a z ilia
2 5
C h in a
2 8
C o s t a
R ic a
Z im b a b w
e
3 2 4 0
I n d ia
5 6
I n d o n e z ia
6 5
T a n z a n ia
9 7
S u rs a :
V a l u l
E n e r g e t ic , 1 9 8 6
În ţările dezvoltate consumul de biomasă în balanţa energetică reprezintă sub 1 % în Regatul Unit al Marii Britanii şi sub 4 % în Statele Unite. Consumul mai ridicat de biomasă în balanţa energetică de 9% în Danemarca, este datorat folosirii paielor, la încălzirea fermelor agricole şi a unor mici centrale de termoficare, cenuşa rezultată fiind întrebuinţată ca îngrăşământ pentru terenurile agricole. În Statele Unite s-a obţinut în anul 1993, din distilarea porumbului cultivat în renumita Centură a Porumbului, o cantitate de 24,5 milioane de etanol (Flavin, Lenssen, 1996). Pentru a satisface cca 6,1 % din consumul mondial de energie la nivelul anului 1997, ar trebui consumată o cantitate de biomasă, echivalentă cu 579 milioane tone de petrol (peste 9,72 milioane barili pe zi). Specialiştii în resurse energetice, consideră că dintre culturile mai eficiente decât cele agricole tradiţionale pentru obţinerea de combustibili, sunt ierburile perene (iarba elefanţilor). De asemenea culturile de arbori cu creştere rapidă ca plopii şi sălciile, care vor fi recoltaţi mecanic, la fiecare 3-8 ani, din rădăcină urmând a creşte un nou arbore. Se apreciază că prin aplicarea unor asemenea tehnologii, s-ar putea obţine din biomasă, cca 50% din necesarul de combustibili ai lumii până în anul 2005, adică 38,0% din combustibilii lichizi şi gazoşi şi 18,0% din electricitate. Mai problematice sunt sutele de milioane de hectare de teren necesare apreciază Flavin şi Lenssen (1996). Biomasa este o resursă refolosibilă dar utilizarea ei în scopuri energetice, la o valoare de 40% din cei 62 TWan/an, de biomasă terestră (Höfeh, 1987), este limitată de o serie de factori: - creşterea rapidă a populaţiei globului, va impune cultura întregii suprafeţe agricole în scopul obţinerii de produse agro-alimentare (în anul 2030, populaţia lumii de 8 miliarde locuitori, va solicita hrană, echivalentă unui consum global de energie de 1TWan/an, - un consum mare de lemn şi alte materii prime pentru hârtie (ceea ce ar însemna 1TWan/an, lemn şi deşeuri rezultate de cca 2TWan/an, presupuse 10 TWan/an producţie asociată pe terenuri cultivate. - pentru obţinerea a 6TWan/an combustibili din biomasă, conform calculelor făcute de energeticieni, care includ formarea de biogaz din reziduuri biologice animale, folosirea lemnului drept combustibil, a deşeurilor din lemn şi a culturilor în amestec pentru combustibili, pot determina dezechilibre ecologice datorită: - ocupării cu monoculturi a unor suprafeţe uriaşe de teren agricol - degradarea solurilor situate pe pante prin procese de eroziune, în condiţiile exploatării 33
mecanizate intensive a culturilor în amestec (experienţe de culturi agro-forestiere s-au efectuat în Kenya şi Nigeria, porumbul fiind cultivat împreună cu arbori de leucarea) - recoltarea unor cantităţi foarte mari de biomasă terestră, în condiţiile eficienţei scăzute în obţinerea de energie (eficienţa conversiei trestiei de zahăr sau a celulozei în combustibili este mai mică de 30 %). Valoarea de 25 TWan/an (40% din 62 TWan/an), de energie globală care este calculată de energeticieni, rămâne o valoare uriaşă, o mare parte din energia acumulată în biomasă, pierzându-se în procesele de colectare şi de conversie, ceea ce nu este luat în calcul, constituie însă elementul de bază şi anume posibilitatea de regenerare a biomasei, în condiţiile creeri: premizelor degradării solului şi a unor dezechilibre biologice datorate unei asemenea exploatări agresive. Din cercetările efectuate, rezultă că eficienţa energiei electrice obţinute din biomasă este mai mică de 1%, în comparaţie cu 10-15 % eficientă pentru celulele fotowoltaice şi de 15-25 % pentru uzinele solar-termale (Flavin, Lenssen, 1996), de aceea biomasa nu poate reprezinta o resursă viabilă în scopul obţinerii de energie electrică. 4.3. Moduri de utilizare a energiei solare. 4.3.1. Instalaţii de captare şi reconversie a energiei solare
Captatorii solari - de tipul tuburilor din aluminiu, cu ajutorul cărora, radiaţia solară este transformată în energie termică pentru obţinerea de apă caldă cu întrebuinţări casnice, hoteliere sau industriale. Folosirea captatorilor cu tuburi, depinde de durata orelor de insolaţie dintr-un an, fiind eficiente mai ales în zonele cu climă caldă. Centralele helioelectrice, care prin aplicarea noilor tehnologii (folosirea unor materiale din tehnica spaţială), au devenit mai eficiente, scăzând astfel costul electricităţii produse. Dintre centralele helioelectrice cu performanţe tehnologice sunt: a) centralele cu captatori parabolici, având dispozitive de urmărire electronică a mişcării aparente a Soarelui, cu ajutorul unor “farfurii colectoare”, care urmăresc separat, traiectoria Soarelui. Radiaţia focalizată este transformată cu ajutorul unor tuburi speciale prin care circulă apa în vapori ce acţionează turbinele generatoare de electricitate. Un astfel de sistem cu captatori parabolici, cu deplasare pe două axe, foloseşte centrala Haperlake din California în deşertul Mojave, unde pe 75 hectare sunt sute de captatori solari, care produc energie electrică pentru 170 de mii de gospodari. Firma Luz, un important producător israelian, realizatorul centralei din California, a instalat până în anul 1989, nouă centrale helioelectrice cu o capacitate totală de 354 MW. b) centrale cu “jgheaburi solare”, reprezintă un proiect aplicat în anul 1979, de A. Goldman, în Israel, unde a construit un sistem de jgheaburi reflectorizante (9 picioare înălţime şi 40 lungime), care concentrau razele solare asupra unor tuburi umplute cu petrol. Jgheaburile urmăresc traiectoria Soarelui focalizând razele pe tuburile convertoare, care încălzesc apa din rezervoarele speciale, folosită la temperaturi ridicate în industria textilă, alimentară etc. Odată cu scutirea de taxe pentru investiţiile de “energie curată” în California, firma Luz Internaţional a trecut la producţia de energie electrică prin reconversia căldurii solare cu ajutorul “jgheburilor solare” în energie electrică. Înbunătăţirile aduse, în ultimul timp, jgeaburilor pentru a mări radiaţia colectată şi izolarea cu vid a ţevilor transportatoare de agent termic a mărit cu 20 % eficienţa sistemului. Noul sistem are o capacitate de stocare pentru 8 ore a energiei termice, asigurând un preţ de 34
livrare pentru energia electrică de 6 cenţi pe kilovat oră. Energia electrică produsă de captatorii parabolici este la un preţ de 9 cenţi pe KW/h. Utilizarea “motoarelor Stirling”, amplasate în focar, va ridica eficienţa conversiei cu 29 %, prin transformarea directă a căldurii în electricitate. Celulele fotovoltaice (PV), constituie un mijloc tehnic perfomant de transformare a radiaţiei solare în energie electrică. Realizările tehnologice în domeniul semiconducătorilor din siliciu au condus la obţinerea din radiaţia solară a energiei electrice (proprietăţile plăcuţelor de siliciu ai căror electroni mobili transformă instantaneu radiaţia solară în energie electrică). Noua tehnologie folosită la obţinerea energiei electrice a început şă fie aplicată în microcentrale ce alimentează gospodării rurale şi localităţi izolate. Scăderea preţului celulelor fotovoltaice la circa 3.5 USD pe watt a condus la achiziţionarea dispozitivelor de producere a electricităţii, de numeroase ţări în curs de dezvoltare. La mijlocul ultimului deceniu al secolului al XX-lea, peste 200 de mii de gospodării din Mexic, Republica Dominicană, Indonezia etc., foloseau pentru iluminarea locuinţelor pompe de apă şi alte utilităţi, dispozitivele cu celule fotovoltaice. Programul iniţiat în anul 1990 de Fondul Global pentru Mediul Înconjurător (G.E.F.) şi susţinut de P.N.U.D, a contribuit la electrificarea a 20 de mii de gospodării în Kenya şi tot atâtea în Zimbabwe mai ales în zonele izolate şi fără alte resurse energetice. 4.3.2. Conversia termică a energiei solare
Tehnologia de utilizare a căldurii solare, prin diferenţa de temperatură dintre apa caldă de la suprafaţa oceanelor, mărilor sau lacurilor şi apa din straturile de adâncime, poate determina un motor termic să producă energie electrică. Apa rece trece peste apa caldă, întrun schimbător de căldură (dispozitiv în care ţevile cu apă caldă trec printr-un rezervor cu apă rece). Apa caldă se evaporă şi pune în mişcare o turbină de abur de joasă presiune, pentru a produce energia electrică. În acest scop s-au realizat tehnologii în două variante: iazuri solare şi conversia termoelectrică oceanică (O.T.E.C). În prima variantă, care necesită un lac artificial sau natural cu apă sărată, prin tehnologia specialiştilor israelieni, s-a obţinut generarea a 5 MW, de la o instalaţie de electricitate situată pe malurile Mării Moarte, sisteme de acest tip, dar de dimensiuni mai mici funcţionează şi în Australia şi California. Prin proiectul O.T.E.C, apa încălzită puternic la suprafaţa oceanului în zonele tropicale şi cea de adâncime (conducte de 1000 m sunt utilizate pentru aducerea unor cantităţi mari de apă rece, prin pompare la suprafaţă), trecute prin schimbătorul de căldură pun în funcţiune un motor termic care furnizează energie electrică non-stop. În insulele Hawai, funcţionează un prototip al acestui sistem, pentru a desaliniza apa oceanului simultan funcţionând şi un generator de electricitate de 210 KW. În regiunile unde există diferenţe de temperatură de cel puţin 20°C, între apa de suprafaţă şi apa de adâncime, alternativa obţinerii de energie, folosind căldura acumulată de ocean, poate fi promiţătoare, deşi marile sisteme O.T.E.C., se confruntă cu unele aspecte de eficienţă economică. Utilizarea sistemelor este susţinută de capacitatea lor de a produce pe lângă energie electrică şi apa desalinizată care poate fi folosită: în eleştee apa având şi un conţinut important de elemente nutritive şi apă proaspătă trecută prin staţiile de tratare.
35
4.4. Resurse energetice permanente 4.4.1 Energia geotermică este determinată de temperaturile înalte degajate în scoarţa terestră, în urma proceselor de dezintegrare a elementelor cu proprietăţi radioactive. În scoarţa terestră temperatura creşte cu 1° în medie la 33 m adâcime (numit grad geotermic), începând la sud “stratul neutru”, care în zonele reci coboară, iar cele calde urcă spre suprafaţă (în ţara noastră, adâncimea “stratului neutru” este de 25-30 m). În general energia geotermică se manifestă în zonele de falii tectonice oceanice sau continentale, unde se produc şi fenomenele vulcanice. Manifestarea fenomenelor geotermale (izvoare cu ape fierbinţi, gheizere etc.), este legată de fenomenele postvulcanice, în funcţie de temperatura apei rezultă două tipuri geotermice (Giurcăneanu, 1982): - geotermia de mare energie, când temperatura apei variază între 150°C şi 300°C şi poate fi folosită direct pentru producţia de energie electrică; - geotermia de joasă energie, când temperatura apei este în medie de 80°-90°, care este folosită pentru alimentări cu apă caldă, în termoficarea locuinţelor, a serelor, în complexe zootehnice. Utilizarea apei fierbinţi din gheizere, în condiţii avantajoase în Islanda, (situată pe dorsala Atlantică), asigură încălzirea a peste 90 % din locuinţele capitalei Reykjavik, a unei suprafeţe de sere pe cca 2 km 2 etc. În Ungaria apele termale din Câmpia Tisei folosea încălzirea serelor şi a unor complexe de creştere a animalelor. În România, principala zonă de exploatare a apelor termale în vederea termoficării se găseşte în Câmpia de Vest, de-a lungul faliilor din fundamentul marginal carpatic. Apele termale din sectorul Oradea-Borş, interceptate în structuri geologice triasice la cca 2000 m adâncime, au temperaturi între 87°C-130°C, fiind arteziene cu debite de până la 800 m 3/zi (Bandabur şi colab., 1984). În oraşele Oradea şi Salonta, apa termală este folosită la încălzirea locuinţelor şi serelor pentru legumicultură. În zona Băile Felix, în calcare puternic fisurate, izvoarele termale şi forajele efectuate până la 200 m adâncime asigură debite de cc 17 000 m 3/zi, cu temperatură a apei de 29°C până la 49,5°C. Centralele geotermice, valorifică energia din zone geotermice cu gradient ridicat, cum sunt: - zona cu vulcanism activ denumită şi Cercul de Foc al Pacificului, cer care dispune de 60 % din potenţialul energetic geotermic al Terrei; - zona de vest a Americii de Nord (mai ales în Peninsula California); - zona Oceanului Atlantic - Dorsala Atlantica pe care este situată Insula Islanda; - zona din Estul Africii şi insulele ce mărginesc Oceanul Indian; - sudul Europei - Peninsula Italică. În Toscana, provincie din nordul Italiei, a fost construită în anul 1904, o importantă centrală geotermică, Larderello, cu o putere instalată de 400 MW. În anii ‘90 utilizarea câmpurilor geotermice din regiunea Latium şi provincia Monte Amiat au crescut puterea instalată în centrale geotermice, la 510 MW. În zona Oceanului Pacific funcţionează numeroase centrale geotermice: - în Noua Zeelandă, în apropierea vulcanului Waikerei, funcţionează o centrală cu acelaşi nume, construită în anii ‘60, cu o putere instalată de 192 MW. - în arhipelagul Hawai, în apropierea vulcanului Kileauea funcţionează o centrală geotermică; - o serie de centrale funcţionează în Insulele Filipine şi în Japonia, ţări cu importante resurse geotermale. În anul 1995, puterea instalată în centralele geotermice pe Glob era de cca 7000 MW, 36
din care Statele Unite deţineau 3150 MW, adică 45% din totalul puterii instalate (California dispune de 500 MW, putere instalată în centrale geotermice). Ţările din zona Pacificului şi zona adiacentă, dispuneau în 1995 de 2100 MW, adică 30% din puterea instalată în centralele geotermice pe Glob din care Filipine 15.0%, Japonia 6,0%, urmată de Noua Zeelandă şi Indonezia cu câte 4,5 % fiecare. În C.S.I. funcţionează o serie de centrale geotermice în Penisula Kamceatka. Dintre ţările cu o pondere importantă în valorificarea resurselor geotermice sunt: Mexicul cu 12,0% (840 MW), Italia cu 7,2 % din puterea instalată în centrale geotermice pe Glob. Ţările din America centrală beneficiază de un potenţial ridicat al resurselor geotermice, astfel că Salvadorul şi Nicaragua obţin 30% din energia electrică în centrale geotermice. Criza energetică din anii 70 a readus în actualitate resursele geotermice, ceea ce a modernizat tehnologia de extracţie (prin foraje la mare adâncime) şi de dedurizare a apelor termale care au în general o mineralizare ridicată ce afectează instalaţiile de exploatare şi transport la beneficiari. Performanţele tehnice vor asigura pentru zonele cu potenţial energetic geotermic, o sursă importantă în obţinerea de energie electrică, care va reduce folosirea combustibililor fosili. De asemenea, în ţările în curs de dezvoltare, cu resurse geotermice post beneficia de o reducere a costului poluării cu gaze nocive (în special CO 2) şi pulberi. Un exemplu îl reprezintă Kenya, care a construit o centrală geotermală la 80 km nord de Nairobi, unde apele geotermale cu temperaturi ridicate, asigură o reducere a costului energiei electrice cu 40 % în raport cu centralele pe combustibili fosili, fără a lua în considerare gradul de protecţie a mediului. 4.4.2. Energia mareelor
Valorificarea energiei mareelor, se poate realiza în condiţiile avantajoase în zonele de ţărm cu golfuri înguste sau estuare, unde amplitudinea medie a fluxului depăşeste 4-5 m. Criza energetică a anilor ‘70, a determinat o preocupare deosebită pentru multe ţări cu ţărmuri favorabile captării mareelor pentru reconstituirea de centrale mareomotrice. Energia fluxului şi refluxului, care se manifestă în general de două ori în 24 de ore, în raport de condişiile de producere datează de câteva secole. În ţările vest europene pe litoralul francez sau engleze la Oceanul Atlantic, au funcţionat mori de măcinat cereale de câteva secole. Primul proiect al unei centrale mareomotrice cu funcţionare continuă, s-a realizat în Franţa, centrala la Rance (Marea Mânecii), cu o putere instalată de 240 MW. În scopul obţinerii energiei necesare a fost construit un baraj cu lungimea de 750 m care închide estuarul fluviului Rance şi asigură o acumulare de apă. În Europa, ţărmuri cu condiţii favorabile folosirii energiei mareelor sunt: de-a lungul ţărmului francez unde marea are o amplitudine medie de 13,5 m (La Rance) ţărmul vestic al Irlandei şi Angliei, ţărmurile scandinavice, ţărmul Mării Albe şi al Peninsulei Kola, unde aplitudinile mareelor depăşesc 5 m. În America de Nord, pe ţărmul estic, în golful Baya, Fundy, unde amplitudinea este de 19m, pe ţărmurile de nord-vest, în Peninsula Alaska, unde marea depăşeşte 7 m, reprezintă principalele zone unde au fost amplasate centrale mareomotrice (tabel nr.13).Centralele mareomotrice canadiene din golful Baya Fundy, totalizează o putere iniţială de 11 185 MW. Ţărmul estic al Americii de Sud, are condiţii favorabile pentru captarea mareelor care produc “curgerea inversă” a marelui fluviu Amazon pe câteva sute de kilometri, fenomenul denumit prororoca. 37
În partea sud-estică pe ţărmul argentinian, în estuarul fluviului Rio Gallegos, a fost construită o centrală mareomotrică cu o putere instalată de 690 MW. În continentul Asia, ţărmul estic, cu golfuri înguste al Coreii de Sud, a fost valorificat pentru obţinerea de energie mareomotrică, de asemenea China care are condiţii avantajoase prin ţărmul de la Marea Chinei de Est şi Marea Galbenă (Golful Bohai) este încă la începutul valorificării energiei mareelor. India o ţară în căutarea rezolvării problemelor energetice a instalat o puternică centrală mareomotrică de 3900 MW în partea de nord-vest la Golful Cambay. Principalelecapacităţi energeticem areom etriceînfuncţiunesauînproiectînanul 1997 Tabelul nr.13
Nr. crt.
1
Ţara
Centrale m areom etrice
A
S
L
P
E
A n g lia
S e v e rn 1 3 ,8 4 1 0 1 3 2 0 0 0 1 2 3 0 0 S e v e rn * 8600 M e rs e y 700 2 A rg e n tin a S a n J o s e * 1 4 70 0 7 960021600 R i o G a ll e g o s 7 1 8 0 3 ,1 6 2 0 1 4 0 0 3 A u s tra lia C o llie r 6 ,2 5 5 0 6 ,5 1 5 0 0 3 3 0 0 4 C an ad a A u n n a p o lis 20 P a s s a m a q u o d y1 5 3 0 0 4 , 3 4 7 5 0 1 0 7 0 0 ( F u n d y ) C o b e q u id 1 2 ,4 3 5 3 9 ,5 3 8 0 0 1 2 6 0 0 ( F u n d y ) S h ep o d y 1 0 ,1 2 1 7 7 1550 4530 ( F u n d y ) C u m b e r l a n d 1 0 ,5 1 4 0 4 ,5 1 0 8 5 3 4 2 0 ( F u n d y ) 5 C h in a J ia n g xia 3 6 C o r e e a d e S Cu ad r o l i n * 5 ,1 8 5 3 ,5 4 0 0 8 0 0 A 's a n 6 ,5 1 7 0 5 500 1120 7 F ra n ţa C o t e n tin Q u e s t * 2 0 0 6 9 1 4 4 0 5 3 0 0 A b e r W r a c 'h * 1 ,1 2 0 0 4 ,2 10 8 I n d ia C am b ay 6 ,8 1 2 0 0 2 5 3 9 0 0 8 8 0 0 K u tc h * 5 1 7 0 6 ,4 6 0 0 1 6 0 0 9 R u s ia K is la y a G u b a 0 ,4 M ezen 6 270 4 680 1500 L u m b o v ska 320 T ug u r 10 1100 16 7700 17000 1 0 S .U .A . C o b sco o k 1 4 1 0 0 6 ,5 1 4 0 0 3 1 0 0 ( F u n d y ) T u rm a g a in 7 1400 16 4800 10800 (A la s k a ) A S L P E *
-
- a m p lit u d in e m a r e e lo r ( m ) s u p r a f a ţ a b a z in u l u i d e r e t e n ţ i e ( k m p ) lu n g im e a d ig u lu i d e în c h id e re (k m ) p u t e re a in s t a la tă ( M w ) p r o d u c ţ ia d e e n e r g ie e le c t r ic ă ( G W h ) o b i e c t iv e î n p r o i e c t
T e rra - G e o g ra f ie E c o n o m ic ă , 1 9 9 8
5. Resurse energetice de lungă durată-derivate 5.1. Energia eoliană
Energia eoliană reprezintă o derivată a energiei solare rezultată ca urmare a diferenţei de potenţial termic şi baric din troposferă. 38
Curentul de aer ce se formează dintr-o zonă de maxim baric (centru de presiune atmosferică ridicată) spre o zonă de minim baric (centru de presiune atmosferică scăzută), are tendinţă să echilibreze diferenţa existentă şi în felul acesta ia naştere un vânt cu o anumită intensitate (sau viteză care se exprimă în m/s). Celelalte caracteristici importante ale vântului sunt: durata (măsurată în ore, zile etc.) şi direcţia vântului, în raport de punctele cardinale. În studiul potenţialului eolian, interesează în special viteza vântului care exprimată cu ajutorul scării Beaufort, poate fi mică între 1,8-5,2 m/s (considerată neproductivă), între 5,3-7,4 m/s o viteză moderată, dacă este cuprinsă între 7,5-9,8 m/s, intensitatea vântului este tare, iar între 9,9 -12,4 m/s se consideră că vântul are o intensitate puternică (van Meel, Smulder, 1994). Vânturile situate între treapta a 7-a şi a 9-a, adică având viteze între 12,5-21,5 m/s, de o intensitate foarte puternică şi extrem de puternică, sunt considerate productive pentru energia eoliană. Vânturile care depăşesc 21,6 m/s se înscriu în categoria celor violente, iar de la 29m/s se declanşează ceea ce numim vânt foarte violent (uragan, taifun, etc.) De asemenea, durata vântului, este o caracteristică importantă în aprecierea potenţialului eolian dintr-o anumită zonă geografică. Pentru diferite zone climatice se pot aproxima următoarele valori ale lui K (fig. nr. ), conform distribuţiei Weibull: 1 ,4 K = 4
1 ,2 1 ,0 K = 2 ,5
K = 1
0 ,8 f(x)
K = 2
0 ,6 K = 1 ,5 0 ,4 0 ,2
0
1
2
4
K=1,5 vânt foarte variabil, regiuni polare, brizele de mare şi munte K=2,0 vânt moderat variabil, climă temperată; K = 3,0 vânt constant, alizee, regiuni tropicale. În raport de potenţialul optim se disting zone geografice cu potenţial deosebit de mare de utilizarea energiei eoliene, care se situează în emisfera nordică a Terrei: - nordul şi vestul Americii de Nord şi America de Sud; - zona tărmului estic al Groenlandei; - vestul şi nordul Europei; - nord-vestul şi sudul Africii; - zona de ţărm nordică şi estică a Asiei; - zona de ţărm a Australiei. În categoria zonelor geografice cu potenţial eolian mare sunt cuprinse: - zona centrală a Statelor Unite şi Canadei; 39
- zona central-nordică a Europei; - zona Mării Mediterane; - zona nordică, de est şi sud a Asiei; - zona de vest şi est a Africii; Zonele geografice cu un potenţial eolian mic, sunt zona central-estică europeană şi Orientul Apropiat, iar un potenţial foarte mic în zonele centrale ale Africii, Americii de Sud şi Australiei. Potenţialul eolian este favorizat atât de zonele de ţărm cât şi de zonele înalte, astfel, zonele montane vestice: Munţii Pirinei, Alpii Scandinaviei, munţii din nord-vestul Africii (mţii Atlas), Cordiliera americană etc. 5.1.1. Repartiţia pe Glob a energiei eoliene
Pe Glob, energia eoliană (sau potenţialul eolian) este diferită în funcţie de latitudine şi alttitudine. O analiză a zonelor climatice, conduce la diferenţierea potenţialului eolian astfel: - zona ecuatorială, care nu dispune de potenţial eolian, întrucât mişcarea aerului cald este ascensională, de aceea este denumită şi zona calmelor ecuatoriale; - zonele tropicale, unde vânturile prezintă intensităţi puternice (depăşind 9,8 m/s) dar şi valori ale vitezei ce depăşesc 21,6 m/s, ceea ce le înscrie la categoria vânturilor violente sau foarte violente; - zonele de climă temperată şi rece sunt caracterizate prin vânturi care pot avea viteze moderate 5.3-7,4 m/s, dar şi vânturi cu viteze cuprinse între 12,5-21,5 m/s, considerate de o intensitate foarte puternică şi extrem de puternică. Manifestarea vânturilor din aceste zone climatice este în general continuă (mai ales în zonele litorale) ceea ce le conferă o mare favorabilitate în exploatarea energiei eoliene. Valorificarea potenţialului eolian la parametrii tehnici, optimi, pentru a produce energia electrică, după calculele specialiştilor necesită un vânt cu o viteză de 7,5 m/s şi o durată relativ continuă în timpul unui an. Distribuţia de frecvenţă pentru toate regiunile de vânt de pe Glob, poate fi aproximată, după formula Weibull (Le pompage éolien, 1994) astfel: V K F( V ) = 1 − exp − , în care C V = viteza vântului K = factor de formă C = parametrul locului la viteza medie a vântului : V/C
=
0,89 m/s
5.1.2. Valorificarea energiei eoliene pe Glob
Energia eoliană a pus în mişcare mii de “mori de vânt”, începând din secolul al XIIlea, în Danemarca, Olanda şi în multe state din Europa, unde condiţiile de utilizare a forţei vântului este favorabilă. Din deceniul al şaptelea al secolului al XX-lea, Europa dependentă de petrol a resimţit intens creşterea preţului petrolului, ceea ce a declanşat aşa numită “criza energetică”, care a readus în atenţie alte resurse energetice printre care energia eoliană. State europene ca Danemarca, Germania, Olanda, Spania etc. au trecut la elaborarea unor programe pentru energiile nepoluante şi construcţia de instalaţii eoliene începând cu deceniul al 8-lea când au intrat în funcţie primele turbine eoliene. 40
Din anii’80, solicitările energetice conduc la intensificarea cercetărilor în Statele Unite pentru pentru indentific indentificarea area zonelor zonelor cu potenţial potenţial eolian, eolian, astfel astfel că în munţii munţii de coastă ai Californie Californieii sunt precizate o serie de amplasamente în trecători, la Altmont Pass, lângă San Francisco, în Munţii Tehachapi, la nord de Los Angeles şi în San Georgio Pass, lângă Palm Springs. În Statele Unite au fost construite la început centralele eoliene de puteri mici: Ruth Land, 1,2 Mw şi Grandpe’s Know, 1.2 Mw . În Europa Germania se înscrie, între primele ţări care au intalat centrale eoliene de mare putere, Brusbütel (3MW) în anul 1981. În 1994, în landul Schleswing-Holstein, deţinea 500 de centrale eoliene cu putere instalată de 100 MW ceea ce reprezintă 10 % din puterea instalată în centrale eoliene din Europa. Germana a pus în funcţiune încă din 1978 parcul eolian de la Westküste (landul Schleswing-Holstein), iar în 1984 altul la Jade în apropriere de Wilhelmshamen, pe litoralul Mării Nordului (Negiesen Wlosacom, 1998). Primele centrale eoline construite în Europa, sunt cele din fosta URSS în Crimea (AlPetri, Alkmolinsk-12 MW), Danemarca (Trind, 2MW; Gjedser, 02 MW), Marea Britanie (Costa Head, 01 MW; St. Albaus, 01MW; Caernavorn, 01MW), Franţa (Nogent le Roy, 06MW; Cherbourg, 013 MW), Olanda şi Spania. (Maria Chiţu şi alţii 1983). Cea mai mare centrală eoliană din Europa funcţionează din 1996, în Marea Britanie (Ţara Galilor, la Carno, cu o putere instalată de 33MW. Iar pe ţărmul de nord vest al Franţei, au intrat în funcţiune din 1997, 6 centrale eoliene (Nord - Pas de Callais), urmărind ca până în 2005 să funcţioneze peste 1000 de centrale eoliene (Negoiescu, Vlăsceanu 1998). Modul de instalare a turbinelor eoliene diferă între Statele Unite, unde unităţile energetice eoliene, reprezintă grupuri de 20-100 turbine, numite “ferme eoliene” şi ţările europene ca Danemarca şi Germania care au câteva turbine în cadrul fiecărei unităţi rurale. Între anii 1985 şi 1995, capacitatea electro eoliană a crescut de 3 ori, de la 1500 Mw la 6000 Mw (fig.8). În 1995, puterea centralelor eoliene era de 4880 MW din care în S.U.A. instalaţii eoliene cu o putere de 1650 MW (Flavia, 1996). Ţările europene deţineau în 1995, 2500 MW în instalaţii eoliene, din care Germania (locul II în lume) cu cca 1130 MW şi Danemarca cu 610 MW (locul III în lume). India dispunea în 1995 de 580 MW în instalaţii eoliene (locul IV). Prin modernizările aduse instalaţiilor eoliene, puterea eoliană este competitivă în prezent cu electricitatea generată de combustibilii fosili. Ritmul mediu anual de creştere a consumului de energie eoliană în perioada 19901997 a fost de 25,7 %, iar producţia a crescut de la 1500 MW la 7500 MW. Unele probleme apar în relaţie cu protecţia mediului printre care protecţia anumitor specii de păsări rare, astfel în vestul Stalor Unite, se pune problema ocrotirii vulturului auriu, pe care “fermele eoliene” l-au determinat să părăsească zonele de cuibărit. De asemenea, în condiţiile instalării de “ferme eoliene” se ocupă suprafaţe importante de teren agricol care însă poate fi folosit ca păşune în zone montane sau poate fi cultivat în alte zone deoarece fiecare turbină nu ocupă o suprafaţă de teren mare, iar producţia de energie electrică obţinută compensează eficient suprafaţa scoasă din circuitul agricol. Instalarea turbinelor eoliene în ţinuturi cu potenţial eolian deosebit de mare, din nordul continentului America dar slab populate va fi flexibilă întrucât proiectul de transport al energiei electrice indică datorită eficienţei în obţinerea energiei un preţ scăzut de utilizare pe KWH, în aport cu energia electrică obţinută din combustibili fosili. 41
5.2. Energia valurilor şi curenţilor oceanici
Valuri Valurile le furniz furnizoar oaree de energi energiee dinam dinamică ică,, sunt sunt rezult rezultatu atull unui unui transf transfer er al energi energiei ei vântului asupra zonei superficiale a oceanelor şi mărilor. Valurile formate în zonele de larg ale oceanelor şi mărilor, îşi pierd intensitatea pe măsura măsura deplas deplasări ăriii din arealu arealull afecta afectatt de vânt, vânt, transf transform ormân ândudu-se se înt într-o r-o slabă slabă mişca mişcare re ondulatorie (valuri de hulă). În zonele litorale, mişcarea ondulatorie provocată de valurile de ţărm (brizante) este uneori slabă, dar sunt perioade în care forţa valurilor este mare. Utilizarea valurilor din zona de ţărm, trebuie să aibă în vedere convertirea energiei de mare eficienţă a valurilor de cca 3m şi frecvenţa valurilor din punctul de amplasare a instalaţiei de conversie a energiei valurilor. De asemenea o problemă dificilă o reprezintă apariţia la anumite perioade a unor valuri mari (peste 10m) la care instalaţiile trebuie să reziste. Proiectele pentru creşterea energiei valurilor din zonele de ţărm ale Marii Britanii estimate la o energie de 8-9 GM, se confruntă cu probleme de eficienţă tehnică în condiţii de rentabilitate economică (Hosfele, 1987). Japonia este prima ţară care a instalat o centrală acţionată de valuri, în 1978, având 3 turbine de câte 125 KW fiecare. În China, o centrală de acest fel a fost constuită pe litoralul Mării Chinei de Est în provincia Zhejaing (Giurcăneanu, 1982). Cercetările efectuate asupra potenţialului energetic brut al valurilor Mării Negre, pe litoralul românesc precizează următoarele caracteristici caracteristici ale puterii şi energiei totale a valurilor (Boudon, 1984): - în zona de coastă cuprinsă între adâncimile de 5 şi 15 m, valurile dispun de un potenţial energetic brut anual de cca 27 300 khW/m, pentru o putere maximă de 83 kw/m, - cea mai mare cantitate (70%) din energia brută a valurilor este dată de câmpurile de valuri cu înălţimi maxime cuprinse între 0,5 şi 3,5 m pentru o putere maximă de 15kW/m. Durata anuală a acestor valuri este de cca 150 zile. În condiţiile amenajărilor litoralului românesc la Marea Neagră cu instalaţii pentru captarea energiei valurilor, se consideră că s-ar putea obţine o energie brută de 5 miliarde Kkh, ceea ce ar reprezenta 15 %, din potenţialul hidroenergetic amenajabil al României, considerându-se potenţialul hidroenergetic brut al tuturor râurilor este de cca 50 miliarde kwh/an din care amenajabil numai 36 miliarde de kwh/an. Curenţii oceanici, au o energie cinetică de 0,2 TWan/an, care este consumată pentru modelarea climei terestre. Au fost lansate lansate proiecte proiecte de folosire a apelor apelor curentului curentului Golfström Golfström de către Statele Unite şi Norvegia şi de către Spania pentru curenţii Oceanului atlantic şi Mării Mediterane prin construirea unui baraj în Strâmtoarea Gilbraltar (Giurcăneanu, 1982).
6. RESURSELE LITOSFEREI Dintre toate învelişurile Pământului, litosfera sau scoarţa terestră interesează în mod deosebit societatea omenească, atât prin marea varietate de resurse naturale pe care o conţine, cât şi datorită faptului că aici se întâlnesc cele mai prielnice condiţii ale vieţii şi activităţi umane. Cu multe milenii în urmă omul a descoperit şi folosit imensele resurse de substanţe utile, imprimând chiar denumiri denumiri unor epoci ale culturii materiale (epoca pietrei, a bronzului sau a fierului). Evoluţia continuă a societăţii a determinat descoperirea şi folosirea unei game de elemente din ce în ce mai variate. 42
În prezent se cunosc circa 250 categorii de minerale şi aproape 200 de pietre preţioase. Introducerea lor în circuitul economic a avut loc treptat. Primul metal cunoscut omului a fost cuprul . După părerea arheologilor cuprul nativ a fost descoperit în mileniul 12 – 11 î. Ch., în Orientul Mijlociu, apoi în Europa şi Asia Centrală. În antichitate cuprul se extrăgea în Siria, Palestina, Cipru (se pare că denumirea insulei provine de la cuvântul latinesc – cupru), Spania, Serbia, Bulgaria, India. Timp de milenii el a fost folosit pe scară largă pentru producerea uneltelor de muncă, a veselei, podoabelor podoabelor şi pentru baterea baterea monedelor. Cu 4 – 4,5 milenii î. Ch., a început început secolul bronzului, acesta demonstrând că oamenii învăţaseră să obţină aliajul de cupru şi cositor. Se presupune că denumirea acestui metal - bronz, provine de la portul Brindisi (Italia de Sud) unde a fost obţinut acest metal. Ca şi cuprul, bronzul era folosit pe scară largă pentru confenţionarea celor mai diferite unelte de muncă. Cu ajutorul lor au fost prelucrate blocurile de piatră pentru piramida lui Keops din Egipt. Bronzul a început să fie utilizat şi ca material de construcţie. Din bronz a fost turnată statuia colosului din Rhodos, una din cele şapte minuni ale lumii. Pe lângă bronz se foloseau şi alte metale ca de exemplu aurul. Acesta a fost cunoscut o dată cu cuprul. Extracţia aurului a început în Egiptul antic, unde acest metal era legat de cultul soarelui. În anul 1922, când a fost deschis mormântul lui Tutankamon s-a descoperit că sicriul de aur al mumiei cântărea 110 kg. Cu mult înainte de era noastră aurul era extras în Asia Mică, India şi Roma antică. Aurul era folosit pentru podoabe, articole de cult sau pentru monezi. În America de Sud, imperiul incaşilor poseda imense comori de aur care, au atras conchistadorii spanioli. În Roma şi Grecia antică ca şi în alte regiuni ale globului au devenit cunoscute şi alte metale: plumbul, mercurul, sulful, alături de roci care erau prelucrate: marmura, lazuritul, smaraldul ş.a. Treptat, secolul bronzului a fost înlocuit de cel al fierului care a durat 3 milenii şi jumătate. Cercetătorii arheologi au stabilit că fierul a jucat un rol important în dezvoltarea civilizaţiei umane. Primele topitorii a minereului de fier şi modelarea diferitelor obiecte datează din mileniul al doilea î. Ch., în Mesopotamia şi Egipt. Ulterior acest meşteşug s-a extins în Europa. În mod paradoxal denumirile principalelor minereuri de fier (magnetit, limonit, siderit etc.) provin din cuvinte greceşti. Din fier erau confecţionate diferite unelte casnice, arme etc. Cu un anumit convenţionalism se susţine că pe durata întregului evului mediu şi perioada modernă, până la revoluţia industrială din aproximativ secolele XVIII-XIX, baza minerală de materii prime a fost constituită constituită aproximativ din aceleaşi metale (Cu, Fe, Au, Ag, Pb, Zn, cositor) cositor) ca şi pietre preţioase. preţioase. Din a doua jumătate a secolului secolului al XX-lea structura acestei acestei baze minerale a fost radical modificată, prin introducerea rocilor combustibile. În această perioadă a început utilizarea pe scară largă (industrială) a cărbunilor şi a ţiţeiului. Este cunoscut faptul că bitumul natural a fost folosit în urmă cu un mileniu, primele sonde primitive de ţiţei au apărut încă din secolul al XVII-lea, dar începutul extracţiei industriale s-a făcut la jumătatea secolului al XIX-lea, aproape simultan în România, Polonia, Rusia şi S.U.A. Mijlocul secolului al XIX-lea marchează şi obţinerea uraniului metalic, dar prelucrarea minereului pentru obţinerea radiului a început o dată cu secolul XX. La fel s-a întâmplat şi în cazul obţinerii aluminiului. Rezervele de bauxită au fost descoperite la începutul secolului al XIXlea în sudul Franţei, în localitatea Box (de unde provine şi numele minereului). La mijlocul aceluiaş secol a fost elaborată obţinerea industrială a acestui metal (aluminiu), dar producţia şi utilizarea pe scară largă s-a produs la începutul secolului XX. Aceleaşi perioade marchează şi apariţia manganului, cromului (de la grecescul “kromos” = culoare), a nichelului, vanadiului, volframului, molibdenului, magneziului. Modificări importante au intervenit şi în exploatarea resurselor minerale ca: fosforite, săruri de potasiu, azbest, diatomit. Baza de materii prime de la începutul secolului XX, suferă importante modificări 43
cantitative şi calitative o dată cu revoluţia tehnico-ştiinţifică, când apar “metalele secolului XX”: titan, cobalt, beriliu, litiu, tantal, zirconiu, germaniu, teluriu, etc., fără de care este imposibilă dezvoltarea producţiei moderne. În proporţie de 99 %, în constituirea litosferei participă un număr de 14 elemente chimice, din care oxigenul şi siliciul deţin 75 % (motiv pentru care acest înveliş mai este denumit şi oxisferă ). În acestea se adaugă aluminiu, fier, calciu, natriu şi potasiu cu circa 20-23%, iar restul este deţinut de magneziu, titan, hidrogen, fosfor, clor, carbon, etc. Toate acestea intră în compoziţia mineralelor şi a rocilor utile. Formarea acestora şi a combustibililor energetici este determinată de fenomenele geologice. Acestea sunt răspunzătoare de concentrarea substanţelor utile în mari zăcăminte, ori dispersarea acestora în interiorul substratului. Varietatea formelor de relief şi a proceselor morfogenetice (endogene şi exogene) asigură diversitatea mişcării materiei în spaţiul de contact al geosferelor, reciclarea naturală a compuşilor şi echilibrul dinamic la nivelul scoarţei terestre, a masei de resurse naturale capabile să menţină societatea omenească. Litosfera este geosfera cea mai importantă sub raportul resurselor de substanţe mine-rale utile, care stau la baza dezvoltării industriei grele moderne şi al resurselor de energie. În acelaşi timp, litosfera este suportul învelişului de sol, al unei însemnate părţi a biosferei, contribuind, în mod indirect la asigurarea principalelor surse de alimentaţie şi îmbrăcăminte a omului. Resursele de substanţe minerale utile din litosferă au o importanţă deosebită atât prin volumul cât şi prin nivelul valorificării lor. Extracţia şi prelucrarea acestor resurse au stimulat dezvoltarea ştiinţei şi tehnicii, relaţiile de schimb, au contribuit la dezvoltarea căilor de comunicaţie şi a transporturilor. După particularităţile şi importanţa lor economică, substanţele minerale utile se grupează în: - resurse energetice, care cuprind combustibili fosili (cărbunele, petrolul, gazele naturale, şisturile bituminoase) şi substanţele radioactive (uraniu şi thoriu), care stau la baza obţinerii energiei atomice. Combustibilii constituie totodată şi o materie primă foarte importantă pentru industria chimică. - resurse chimice , printre care sărurile de potasiu, utilizate în producţia de îngrăşăminte minerale, sărurile de natriu, care constituie principala materie primă pentru obţinera produselor sodice, piritele, utilizate la producerea acidului sulfuric, fosforitele şi apatitele, utilizate pentru obţinerea producţiei de superfosfaţi; - resursele metalurgice , care cuprind minereurile feroase - cel mai important fiind fierul şi minereurile neferoase - cupru, plumb, zinc, bauxită, cositor, etc; - materialele de construcţie , dintre care cele mai însemnate sunt: marmura, granitul, bazaltul, argila, marna etc. Deşi aria de învestigare s-a extins continuu, omenirea cunoaşte încă într-o măsură insuficientă potenţialul resurselor litosferei prin intermediul prospecţiunilor geofizice şi aceasta doar în partea superioară (până la 25-30 km adâncime). Cercetările întreprinse au demonstrat că aici numai opt elemente deţin mai mult de 98 % din greutate: oxigenul (47 %), siliciul (27 %), aluminiul, fierul, calciul, natriul, potasiul şi magneziul. Aceste elemente au răspândire largă, existând doar relativ puţine regiuni ale globului unde extracţia lor este avantajoasă din punct de vedere economic. Pe de altă parte, există o serie de elemente de mare importanţă pentru industrie care au o pondere redusă în scoarţa terestră (carbonul, fosforul, cromul, manganul, nichelul, cuprul, zincul, cositorul ş.a.). Această situaţie impune o utilizare raţională a minereurilor, o dată cu prospectarea şi evaluarea de noi zone cu resurse minerale şi chiar de găsirea unor noi categorii de resurse (neconvenţionale). Una din particularităţile resurselor este repartiţia lor teritorială inegală, determinată de 44
caracterul neomogen al compoziţiei terestre. Dispunerea stratificată a elementelor chimice în scoarţa terestră este “deranjată” de procesele tectonice prin care rocile de adâncime sunt aduse la suprafaţă. Alteori, după procesul de orogeneză, intervenţia agenţilor externi (eroziune) pune în evidenţe zăcăminte de minerale utile. Diversele minerale utile au avut un timp de formare diferit. De fazele de orogeneză timpurii se leagă formarea zăcămintelor de crom, platină, fier, nichel, cupru, vanadium. Ulterior apar zăcăminte de wolfram, staniu, molibden. În fazele mai recente, alături de fier se întâlneşte argintul, plumbul şi zincul. Timpul şi condiţiile de formare determină calitatea resurselor. Astfel, de exemplu, cărbunii formaţi în primele faze sunt de calitate superioară faţă de cei formaţi în faze mai recente. Între repartiţia teritorială a resurselor de substanţe minerale utile şi tectonica regiunii există o strânsă corelaţie. Astfel, cele mai importante zăcăminte de petrol şi gaze naturale se găsesc în regiunile de puternică scufundare a vechilor zone cristaline cutate ale scoarţei terestre. Cele mai importante areale de acumulări de petrol şi gaze sunt: în jurul Golfului Persic şi Mării Caspice sau cele din jurul Golfului Mexic. În schimb, zăcămintele importante de cărbuni se găsesc, de obicei, în jurul depresiunilor marginale sau în zonele interne ale platformelor vechi (depresiunea Doneţ din Platforma Rusă, în jurul depresiuni Kuzneţk etc.). 6.1. Resursele energetice
În prezent, nu există domenii de activitate (economic sau social) care să nu folosească într-o măsură mai mare sau mai mică, energia. Astfel se explică creşterea importantă a consumului, care se bazează într-o mare măsură pe combustibili fosili şi îndeosebi pe petrol. Evenimentele ce au intervenit pe piaţa combustibilului, prin creşterea continuă a preţului petrolului, au afectat puternic economia ţărilor importatoare. Această situaţie a determinat intensificarea preocupărilor pentru indentificarea unor noi zăcăminte de petrol, în paralel cu restructurarea balanţei energetice. Creşterea continuă a consumului de energie a stimulat interesul pentru descoperirea şi folosirea unor resurse existente în cantităţi mai mari şi care se regenerează. Această problemă a fost abordată în 1981, cu prilejul Conferinţei Naţiunilor Unite de la Nairobi (Kenya), când au fost prezentate evaluări cu privire la potenţialul energiei solare, eoliene, geotermice, energiei mărilor etc, dar şi aprecierii cu privire la stadiul actual şi perspectivele valorificării acestora. Resursele energetice pot fi grupate în trei mari categorii: 1. Lemnul şi combustibilii fosili (cărbuni, gaze naturale, şisturi bituminoase, nisipuri asfaltice) care, prin ardere, transformă energia chimică înmagazinată în energie calorică, apoi mecanică şi electrică. 2. Combustibili nucleari (uraniu, plutoniu, toriu) utilizaţi în centrale nuclearo-electrice, ca materii prime, pentru realizarea controlată a reacţiei de fisiune nucleară. În urma acestui proces se obţin cantităţi considerabile de energie. 3. Surse de energie regenerabile , din care face parte apa cu potenţialul ei hidroenergetic, apa ca forţă a valurilor, energia eoliană rezultată în urma activităţii solare, însăşi energia solară ca sursă de energie de lungă durată, energia geotermică. Unii specialişti consideră că resursele energetice mondiale de combustibili fosili, exploatate în actualele condiţii tehnice, vor fi sufieciente pentru o sută de ani, la consumul actual de 7, 92 miliarde tone echivalent petrol (t.e.p). 1 tep - 1,5 tec (1,6 t huilă sau 3,0 t. lignit) - 4500 kwh sau 4,5 Mwh - 1000 m3 gaz natural sau 10 000 termii (1 termie însemând energia 45
folosită pentru a creşte temperatura unei tone de apă aflată la 14,5°C, cu un grad Celsius).Rezervele exploatabile de gaze naturale s-ar putea epuiza după 50 de ani, iar cele de ţiţei după 40 de ani. După alte păreri, rezervele de antracit şi huilă ar satisface consumul pentru circa 200 de ani, iar lignitul pentru circa 270 de ani. Chiar dacă părerile specialiştilor nu coincid în aprecieri, se impune o exploatare raţională, paralel cu utilizarea tot mai largă a surselor de energie convenţionale (regenerabile). Dacă în pragul anului 2000 consumul energetic se situa la 16,58 miliarde tep, se apreciază că pentru anul 2020 să se ajungă la un consum de 27,72 mld.tep. Repartiţia geografică a consumului mondial pentru următoarele decenii relevă diferenţieri mari în funcţie de nivelul dezvoltării economice şi demografice. Dacă în anul 2000 ţările industrializate consumă 11,54 mld. tep, iar ţările în curs de dezvoltare doar 5,04 mld. tep, pentru anul 2020 se prevede un consum sensibil apropiat ca volori şi anume: 13,56 mld. tep pentru ţările dezvoltate şi 13,16 mld. tep pentru ţările în curs de dezvoltare. 6.2. Resursele energetice clasice
În anul 1924 a luat fiinţă Consiliul Energetic Mondial, care număra 80 de state şi care la sesiunile de conferinţe periodice evaluau totalul resurselor şi a rezervelor prospectate de cărbuni (Tabelul nr.14). Resursele mondiale de cărbune (1995) Tabel nr. 14 Continente
Europa Asia America Australia şi Oceania Africa
Total mondial
Resurse (mld.t) din care Rezerve prospectate (mil.t) Total Huilă ligniţi Total Huilă Ligniţi 1 3 4 7
1 0 2 0
3 2 7
3 1 7
2 3 1
8 6
8 0 7 2
5 8 7 6
2 1 9 6
3 4 5
2 3 3
1 1 2
4 2 6 3
1 5 4 8
2 7 1 5
4 2 2
2 2 6
1 9 6
7 8 7
6 5 9
1 2 8
8 3
4 7
3 6
3 4 1
3 3 7
4
7 2
7 1
1
14810
9440
5370
1239
808
931
Conform conceptelor actuale aproape jumătate (47%) din resursele de cărbune sunt cantonate în depozitele paleozoice, 37 % în depozite mezozoice şi 16 % în depozite cainozoice. Cele mai mari acumulări de cărbuni revin permianului, carboniferului şi cretacicului, mai puţin jurasicului, neogenului şi paleogenului. În Europa predomină cărbuni din perioadele carbonifer, paleogen şi neogen, iar în Asia cele din permian. Cea mai mare parte a resurselor de cărbune este concentrată în 10 mari bazine (tabelul nr.15). Mari bazine carbonifere Tabel nr.15
De remarcat
este faptul, că în ultimele 46
decenii ale secolului nostru energia produsă pe baza consumului de cărbune ocupă locul al doilea, după petrol. Există totuşi unele state care au continuat să-şi orienteze energetica în mod prioritar spre exploatarea cărbunelui: Corea de Nord (87,8 %), Polonia, China etc. Ca şi cărbunii, rezervele de ţiţei şi gaze naturale sunt evaluate la Congresele Mondiale ale petrolului şi gazelor naturale şi reevaluate anual. În ultimii ani se remarcă o tendinţă de sporire a rezervelor prospectate. Dacă la începutul anilor ‘80 erau evaluate 80 mld.t, în anii ‘90 au crescut la 150 mld. T ţiţei. Cât priveşte rezervele prospectate de gaze naturale, în deceniul 1980-1990, acestea s-au majorat cu 35 trilioane m 3 ajungând la 135 trilioane m c. O asemenea creştere se explică atât prin descoperirea de noi zăcăminte, dar şi prin trecerea unei părţi a resurselor geologice în categoria de rezerve prospectate, apoi a valorificării lor. La nivelul extracţiei anului 1990 pentru ţiţei era asigurată o perioadă de exploatare de 55-60 de ani, iar pentru gaze o perioadă de 70-80 de ani. Dar în spatele acestor indicatori se ascund mari diferenţe. Astfel, dacă în ţările occidentale gradul de asigurare cu rezerve de ţiţei este de 10-12 ani, în ţările în curs de dezvoltare de circa 80 de ani, iar în ţările Orientului Apropiat şi Mijlociu de 120-180 de ani. Printre numeroase zăcăminte de ţiţei şi gaze naturale se remarcă zăcămintele gigant, cu rezerve de peste 500 mil. t sau chiar peste 1 miliard t. ţiţei şi un trilion de m 3 de gaze. Pe glob există 50 de zăcăminte gigant de ţiţei. Mai mult de jumătate din acestea se găsesc în Orientul Apropiat şi Mijlociu. În ce privesc zăcămintele uriaşe de gaze maturale acestea sunt cu puţin peste 20, dar ele deţin mai mult de 70 % din totalul rezervelor mondiale. Asemenea zăcăminte se găsesc în CSI.
7. Petrolul şi gazele naturale 7.1. Condiţiile geologice de formare şi exploatare
Petrolul şi gazele naturale îşi au originea în acumularea de material organic, în amestec cu material detritic, în mediul acvatic, din trecutul geologic, în cadrul unui proces de sedimentare favorizat de o subsidenţă îndelungată. Datorită limitării activităţii biologice, odată cu acoperirea de sedimente, a creşterii temperaturiii şi presiunii, o parte din materialul organic se fosilizează. Începe astfel să se separe petrolul, o substanţă lichidă ce cuprinde un amestec de hidrocarburi şi care sub influenţa presiunilor mari, începe să migreze spre suprafaţă. În anumite condiţii geologice petrolul se înmagazinează în depozite permeabile. La temperaturi de peste 150° C, din materialul organic fosilizat încep să se separe gazele naturale, care migrează la rândul lor, acumulându-se în vecinătatea unor anticlinale faliate sau diapire, formând zăcăminte gazeifere pure sau în amestesc cu petrolul, zăcăminte mixte. Unele zăcăminte de gaz natural provin şi din procesul de formare a zăcămintelor de cărbuni. Cea mai mare parte din zăcămintele petrolier-gazeifere sunt formate din acumulări de hidrocarburi în roci magazin stratificate (gresii, nisipuri, pietrişuri etc.) blocate prin cutare, faliere, intruziuni magmatice etc. Exploatarea acestor zăcăminte este influenţată direct de condiţiile geologice. Un rol hotărâtor în abordarea oricărui zăcământ de petrol sau gaze este dimensiunea. Aceasta trebuie să aibă rezerve pentru cel puţin 10 ani de extracţie. Desigur, cele mai rentabile sunt zăcămintele ”gigant” şi “supergigant”, în număr de 33, la nivelul întregului glob. 25 din acestea se află în zona Golfului Persic, câte două în CSI, SUA şi Africa de Nord şi câte unu în China şi Venezuela. Un parametru deosebit de important este coeficientul de recuperabilitate al petrolului, care depinde de permeabilitatea şi porozitatea rocii-magazin şi de presiunea la care se află. 47
Acest coeficient are valori între 0,2 şi 0,5, printre zăcămintele cu un coeficient de recu perabilitate foarte ridicat numărându-se zăcămintele din zona Golfului Persic. Evaluarea productivităţii unui zăcământ se face în funcţie de coeficientul de recuperabilitate, după ce se cunoaşte volumul rocii-magazin, porozitatea ş.a. Un alt aspect important în exploatare îl constituie adâncimea zăcămintelor, aceasta având un rol important în stabilirea preţului extracţiei. Deşi în CSI şi SUA s-au realizat foraje de explorare la aproape 10 000 m, adâncimea medie a zăcămintelor exploatabile industrial variază între 3-4000 m. Exploatări pe scară largă la peste 6000 m se practică în : Germania, Italia, Austria, Franţa şi CSI. Structura zăcământului de hidrocarburi prezintă în partea inferioară o cantitate varia bilă de apă care indică modul de formare, în partea de mijloc-ţiţeiul, iar în partea superioarăgazul de zăcământ. Sub aspectul vârstei zăcămintelor circa 50% din numărul total sunt mezozoice şi 30% neozoice. Zăcămintele de hidrocarburi prezintă diferenţieri sub aspectul compoziţiei chimice şi al proprietăţilor fizice ale petrolului şi gazelor. În cazul petrolului variaţia greutăţii specifice (între 0,75 şi 0,88) şi a coeficientului de vâscozitate este dat de raportul dintre componentele lichide predominante şi cele solide, subordonate. Acest raport are consecinţe asupra posibilităţilor de transport prin conducte. Petrolul din Golful Persic are un conţinut ridicat de sulf (peste 0,5%), element nedorit în procesul de rafinare. În cazul gazelor naturale există proporţii diferite între metan, etan, propan, butan, azot, hidrogen sau dioxid de carbon, determinând diferenţieri în capacitatea calorică (de la 8500 la 11.000 kcal/mc). Zăcămintele de gaze cu un conţinut ridicat de hidrogen sulfurat, cum sunt cele din Texas sau Orenburg (> 15% H 2S) sunt utilizate pentru extragerea sulfului, importantă materie primă pentru industria chimică. Alte zăcăminte de gaze (din SUA) conţin în proporţie mare gazolină (hidrocarbură lichidă), care se separă după extracţie. Rezervele de petrol se pot clasifica în: a) rezerve sigure - considerate zăcămintele cunoscute, accesibile din punct de vedere al poziţiei geografice, al adâncimii stratelor, al calităţii petrolului, al tehnologiilor de foraj şi extracţie. etc., b) rezerve posibile - fiind rezervele cunoscute şi delimitate, dar care nu prezintă încă date concludente privind calitatea petrolului, indicele de impregnare, coeficientul de recuperare etc., c) rezerve ipotetice - fiind rezervele rezultate din evaluarea relativă sub raport cantitativ, ca şi a poziţiei geografice, pe baza principiilor generale ale amplasării lor în marile bazine de sedimentare, zone lagunare şi piemontane, iar mai recent în platoul continental. Rezervele sigure ale Globului au crescut de aproape 35 de ori, de la câteva miliarde tone în 1939, la 73 mild.t. în 1970, până la 96 mld.t. în 1985 şi 137 mld.t. în pragul mileniului trei (1996). Ţărilor membre OPEC le reveneau 77% (106 mld.t.) din totalul rezervelor. Conferinţa asupra problemelor energetice de la Munchen (1980) aprecia rezervele sigure de petrol la circa 140 mld.t., iar cele probabile la 360 mld.t. Repartiţia rezervelor sigure de petrol pune în evidenţă continentul Asiatic ce deţine 70% din rezervele mondiale, America Latină cu 12,5%, Europa cu 7,4%, Africa cu 7,2%. Australia şi Oceania şi-au mărit de aproape şapte ori rezervele de petrol, în ultimul deceniu, prin explorările platoului continental al insulelor Noii Zeelande şi Noua Guinee. La începutul secolului XX, extracţia ţiţeiului se efectua în 20 de ţări din lume, cele mai mari cantităţi se exploatau în SUA, Venezuela şi Rusia. În 1940 numărul ţărilor a crescut la 40, principalele producătoare fiind: SUA, CSI, Ţările Orientului Apropiat şi Venezuela. În anul 1970 numărul ţărilor a ajuns la 60, iar în 1996, la 80 (fig.9). 48
” În anii ‘50, în cadrul ţărilor producătoare de ţiţei din lume au intrat: China, India, Algeria, în anii ‘60, - Emiratele Arabe Unite, Nigeria, Libia, Egipt şi Australia, iar în anii ‘70 - Marea Britanie şi Norvegia. Dacă până la finele anilor ‘60, peste jumătate din extracţia mondială de ţiţei aparţinea ţărilor emisferei occidentale, de atunci prioritatea a revenit ţărilor emisferei orientale. (Tabel 16). Rezerve şi producţia de petrol (1996) Tabelul nr.16
C o n t in e n t e , r e g iuRn ei ,z ţă e rrvi e p r o s p ( m ld . t) T o ta l m o n d ia l 140 CSI 9 R u s ia 7 ,5 K a z a h s ta n 0 ,8 Europa 2 ,8 M a r e a B r it a n ie 0 ,7 N o r v e g ia 1 ,4 Asia 1 0 2 ,5 C h in a 3 ,2 I n d o n e z ia 1 ,2 I n d ia 0 ,6 A r a b ia S a u d it ă 4 5 ,8 I ran 1 3 ,2 E .A .U . 1 3 ,7 I rak 1 3 ,8 K u w a it 1 3 ,6 Africa 7 ,7 N ig e r ia 2 ,2 L ib ia 3 ,4 A l g e r ia 1 ,1 E g ip t 0 ,7 America de Nord 5 ,9 S .U .A . 4 ,4 C anad a 1 ,5 America Latină 1 7 ,5 M e x ic 7 ,5 V e n e z u e la 8 ,7 Australia 0 ,3 Ţ ă r i în c u r s d e d e z v o 1lt1a 8r e, 5 Ţ ă r ile O P E C 106
e c t a t e E x t r a c ţ ia( m il .t ) 1 95 0 1 97 0 1 99 0 1 99 7 525 2270 3100 3113 40 350 570 350 285 515 301 26 20 18 35 255 305 95 132 80 156 5 55 140 1075 25 140 155 5 45 70 73 7 35 26 25 180 325 390 30 190 155 183 30 105 103 6 75 100 95 15 150 60 90 2 290 300 315 55 90 93 160 65 69 45 35 53 1 15 45 42 270 545 505 411 265 475 430 320 5 70 75 91 100 270 350 350 10 20 135 147 80 190 105 146 8 30 27 197 1350 1600 1160 1220
Datele tabelului alăturat permit caracterizarea dinamicii extracţiei mondiale de ţiţei. Rezultă foarte clar evoluţia sinuoasă a producţiei în funcţie de avânt sau criză energetică. Dacă în America de Nord nivelul extracţiei a rămas stabil, în CSI, a început să scadă după 1990. Pe lângă marile regiuni ale globului, din tabel se evidenţiază primele 10 state cu producţiile cele mai însemnate: - Rusia, SUA, Arabia Saudită, Iran, China, Mexic, Emiratele Arabe Unite, Venezuela, Irak, Marea Britanie. Toate acestea realizau 2/3 din extracţia mondială de ţiţei. În ce privesc rezervele totale de petrol ale scoarţei terestre acestea se cifrează, în ultimul deceniu al secolului XX, la 150 mld.t. Aceste rezerve au caracter teoretic, deoarece se iau în considerare şi rezervele nerecuperabile. Alţi specialişti geologi estimează rezervele mondiale între 290 şi 370 mld.t. (E.L.Nelson), ţinând seama că aproximativ 60% din suprafaţa uscatului este reprezentată prin bazine sedimentare în care se poate acumula petrolul, ca şi de perspectivele platformei submerse. Aici este posibil să se descopere mai mult petrol decât pe uscat, deoarece unele roci sedimentare mezozoice şi terţiare (eventuale roci-magazin) nu au fost îndepărtate de eroziune. O altă zonă cu rezerve posibile de petrol ar putea fi şi glacisul continental, până la la adâncimi ale apei de 3000 m. Majoritatea zăcămintelor descoperite în ultimile două decenii se află în condiţii grele 49
de exploatare- la adâncime mare, în platforma continentală submersă, în regiuni cu îngheţ peren, sau în zone îndepărtate de litoral etc. Cât priveşte rezervele de gaze naturale acestea se apreciază la circa 900.000 mld.mc., din care cele probabile ar reprezenta circa o treime (300.000 mld.mc.). Rezervele totale includ însă şi unele zăcăminte a căror tehnică de expoatare nu a fost pusă la punct deocamdată. În această categorie sunt incluse gazele aflate în formaţiuni impermeabile (şisturi argiloase) aflate la mare adâncime, sau gaze conţinute în proporţii mici (5-10%) existente în apele termale de mare adâncime şi presiuni de până la 1000 atmosfere, ca şi gaze naturale aflate în zăcămintele carbonifere. Rezervele exploatabile cunoscute de gaze naturale au crescut mult în ultimii ani mai ales pe seama descoperirilor importante făcute în Arctica rusă şi nord-americană. În general, coeficientul de recuperabilitate al zăcămintelor de gaz metan (80-90%) este mult mai mare decât cel al petrolului, reducând substanţial preţul extracţiei. Deosebit de important, de subliniat, este faptul că în consumul mondial de combustibili şi energie, gazele naturale deţin locul III după ţiţei şi cărbune, cu circa 20%, iar din punct de vedere ecologic, gazele naturale sunt cele mai pure. 7.2 Repartiţia geografică a rezervelor de petrol şi gaze naturale se caracterizează prin mari disproporţii. Alături de regiuni foarte bogate, găsindu-se zone întinse aproape complet lipsite de zăcăminte de hidrocarburi. Deşi în 70 de state există rezerve exploatabile de petrol, primele 6 state, care deţin fiecare peste 8 mld. t, concentrează 68% din rezervele mondiale. Cât privesc rezervele de gaze naturale - CSI şi Iranul grupează peste 53% din rezervele mondiale cunoscute (fig. nr. 10) Bazinul Golfului Persic este cel mai însemnat bazin petrolier - gazeifer al lumii, cu rezerve exploatabile cunoscute de circa 72 mld. t. petrol şi 22.000 mld. mc. de gaze naturale. Caracteristic acestei zone este adâncimea mică a zăcămintelor (cca 2000 m), productivitatea mare a sondelor (în medie - 300.000t. petrol /sondă/an) şi proporţia mare a forajelor de explorare reuşite, toate acestea ducând la o rentabilitate mare a exploatării. Cele mai importante sunt pe flancul sud-vestic, de platformă , la Ghawar şi Safaniya-Khafji în Arabia Saudită, la Burgan în Kuwait şi Rumaila în Irak. Pe flancul opus, de geosinclinal, la poalele Munţilor Zagros şi Taurus, cele mai importante zăcăminte fiind în sud-vestul Iranului (la Ahwaz, Marun, Gach Saran ) şi în nord-estul Irakului (la Kirkuk ). În sectorul iranian al Golfului Persic există un zăcământ gigant de gaze naturale - Kangan. Zăcământul de petrol de la Ghawar este cel mai mare în regiune şi în lume. A fost descoperit în anul 1949, când a fost evidenţiată la adâncimea de 1,5-3 km., o cută anticlinală îngropată, lungă de 250 km şi lată de 15-25 km. În anumiţi ani extracţia în acest zăcământ depăşeşte 100 mil.t. Până în prezent de aici s-au extras câteva miliarde tone de ţiţei. Zăcământul El Burgan sau Marele Burgan a început să fie exploatat din anul 1946. Zăcământul se află într-o cută anticlinală lungă de 40km şi lată de 12-15km. De aici s-au extras până în prezent circa 3-5 miliarde t. ţiţei (fig.11) Zăcămintele din Golful Persic se evidenţiază nu numai prin mărime dar şi prin calitatea ţiţeiului, acestea fiind cu un procent redus de sulf şi mai ales cu un debit mare al sondelor. Debitul asigură o producţie medie de circa 800 t/zi, în timp ce media mondială este de 3 t/zi. De aici rezultă şi costul scăzut al extracţiei de petrol în Arabia Saudită, cuprins între 4-7 dolari/t., faţă de cel extras în SUA de 60-80 dolari t., sau cel din Marea Nordului de 75100 dolari/t (tabelul nr.17).
50
Zăcămintegigant depetrol din Golful Persic. tabelul nr. 17 Num elezăcăm ântului
Ţara
Rezervesigure*
Num elezăcăm ântului
11,9
Ţara
R Re eze er rv ve es sig ig u u rr e e * *
Gawar
ArabiaSuadită
Catif
ArabiaSuadită
1,2
Aga-Djari
Iran
10
Bibi-Hakim e
Iran
1,1
MareleBurgan
Kuwait
9,3
Zubair
Irak
1
Safania
ArabiaSaudită
3,5
Dam am m
ArabiaSuadită
0,8
Kirkuk
Iran
3
Rum aila
Irak
2,8
Raudatain
Kuwait
Abkaik
ArabiaSaudită
Ghecisaran Marun
Berri
ArabiaSuadită
0,8
Hursania
ArabiaSuadită
0,8
Abu-Hadria
ArabiaSuadită
0,8
1,6
Vafra
Kuwait
0,7
Iran
1,5
Nurban
E.A.U.
0,6
Iran
1,4
Duhan
Iran
0,6
Fereidun- Mardjan
Iran, Arab-Saudită
1,3
Mesdjede-Soleim an
Iran
0,5
Ahvaz
Iran
1,2
Bu-Haza
E.A.U.
0,5
2
. În cadrul continetului Nord american, cel mai important bazin petrolier-gazeifer este cel al Golfului Mexic, de pe teritoriul Mexicului şi SUA, în mare parte submarin. Explorarea acestui bazin în sectorul sudic continuă într-un ritm susţinut, prefigurând o creştere substanţială a rezervelor Mexicului în statele Chiapas şi Tabasco . Cu valori mai reduse se cunosc bazinele din nordul Alaskăi şi din arhipelagful arctic canadian, bazinul Permian din vestul Texasului şi Oklahomei, bazinul vest-canadian (Alberta) şi bazinele din California (Los Angeles, Ventura etc.). Canada are rezerve relativ mici în provincia Alberta (tabelul nr.18). Rezerve importante de petrol în America de Sud se află are Venezuela în bazinul Maracaibo , parţial submarin şi bazinul Oriente, care se continuă în insula Trinidad. În sudul Venezuelei, în bazinul Orinoco s-au pus în evidenţă mari rezerve de petroluri grele, foarte vâscoase, în zăcăminte cu un coeficient de recuperabilitate scăzut (<10%). Dintre acestea se remarcă bazinul din sud-estul Columbiei (prin Ecuador şi Peru, până în estul Boliviei), bazine petrolier-gazeifere din Argentina (Neuquen, Comodoro Rivadavia ) şi Bahia în Brazilia. Dintre bazinele de petrol şi gaze ale CSI cel mai important este bazinul Siberiei de Vest (“al treilea Baku”), cu zăcăminte de petrol în partea sa centrală ( la Samotlar s.a.), precum şi imense rezerve de gaze naturale în jumătatea nordică ( Urengoi, Iamburg etc). Al doilea ca rezerve este bazinul nord-caspic (“al doilea Baku”), cu zăcăminte de petrol la Romaşkino şi de gaze naturale la Orenburg . Zăcăminte de mai mică importanţă, faţă de cele enumerate anterior sunt: bazinul sud-caspic (Baku), bazinul Kamei, bazinul central-caspic etc. Dintre bazinele pur sau predominant gazeifere se remarcă bazinul Karakorum în Asia Centrală şi bazinul bieloruso-ucrainean. În R.P. Chineză se remarcă bazine petroliere-gazeifere Sung-Liao, din nord-est, urmate de bazinul nord-chinez , parţial acoperit de apele golfului Bo Hai, de bazinul Qaidam , bazinul Dzungariei ş.a. Rezervele de gaze naturale ale Chinei sunt mai modeste, cel mai cunoscut fiind bazinul Sichuan. În Africa descoperirea unor bazine bogate în petrol şi gaze datează abia din deceniul al şaselea al secolului XX. Astfel, s-au pus în evidenţă bazinul Libiei (cu principalul zăcămînt de la Serir ) şi bazinul Saharei , în cea mai mare parte pe teritoriul algerian (cu zăcământul petrolier de la Hassi Mesaoud şi cel gazeifer de la Hassi R’Mel ) . În partea de vest a continentului se individualizează bazinul petrolier-gazeifer al Golfului Guineei, cu zăcăminte parţial submarine, în sectoarele care revin Nigeriei, Republicii Congo, Camerunului, Gabonului, Angolei ş.a. Ulterior, s-au descoperit rezerve de petrol, în lungul litoralului Mării 51
Roşii, din Egipt. În continetul Asiatic, regiunile de sud şi sud-est adăpostec zăcămintele de petrol şi gaze naturale. Se remarcă astfel Indonezia cu bazinele Sumatera şi Kalimantanul de Est . Bazinul Kalimantanul de Nord-Vest, în parte submarin este împărţit între Brunei şi Malaysia. India deţine un singur bazin mai însemnat, subamrin, în golful Cambay din vestul ţării. Rezerve de gaze naturale de dimensiuni medii se exploatează în Pakistan, Afganistan şi Bangladesh. În Europa se remarcă un singur bazin de mari dimensiuni - bazinul Mării Nordului, în cea mai mare parte submers, dar continuând pe uscat în Olanda şi nordul Germaniei. În sudul acestui bazin (în sectorul olandez şi în cel britanic) predomină zăcămintele de gaze naturale, cel mai important fiind cel de la Groningen . În jumătatea septentrională (în sectoarele britanic şi norvegian) se extrage atât petrol cât şi gaze naturale. Această regiune ocupă o suprafaţă de 660.000 km 2. Lucrările de prospectare au început la mijlocul anilor ‘60 provocate de două cauze: a) de convenţia de la Geneva din 1958 care a creat baza juridică pentru împărţirea fundului Mării Nordului (Marea Britanie 46%, din suprafaţa platformei continenetale, Norvegia 27%, Olanda 10%, Danemarca 9%, Germania 7%, Belgia şi Franţa câte 0,5%); b) descoperirea în anul 1959, în nordul Olandei, în provincia Groningen unui zăcământ de gaze, din categoria celor “ unicate” - zăcământul Slohteren cu rezerve de circa 2,5 trilioane m 3. Zăcămîntul se continuă, firesc şi sub apele marine, în platforma continentală. La începutul anilor ‘90, în Marea Nordului au fost evidenţiate peste 400 zăcăminte de petrol, gaze condensate şi gaze naturale. Suma rezervelor de petrol este estimată la 3 mld. t ., iar de gaze naturale la 4,5 trilioane m 3. Dezvoltarea rapidă a extracţiei de petrol şi gaze în zona Mării Nordului a generat o creştere economică rapidă a unor regiuni de litoral, îndeosebi în Scoţia de Nord, Insulele Orkney, Schettland, Stavanger şi Bergen (Norvegia). O dată cu dezvoltarea economică au apărut şi consecinţele negative, mai ales asupra pescuitului şi navigaţiei. Zecile de platforme existente constituie un pericol pentru o circulaţie a vaselor (de circa 500 mii de t. de petrol/ 24 de ore, iar în cazul unor avarii, prin deversarea în mare de mii de t. de petrol) mari suprafeţe subacvatice transformă în zone ale morţii. În partea centrală a continentului - În România şi Ukraina se remarcă zăcămintele de petrol şi gaze naturale din bazinele Transilvaniei şi Subcarpaţi , continuat spre nord-vest cu zăcământul de gaze naturale de la Daşava.
52
Rezerve şi extracţia de gaze naturale Tabelul 18
Regiuni, ţări Total mondial CSI Rusia Turkmenistan Uzbekistan Ukraina Europa Olanda Marea Britanie Norvegia Romania Italia Germania China Asia Indonezia Malaesia Pakistan Arabia Sauditã Iran Emiratele Arabe Unite Africa Algeria America de Nord S.U.A. Canada America Latinã Argentina Mexic Venezuela Australia
Rezerve proiectate (trilioane mc) 135 45
2,8
9 1,7 0,6 2,3 0,2 0,3 0,2 2 43 2,5 2 0,6 6 16 5,7 8,5 3,6 8 5,4 2,6 7,5 0,8 2,1 3,9 1
Extracţie 1995 (mld. mc) 2174 715,5 583 30 48,6 18,3 285 79 71 30 27 20 19 17 290 63,4 26 18,2 37,7 32 28,5 70 52 688,9 559 175,8 165 25 38 25 29,7
În Australia, singurele zăcăminte petroliere mai însemnate sunt cele submarine din Strâmtoarea Bass. La nivelul întregului Glob se poate face o ierarhizare a primelor state cu cele mai mari rezerve prospectate de gaze naturale. Pe primul loc se situează Iranul, pe locul al doilea Arabia Saudită, iar pe locul al treilea Qatarul, cu peste 10 000 mld.mc. În ultimul caz exploatările sunt marine, la 80 km, distanţă de ţărm.
53
7. 3. Evoluţia producţiei de petrol
Până la mijlocul secolului XX, S.U.A. a fost cel mai important producător de petrol. În preajma celui de-al doilea război mondial, participe la producţia mondială cu peste 60 %, în timp ce fosta U.R.S.S. cu doar 10 %, Venezuela cu 15 % şi zona Orientului Mijlociu cu 5 %. După război însă, creşterea consumului de petrol a contribuit la sporirea fluxului de ţiţei pe piaţa mondială, mai ales din Orientul Mijlociu, dar şi din Africa, America de Sud şi CSI. În anul 1973, anul declanşării crizei petrolului, Orientul Mijlociu furniza 36% din petrolul extras, iar Arabia Saudită (13 %), devenea al treilea producător din lume, loc pe care şi-l menţine în prezent. Dacă în anii ‘60 ai secolului nostru, producţia continentului African era de numai 1,2 % din totalul mondial, în perioada următoare, până în 1973 - ponderea producţiei reprezenta 13 %, prin contribuţia Libiei, Algeriei şi Nigeriei. În deceniul al optulea şi al noulea producţia mondială de petrol creşte o dată cu intrarea în exploatare a noi regiuni, ca de exemplu cele din Siberia, regiunea Volga - Ural, Alaska, ţinuturile centrale şi sudice ale Americii de Nord, precum şi prin contribuţia marilor zăcăminte din Orientul Mijlociu. Conform statisticilor oficiale Orientul Mijlociu ocupă locul întâi în producţia şi aprovizionarea cu petrol a lumii industrializate. Statele exportatoare de petrol - membre OPEC, prin veniturile mari obţinute îşi asigură mijloacele pentru o dezvoltare economică rapidă şi independentă. Astfel, prin adaptarea unei politici susţinute de industrializare, în majoritatea ţărilor exportatoare au fost construite rafinării de petrol (Arabia Saudită, Irak, Iran, Algeria, Emiratele Arabe Unite etc.), complexe petrochimice (exemplu: Basra în Irak, Abadan şi Shiraz în Iran etc.), uzine siderurgice, uzine de aluminiu, etc. Creşterea producţiei mondiale de ţiţei, din ultimele decenii, a determinat ocuparea primului loc între sursele energetice în defavoarea cărbunilor. După 1981 se remarcă o restrângere a consumului mondial de petrol, unele ţări producătoare (Venezuela, Kuwait) adaptând o politică de restrângere a producţiei, pentru a susţine preţuri ridicate, dar şi pentru a-şi menaja rezervele de petrol (fig.12) În ierarhia marilor producători de petrol au loc permanent modificări în funcţie de politica economică a statelor, dar şi de intrarea în producţie a noi zăcăminte. Printre statele cu producţie de petrol dinamică sunt: Mexic, C.S.I, China, Marea Britanie, Egipt etc. Un rol deosebit de important în creşterea producţiei de ţiţei au avut-o intrarea în exploatare a rezervelor marine. În anii ‘30, în Marea Caspică şi Golful Mexic au fost realizate primele încercări de foraj de pe construcţii artificiale şi barje. Creşterile rapide a extracţiei marine datează din anii ‘60, o dată cu apariţia platformelor de foraj, când producţia era de 110 mil.t. În 1970 producţia a crescut la 370 mil.t, în 1980 la 660 mil.t, în 1990 la 800 mil.t şi aproape 1500 mil.t în 1996 (fig.19). Datorită creşterilor importante a cheltuielilor o dată cu creşterea adâncimii, 85 % din ţiţeiul extras din mări şi oceane nu depăşeşte adâncimea de 100 m. În condiţiile Arcticei cheltuielile de extracţie depăşesc de 15 - 16 ori pe cele din regiunile subtropicale. Iată de ce, în condiţiile scăderii preţului mondial al ţiţeiului, extracţia la nord de paralela de 60° lat. devine nerentabilă.
54
Extracţia petrolului marin (1996) tabel nr. 19
Regiuni, ţări E
u
r o
p
M
A
S
o
S
B
e
g
e
s t
2
r i t a n
i e
i a
r a m
b
i a
S
a
i r a t e l e a
l a
d
i a
I n
d
o
e
n
u A
d
i t ă r a b
U
z i a
e z i a
f r i c a g i g
A
n
M
t e r i a
g
e
o
r i c e
l a a
d
e
N
o
x i c
r d
0 2
ş
i
0 0
4n 0i t e 3
0
2
5
2
5 0
5
3
5
2
5
2
0
d2 e4
0S
9
0
6
0
5
5
r a z i l i a
2
0
s t r a l i a
2
5
V
e
S
U
B
0
1
i p
N
u
5
8 e
0
8 1
I n
m
0
9
2
M
E
A
V
I A
E
A
r v
Producţia mil.t.
e
I
A
A
d
a r e a
N C
a
n
e
z u
e
l a
A
u
d
Un efect pozitiv al majorării preţului petrolului constă în atenţia sporită acordată tehnicilor de ridicare a coeficientului de recuperabilitate a petrolului din zăcământ - prin injecţii de gaz, de apă amestecată cu polimeri, prin stimulare ciclică cu vapori etc. Prin adaptarea unor tehnici moderne, va putea fi exploatat şi petrolul greu, vâscos. În ce priveşte producţia mondială de gaze naturale, aceasta nu a înregistrat oscilaţii atât de contradictorii ca producţia de petrol, în ciuda faptului că preţul a crescut considerabil. Spre deosebire de petrol, marii consumatori de gaze sunt în acelaşi timp şi mari producători, comerţul internaţional fiind mult mai redus, datorită unor condiţii tehnice obiective. De la o producţie de 605 mild. mc. în 1961 se ajunge la 1070 mld.mc. în 1970, la 2060 mld.mc. în 1990 şi la 2300 mld.mc în 1995. Primul loc este deţinut de C.S.I. (Siberia de Vest - 600 mld.mc). Aportul cel mai ridicat îl au S.U.A. şi Federaţia Rusă, care valorifică rezervele abundente existente, dispunând de o reţea de transport de mare complexitate. Canada, Olanda şi Regatul Unit îşi menţin poziţiile într-o ierarhie încă instabilă în care Algeria, Indonezia şi Mexicul au avut în ultimul timp o evoluţie ascendentă. Iranul, Argentina, Germania, Venezuela, Australia, China, Italia, Pakistan sau chiar Kuwait şi Malaysia au avut în ultimii ani fluctuaţii însemnate în producţia de gaze naturale. Un mare dificit în raport cu necesarul economiei naţionale înregistrează Franţa, nevoită să importe atât gaze naturale cât şi gaze lichefiate. Ca şi în cazul petrolului, se urmăreşte valorificarea superioară a gazelor naturale prin chimizare, obţinându-se îngrăşăminte, acetilenă, metanol, cauciuc sintetic etc.
8. Alte resurse de energie 8.1. Alte resurse de energie
Repartiţia inegală a resurselor de combustibili clasici pe de-o parte, o dată cu creşterea continuă a nevoii de energie pentru viaţa socială şi economică, pe de altă parte, au impus “detectarea” şi utilizarea de noi resurse energetice din litosferă: şisturile bituminoase, nisipu55
rile asfaltice, turba ş.a. O caracteristică comună este puterea lor calorifică mai redusă, dar costuri mai ridicate în vederea posibilităţii de valorificare. Şisturi bituminoase Acestea sunt roci sedimentare, care conţin o substanţă organică, numită “kerogen”. La temperaturi de circa 500°C, se obţine, prin distilare un “ulei de şist”, asemănător cu petrolul obişnuit, bogat în fracţiuni grele. În literatura de specialitate, şisturile bituminoase au mai multe denumiri: Kukersite, şisturi cu kerogen, şisturi de Kerosen, şisturi organice etc. Şisturile bituminoase, considerate conmbustibili minerali solizi, cuprind un mare volum de hidrocarburi, conţinutul lor în petrol putând ajunge până la 30 %, de exemplu: şisturile din Australia (Glen Davis - 30,9 %), Myanmar, Thailanda, SUA ( Green River ), Africa de Sud ( Transvaal ), Brazilia (Tatui), Spania ( Puertolano ), fosta URSS ( Kuibâşev etc.). Şisturile bituminoase cu un conţinut mai mare de 10% hidrocarburi se pot folosi la extragerea combustibilului lichid, iar cele cu conţinut mai redus, la obţinerea gazelor sau combustibilului pentru termocentrale. Valorificarea şisturilor depinde nu numai de conţinutul de substanţă organică ce îl conţine, ci şi de grosimea depozitelor. Se întâlnesc astfel depozite de 4 m grosime în Spania şi Estonia, sau de 100 m grosime ăn Brazilia, China şi chiar 600 m în SUA. O importanţă deosebită o are adâncimea la care se găsesc aceste depozite. În Brazilia, Suedia şi Germania, depozitele de şisturi pot fi exploatate la zi, spre deosebire de cele din SUA, care se găsesc la adâncime. Volumul rezervelor mondiale de şisturi bituminoase este evaluat la 500 mild.t. Repartiţia teritorială a rezervelor este inegală, fiind cantonate în toate subdiviziunile stratigrafice (din precambrian până în cuaternar). America de Nord concentrează aproape 70 %, din rezervele cunoscute, în special în Platoul Colorado (formaţiunea Green River). Această regiune concentrează 80% din rezervele SUA - zăcământ Pinceance Creek - cu un conţinut de până la 400 l. ulei/tonă. America de Sud deţine un sfert din rezervele mondiale, remarcându-se Brazilia (bazinul Irati ) şi Venezuela (bazinul Orinoco), cu rezerve mari, dar cu concentraţie redusă. În fosta URSS şisturile sunt cantonate în depozite siluriene, din Estonia (Kukersite cu 250 l.ulei/t), zona Kuibâşev - Saratov şi în depozite cambriene din Platforma Est.Siberiană. În Asia - se găsesc depozite importante de vârstă terţiară, în partea de nord-est a Chinei şi zăcăminte reduse ca dimensiune, dar cu conţinut mare de ulei în Thailanda. În Europa - se remarcă resursele de şisturi din estul Franţei (jurasice), din Marea Britanie (Scoţia Centrală), Spania, Suedia, România (Anina). Şisturile bituminoase au fost puţin valorificate până în prezent deşi extragerea combustibilului lichid se practică încă din prima jumătate a secolului al XIX-lea (în Franţa 1838, în Socţia 1848 etc.). După al II-lea război mondial, prezenţa pe piaţa mondială a unor mari cantităţi de petrol ieftin a determinat renunţarea temporară la folosirea şisturilor. În Rusia şisturile au fost exploatate în proporţie de 70 % în termocentrale de mare capacitate, iar restul pentru extragerea combustibilului lichid. Oraşul Tallin (Estonia) este aprovizionat cu gaze combustibile prin gazeificarea subterană a şisturilor. Extragerea combustibilului lichid din şisturi se practică în R.P. Chineză (4 mil.t. combustibil lichid prelucrat la combinatul petrochimic de la Maoning ) şi în Brazilia. Exploatarea şi prelucrarea şisturilor bituminoaselor se realizează cu mare consum de apă (184 mc/1000 t.şisturi) şi de energie (144000 kwh). Pe lângă acestea, o problemă dificilă o reprezintă şi evacuarea rezidurilor (85% din volumul şisturilor brute), toate acestea constituind o frână în intensificarea valorificării şisturilor bituminoase. 56
Nisipurile asfaltice Ca şi şisturile bituminoase, acestea reprezintă o importantă sursă neclasică de energie. Nisipurile asfaltice se găsesc în gresii, roci calcaroase sau alte roci sedimentare ce conţin un ulei lipsit de fluiditate. La originea marilor acumulări de nisipuri asfaltice se găseşte un sediment deltaic ce conţine strate bogate în substanţe organice. Cea mai mare parte a marilor zăcăminte cunoscute sunt cantonate în roci de vârstă cretacică şi de la începutul terţiarului. Rezervele mondiale de nisipuri asfaltice nu au fost încă determinate cu certitudine, se apreciază însă, că ele reprezintă cel puţin o dată şi jumătate din totalul resurselor clasice de petrol. Cele mai mari zăcăminte cunoscute sunt situate în Canada şi Venezuela. În provincia Alberta (Canada) se găsesc zăcăminte din cretacicul inferior: Athabasca, Colde Lake, Peace River, Wabasca şi Buffalo Head Hils. Aici se concentrează peste 150 mld.t bitum asfaltic, o parte din acestea putând fi exploatate la zi. Zăcămintele din Venezuela se găsesc la nord de Orinoco (în estul ţării), nu sunt încă evaluate, dar grosimea stratelor este în medie de 30 m, la o adâncime de până la 200 m. În SUA - zăcăminte de nisipuri asfaltice se găsesc în jumătatea estică a stratului Utah. În Europa, cele mai mari zăcăminte se găsesc în est, în regiunea Volga-Ural, între oraşele Kazan şi Kimbâşev. Roca mamă este formată din gresii permiene, cu o rezervă de circa 29 mild.t. Valorificarea nisipurilor asfaltice a început în primul deceniu al sec XX (1906), în Athabasca, dar exploatarea industrială începe abea în deceniul al 8-lea, o dată cu deschiderea de mari cariere. Dacă în 1980 aici s-au produs circa 7 mil.t combustibil lichid, în 1980 producţia a fost de 50 mil.t, urmărind să crească în continuare. Nisipurile asfaltice, ca şi şisturile bituminoase au în prezent o pondere redusă în energetica mondială. Rolul acestor resurse va creşte în viitor în măsura în care rezervele de petrol clasic se vor diminua. Turba Turba este un cărbune inferior ce se formează în mlaştini. Resturile organice vegetale, din care este formată, au suferit un proces fizico-chimic soldat cu un procent relativ scăzut de încarbonizare. Turba conţine un procent maxim de 55% carbon, iar puterea calorică este scăzută, fiind cuprinsă între 2000 - 5000 calorii. Culoarea turbei este de la galben la brun închis, în funcţie de gradul de încarbonizare, precum şi de prezenţa sedimentelor. Pe continent, turbăriile se întâlnesc de la tundrele Eurasiei la zonele mlăştinoase ale Amazonului şi Zairului, suprafaţa totală fiind de peste 500 milioane hectare. Cu suprafeţe mari de turbării se înscriu : Canada, CSI, SUA, Indonezia, Finlanda, Suedia şi China. În România există importante zăcăminte de turbă în Carpaţii Meridionali (Bozovici, Caransebeş) în Podişul Moldovenesc, Câmpia Română etc. Turba este utilizată în industrie, agricultură, medicină ş.a. În industrie este folosită pentru obţinerea cocsului, după uscare, purificare şi impregnare cu petrol. Prin distilare, la temperaturi ridicate, se obţin gaze inflamabile şi gudron. În agricultură, turba contribuie la creşterea capacităţii solului de a reţine îngrăşăminte naturale. Turba de Sphagnum, după tratare cu amoniac, constituie ca însuşi un îngrăşământ azotic valoros. Dificultăţile energetice au stimulat interesul pentru intensificarea utilizării acestei resurse. Deşi evoluţia producţiei de turbă combustibilă evoluează lent (50 mil.t în 1950 la 110 mil.t în 1995), tot mai multe state elaborează programe care cuprind măsuri practice de valorificare a resurselor proprii. Problema principală de obţinere a turbei combustibile, o reprezintă reducerea conţinutului mare de apă. CSI realizează cea mai mare producţie de turbă
57
combustibilă (90% din producţia mondială) pe care o foloseşte în centrale electrice. Cu producţii importante se înscriu şi Irlanda şi Finlanda. Un număr mai mare de state folosesc turba în agricultură: CSI, Finlanda, Germania, China, SUA, Suedia, Polonia etc.
9. Resursele metalurgiei feroase Este cunoscut rolul pe care l-a jucat în istoria omenirii descoperirea fierului şi confecţionarea uneltelor de muncă şi a armelor. Mult mai târziu, o dată cu dezvoltarea vertiginoasă a metalurgiei, au fost identificate noi regiuni bogate în astfel de resurse. Repartiţia teritorială a acestora se dovedeşte a fi extrem de inegală. Astfel, absenţa sau cantitatea redusă a acestor substanţe în unele zone geografice şi concentrarea lor în altele creează dificultăţi tot mai mari în dezvoltarea industriei metalurgice. Resursele metalurgiei feroase sunt constituite din minereurile de fier şi din alte minereuri utilizate în special pentru producţia oţelurilor superioare: mangan, crom, nichel, molibden, cobalt, vanadiu, wolfram, titan. Dintre toate acestea, cel mai important este minereul de fier, fiind una din resursele naturale cele mai intens folosite, constituind totodată obiectul unor ample schimburi internaţionale. Fierul este unul din componentele principale ale scoarţei terestre, ocupând locul al patrulea după oxigen, siliciu şi aluminiu. Urmare a condiţiilor diferite de formare, zăcămintele de minereuri de fier se caracterizează printr-o mare varietate. După geneză, acestea se grupează în zăcăminte magmatice, sedimentare şi metamorfice şi apar sub formă de minereuri de diferite tipuri: magnetit, hematit, limonit etc. Rezervele confirmate de minereuri de fier, pe glob, sunt de 60 miliarde t., asigurând producţia pe o perioadă de 250 de ani. Printre ţările cu rezerve importante amintim: CSI cu 23,5 mld.t. ; Australia - 10,2; Brazilia 6,5; Canada 4,6; SUA - 3,8; China 3,5; India 3,3; Africa de Sud 2,5; Suedia 1,6; Venezuela 1,2 mld.t. Fierul (ferit) teluric este aproape totdeauna un fier curat, conţinând amestecuri foarte slabe de nichel (între 0,6 până la 2%), cobalt (0,3%) ş.a. Acesta apare sub forma unor granule de mici dimensiuni sau cristale mici. Culoarea este cenuşie de oţel şi are proprietăţi magnetice. Ivirile de fier teluric nativ sunt atribuite rocilor bazice şi ultrabazice şi poate fi întâlnit în bazaltele de la Ovifake pe insula Disko aflată pe ţărmul vestic al Groenlandei, sau în apropierea oraşului Kassel din Germania. Magnetitul este minereul cu conţinut de fier între 68-72% şi reprezintă circa 15% din totalul rezervelor mondiale. Acesta se întâlneşte în mase granulare compacte sau sub formă diseminată în roci eruptive, mai ales în cele bazice. Minereurile de magnetit sunt cele mai căutate în privinţa obţinerii fontei şi a oţelului. Zăcăminte mai importante de acest tip sunt la Magnitnaia (Uralul de Sud), Cusinsk (Ural), Kursk (CSI), Kirunavaara (Suedia). În România se găseşte la Ocna de Fier, Dognecea, Bouţari, Iacobeni, Cârlibaba. Hematitul se caracterizează printr-un conţinut de 70% fier şi 30% oxigen şi constituie circa 27% din rezervele mondiale. Hematitul se formează prin oxidare în variate tipuri genetice de zăcăminte şi roci şi se întâlneşte în roci eruptiv acide, în granite, andezite. Importante zăcăminte de hematit sunt în SUA (Lacul Superior), în CSI (la Krivoi Rog şi în Urali, Magnitnaia şi Vâsocaia), în Brazilia (Minas Gerais), India (Madhya, Pradesh, Mysore). În România se întâlnesc la Ghelari, Ocna de Fier, Iulia (Babadag) şi Delniţa - (Bucovina). Limonitul se formează în zonele de oxidare ale zăcămintelor de sulfuri, aşa numitele pălării de fier, formate ca mase concreţionare sau compacte din limonit. Acesta se formează 58
mai totdeauna la suprafaţă şi au un conţinut de fier de 45-60%. În CSI există un zăcămnt important de limonit oolitic (Peninsula Kerci), având un conţinut de 34-42% Fe. La noi în ţară un zăcământ important de oolite feruginoase (care a fost aproape în întregime exploatat se află în bazinul Transilvaniei (la Căpuş). Sideritul conţine între 38-50% Fe. Acest minereu se găseşte sub formă de granule sau concreţiuni sferoidale, alteori ca mase pământoase, oolitice sau stalactitice. Apare în zăcămintele hidrotermale de temperaturi joase, în zăcăminte filoniene ca mineral însoţitor pe lângă sulfurile de plumb, zinc şi cupru sau ca filoane sideritice în calcare. Ca principale zăcăminte de siderit din lume sunt: Bacalsk (Uralul de Sud), în Peninsula Kerci, în sudul regiuni Wales (Anglia), Stiria (regiunea Munţilor Alpi), în Golful Biscaia (Spania), la Ziegen (Germania), SUA ş.a. În România se întâlneşte la Ghelar, Teliuc, Vadul Dobrii, Ruşchiţa, Vlăhiţa, Delniţa şi în şisturile negre din fliş. Creşterea consumului minereurilor de fier a impus intensificarea cercetării cunoscute geologice în regiuni mai puţin cercetate din America de Sud, Africa şi Australia. Astfel, rezervele potenţiale sunt evaluate a circa 500 mld.t. În cadrul acestora un aport important o au concreţiunile feromanganoase din Oceanul Pacific, ca şi minereurile conţinute în argilele roşii care ocupă suprafeţe mari pe glob. 9.1 Repartiţia rezervelor de minereuri de fier
În spaţiul CSI, cu precădere în Rusia şi Ucraina se află peste 37% din rezervele mondiale de minereu de fier. Acestea sunt distribuite în fundamentul precambrian al Platformei Ruse. În regiunea Krivoi Rog sunt rezerve mari, cu conţinut în metal care ajunge la 60-70% Fe, reprezentate prin hematite, magnetite şi limonite. Concentraţiile metalifere de aici se prezintă sub forma unor stâlpi cu grosimi şi lungimi de kilometri şi grosimi de 10-15 m. Minereurile din regiunea Krivoi Rog se exploatează în carieră şi subteran, constituind materia primă necesară industriei siderurgice şi o importantă sursă pentru export (fig.14). În Podişul Rusiei Centrale se află zăcământul de la Kursk-Belgorod , regiune unde se înregistrează aşa numita,”anomalie magnetică de la Kursk”. Rezervele de aici, apreciate la 37 mld.t. situează acest zăcământ pe primul loc în lume. Minereurile, cu o concentraţie de 5060% Fe, se exploatează în subteran. Zăcăminte cu o deosebită importanţă economică se mai găsesc la Kerci şi Lipesk, ca şi în peninsula Kola, unde minereul are un bogat conţinut în fosfor. Sub aspectul calităţii minereului, zăcămintele din Munţii Urali (cu rezerve apreciate la 15 mld.t.) sunt cele mai valoroase minereuri, având un conţinut de peste 70% Fe. În Magnitnaia Gora se găseşte minereu pur, cu un conţinut de peste 78% metal. Grosimea stratelor este cuprinsă între 300-350 m şi aparţine tipului magnetic. Cercetările întreprinse în partea asiatică au pus în evidenţă resurse importante de minereu de fier în Siberia de Vest (zăcămintele de la Temir-Tau, Kustanai, Abakan) şi în Siberia de Est (zăcămintele de la Angara- Ilim şi Angara-Pit ). În Europa resurse de minereu de fier, cu rezerve de 1,6 mld.t., dar de o calitate superioară se găsesc în Suedia. Exploatările din Laponia contribuie cu 80% la producţia statului, exploatările fiind de mare productivitate, realizându-se în carieră. Cele mai cunoscute zăcăminte se găsesc la Kiruna şi Gällivare cu minereuri care au un conţinut în metal de până la 70%. Exploatările se fac la mică adâncime sau în carieră. Mari cantităţi de minereu de aici aprovizionează siderurgia din Marea Britanie şi Germania, exportul realizându-se prin porturile Lulea (M. Baltică) şi Narvik (Norvegia).Un zăcământ important este şi cel de la 59
în partea centrală a Suediei. De dimensiuni medii, dar de calitate inferioară sunt zăcămintele de minereuri de fier din Franţa (Lorena, Normandia, Anjou, Bretagne), din Marea Britanie (partea de nord a bazinului Londrei), din Germania ( Salzgitter). Pe locul al doilea în lume după mărimea rezervelor (10,2 mld. t.) se înscrie Australia. Încă insuficient cercetate, după anul 1965 au fost puse în exploatare zăcăminte gigantice de minereu de fier din Australia de Vest - la Mount Goldsworthy şi Pilbara, în lanţul munţilor Hamersley, Gibson, Jackson. Minereul este constituit din hematit, al cărui conţinut în metal ajunge la 68%. Cele mai vechi exploatări sunt în Australia de Sud, în Noua Galie şi în Insula Tasmania. Australia exportă mari cantităţi de minereu. Brazilia ocupă locul al treilea în lume după rezervele de minereu (6,5 mld.t). Cercetările geologice efectuate în ultimile decenii au pus în evidenţă zăcăminte de talie mare ca de exemplu cele din Serra das Carajas din statul Para, unde exploatarea se face în cea mai mare carieră din lume. Acestea s-au adăugat zăcămintelor “mai vechi “, cunoscute prin volumul rezervelor şi calitatea minereului, din partea centrală a statului Minas Gerais - de la Itabira (minereuri de vârstă proterozoică cunoscute în toată lumea sub numele de “itabirite“), Santa Barbara, Rio Piracicoba etc. Minereul, reprezentat prin concentraţii de hematit are forme de lentile şi strate, cu circa 100 m. grosime şi cu mulţi kilometrii lungime, cu o valoare metalurgică deosebită, datorat conţinutului în metal de 68 %. La acestea se adaugă zăcămintele din partea centrală a ţării, în statul Matto Grosso, ce ocupă o suprafaţă de circa 8000 kmp - de unde este cunoscut şi sub numele de “patrulaterul de fier “. Brazilia se înscrie cu producţii însemnate de minereuri de fier , ocupând locul 2 în lume (după China). Cea mai mare parte a minereului este exportat spre Japonia şi ţările vest europene. Venezuela, este a doua ţară din America Latină ce deţine importante rezerve de minereuri de fier, cu procent ridicat în metal (64 %). La 85 km. distanţă de Ciudad de Bolivar, în bazinul fluviului Orinoco se află zăcământul Cerro Bolivar , cel mai important din ţară, important atât prin volumul rezervelor, cât şi prin calitatea minereului (65 % metal). În bazinul aceluiaşi fluviu se mai găsesc zăcămintele de la, La Estrella, Altamira şi El Pao. O a doua zonă metaliferă este cunoscută sub numele de “ Brâul de fier “ Imataco cu exploatările de la, San Isidora, Las Barancos şi Maria Luiza. Canada, se situează pe locul patru în lume după rezervele sale (4,6 mld. t.), dar cu un conţinut mediu de metal - de 55% Fe. Cele mai de seamă zone unde sunt cantonate importante rezerve de minereuri feroase se află în estul şi nord-estul ţării şi aparţin Scutului Canadian. Importanţă economică deosebită o au şi zăcămintele din peninsula Labrador (Shefferville, Jeaninne Lake), din nordul Lacului Superior ,(Steep Rock) şi din insula Terra Nova . Canada exportă 60% din producţia de minereuri de fier extras în S.U.A . S.U.A ,ocupă al cincilea loc în privinţa rezervelor de minereuri de fier - cu 3,8 mld. t. Cele mai importante rezerve sunt localizate la vest şi sud de Lacul Superior. Zăcămintele se găsesc pe teritoriul statelor Minessota, Wisconsin, Michigan. Cele mai vechi exploatări sunt la Vermillon şi Mesabee din Minessota. La sud de Lacul Superior, pe teritoriul statelor Wisconsin şi Michigan se găsesc zăcămintele: Gogebic , Marquette , Menominee. Minereurile din regiunea Lacului Superior, reprezentate prin hematit şi magnetit cu 58 % concentraţie de metal sunt cantonate în roci precambriene. Valorificarea acestor zăcăminte este rentabilă, deoarece exploatarea se efectuează în carieră, iar transportul spre marile centre industriale (Chicago, Detroit, Cleveland etc.) se realizează pe apă. Existenţa importantelor zăcăminte de huilă, alături de minereurile de fier a determinat conturarea în această zonă a celei mai mari regiuni siderurgice de pe glob (fig.15). Grangesberg,
60
Zăcămintele de mai mici proporţii se găsesc în sud -estul S.U.A, în statele Alabama şi Georgia cu exploatări la: Birmingham (sud-vestul Munţilor Appalachi) şi Montgomery (în estul Marelui Bazin). În vestul SUA, în statele Nevada, Arizona şi California se găsesc zăcăminte bogate în fier, ca şi în statele Missouri şi Texas. De remarcat sete faptul că Statele Unite îşi acoperă din producţia internă doar 55%, restul necesarului de minereu de fier fiind importat din America Latină, Canada şi Africa. Continentul asiatic (fără CSI ), comparativ cu întinderea sa dispune de resurse relativ reduse. O altă carcteristică constă în faptul că minereul de fier se concentrează pe teritoriul Indiei şi Chinei, celelalte state având rezerve modeste. China se află pe locul şase în lume în privinţa rezervelor ( 3,5 mld.t) şi pe primul loc în ce priveşte producţia minereului de fier (119 mld.t. în 1996 ). Zăcămintele din China au o arie mult mai întinsă de apartiţie, mai cunoscute fiind cele din nord-est, în bazinul mijlociu al fluviului Huanghe ( Anshan), în bazinul Shanxi, în China central-estică (Daye) şi în regiunea Nei Mongol (Bauyunebo). Deşi au un conţinut redus de fier, exploatarea lor prezintă avantajul că se găsesc în apropierea zăcămintelor de cărbuni. Aproape toate zăcămintele Indiei se găsesc în Podişul Dekan. Rezervele acestui stat sunt apreciate la 3,3 mld.t, iar minereul are un conţinut ridicat de metal (peste 60 %). Cele mai importante rezerve se concentrează în statele Bihar, Orissa, Madhya la Pradesh, Mysore. Regiunea cea mai bogată cunoscută sub numele de “ centura de fier “ a Indiei se află în statele Bihar şi Orissa. De aici se exploatează circa 40 % din producţia ţării de minereu de fier. În această regiune formaţiunile sunt constituite din sedimente metamorfozate precambriene. Mineralizaţia se prezintă sub formă de strate de hematit, cu o grosime de 1000 m. în sectorul Bonai. În partea de vest a peninsulei se remarcă zăcământul Kudremukh deservit de portul Mangalur. În regiunea metaliferă centrală a Indiei, în districtul Bastar se găseşte zăcământul Bailadila. Grosimea considerabilă a formaţiunii productive (400 m), calitatea minereului (până la 69% metal), constituie principalele trăsături caracteristice ale acestui zăcământ. Celelalte state asiatice dispun de zăcăminte mai modeste. Pot fi menţionate zăcămintele de dimensiuni medii, din Iran (în apropierea oraşului Saghand), din Turcia (zăcământul de magnetit de la Hasam-Selebi) şi din Afganistan. Continentul african este mai puţin cercetat sub raportul resurselor miniere. Până în anul 1958 erau cunoscute zăcămintele de minereu de fier situate în regiunea litorală, până la 50 km în interiorul continentului. Ultimile decenii au marcat descoperirea de noi zăcăminte. Cele mai mari rezerve se găsesc pe teritoriul Africii de Sud care deţine până în prezent circa 40% din zăcămintele de minereu cunoscute pe continent. În privinţa producţiei, la nivelul anului 1996, ocupa locul nouă în lume ( cu peste 19 mil.t.). Exploatarea minereului se face în provincia Capul Bunei Speranţe, iar cea mai mare parte a producţiei este exportată spre marii consumatori: SUA, Japonia şi ţările Europei de vest. Rezervele de mai mică importanţă se află în sudul Algeriei - în Sahara Algeriană şi la graniţa cu Tunisia - la Quenza (cu zăcăminte în carieră-siderite). Al doilea producător african, cu zăcăminte de calitate superioară este Liberia (în zona capitalei Monrovia). De aici se realizează 50 % din producţia de minereu a ţării. Magnetitele din Liberia au un conţinut de 68 % Fe. Se remarcă zăcământul Bom-Hill, constituit din magnetite şi hematite. În Gabon - hematitele au peste 63 % Fe, iar în Algeria şi Mauritania până la 65 % Fe,zăcămintele din Egipt, Maroc şi Tunisia deşi conţin minereuri de calitate medie (până la 55 % Fe), pot prezenta interes datorită apropierii de continentul european, principala piaţă de 61
desfacere. În Maroc, zăcămintele se găsesc la sud de Casablanca, până la poalele Atlasului Mijlociu. La graniţa Liberiei cu Guineea se află zăcământul de magnetit de la Nimba . În ciuda volumului şi calităţii minereului, industria siderurgică africană este slab dezvoltată; absenţa cărbunilor cocsificabili în majoritatea statelor africane constituie unul din obstacolele aflate în calea unei industrii puternice. Exploatarea minereului de fier pe plan mondial a cunoscut o creştere până la începutul deceniului nouă al secolului XX, când producţia a fost de 846 mil.t. Fenomenele de criză ce sau manifestat în majoritatea statelor occidentale cu o siderurgie dezvoltată a dus la o stagnare, apoi chiar o scădere a exploatării minereurilor de fier. La nivelul anului 1996 producţia mondială a fost de 588 mil.t , cu peste 250 mil. t. mai mică faţă de anul 1981. La nivelul anului 1996, pe primele locuri în producţia minereului de fier erau : China (20%), Brazilia (19%), Australia (14,7 %), urmate de India (7,4%), Rusia (7,9%)şi SUA (6,6% din producţia mondială ). Criza siderurgiei occidentale afectează în primul rând industria extractivă a statelor care dispun de minereuri de calitate inferioară, aşa cum s-a întâmplat în Franţa şi Marea Britanie. Dacă, în general, ţările cele mai mari consumatoare dispun de zăcăminte, acoperind necesarul într-o măsură mai mare sau mai mică din producţia internă, altele se bazează pe import. Din această ultimă categorie face parte Japonia a cărei siderurgie este în întregime tributară importului din Australia, Brazilia, India . În ultimele decenii, un rol deosebit în siderurgie îl are utilizarea fierului vechi. Comerţul cu fier vechi înregistrează cele mai intense fluxuri în cadrul Uniunii Europene, în Asia de Sud şi de Est şi în America de Nord. 9.2. Metale utilizate pentru aliaje
O serie de metale sunt utilizate în siderurgie pentru a conferi produselor obţinute însuşiri ca de exemplu: duritate, rezistenţă la coraziune, elasticitate, etc. Manganul este un metal important pentru industria siderurgică, utilizat în producerea oţelurilor de mare rezistenţă la uzură şi duritate. În natură manganul se găseşte sub forma oxizilor (hausmanit Mn3O4), a carbonaţilor (rodocrozit - Mn CO 3) sau în combinaţie cu fierul (pyroluzit). Rezervele mondiale de mangan sunt apreciate la circa 800 mil. t.( 1996 ). Cele mai importante rezerve le deţine Africa de Sud (370 mil.t) şi CSI (300 mil. t.). Resurse apreciabile de mangan, de o calitate deosebită, se găsesc şi în Gabon (52 mil.t.), Australia (26 mil.t.), Brazilia (21 mli.t.), India (17 mil.t.), China (14 mil.t.) şi Mexic (4mil.t). O caracteristică a producţiei de mangan este concentrarea în proporţie de 65 % în CSI, Africa de Sud şi Gabon, fapt ce generează puternice schimbări internaţionale. Cele mai mari zăcăminte se găsesc la Ciatura în Caucaz, Nikopol în Ucraina, în Kazahstan, Ural şi Siberia în Rusia, în provincia Cap din Africa de Sud, în statele Mato - Grosso şi Minas Gerais din Brazilia şi podişul Yeye din Gabon. Nichelul este utilizat la fabricarea oţelurilor speciale rezistente la atacul acizilor sau la obţinerea unor aliaje ca: alpaca, argentan, constantan şi nichelină. Nichelul a fost obţinut pentru prima oară în Saxonia la începutul sec. al-XVIII-lea din zăcământul de la Kupfernikel . Acest metal se prezintă sub formă de sulfuri (din săruri de sulf), din care se obţine 70 % din producţia mondială, ca şi sub formă de oxizi. Cele mai mari zăcăminte sunt de natură lichid-magmatică, care sunt şi principalele surse de nichel: la Sudbury, Lynn Lake (Canada), Norilsk, Moncegorsk (CSI). Cel de al doilea tip de zăcăminte sunt cele reziduale, rezultate din alterarea chimică a rocilor ultrabazice din Noua Caledonie, Brazilia etc. (Fig. 16). 62
Conţinutul de nichel diferă de la un zăcământ la altul; cele din Australia (Redross, Kambalda), sau din Noua Caledonie au cel mai ridicat conţinut (3-3,5 %). În unele cazuri, nichelul se asociază cu alte minerale, ca de exemplu cu cuprul (ca în zăcămintele din Canada, Australia şi CSI), sau cu cobaltul (Noua Caledonie, Cuba). Rezervele mondiale de nichel, exploatabile rentabil, sunt evaluate la 47,4 mil.t. (1996); la nivelul statelor Cuba deţine 18 mil.t., Rusia 6,6mil.t; Canada 6,2mil.t, Noua Caledonie 4,5mil.t., Indonezia, Africa de Sud, Australia etc. Producţia mondială de minereu de nichel a fost de 842mil.t. (1996), pe primele locuri aflându-se Rusia (184mil.t.), Canada (150mil.t.), Noua Caledonie (96mil.t.), Indonezia (81mil.t.), Australia, China, Cuba, Africa de Sud etc. Cromul ocupă un loc important printre materii prime. Acesta ridică rezistenţa la coroziune şi oxidare a oţelurilor, fero-aliajelor şi aliajelor neferoase, constituind totodată unul din cele mai bune materiale refractare utilizate în siderurgie, în industria sticlei etc. Aproape 75% din producţie este folosită ca minereu metalurgic. Cromul se găseşte în zăcăminte primare stratiforme sau lenticulare, de origine lichid -magmatică şi în zăcămintele secundare formate prin acţiunea agenţilor atmosferici, sub forma de cromite (dublu oxid de fier şi crom). Rezervele mondiale se cifrează la circa 1400 mil.t., formate din filoane de dimensiuni mari ca în Africa de Sud (complexul Buschweld din partea de est a Transvaalului) cu peste 900 mil.t., Zimbabwe (141 mil.t.), C.S.I. (129 mil.t.), India, Finlanda etc. Producţia mondială de ferocrom a fost de 2900 mil.t. (1995), cu cele mai însemnate “contribuţii”: Africa de Sud, Rusia, Kazahstan, Japonia, Finlanda, Zimbabwe, India, Suedia, Turcia, Brazilia, etc. Molibdenul, cobaltul, vanadiul, wolframul sunt alte resurse folosite în principal, în producţia de oţeluri speciale, deşi sunt solicitate şi în alte domenii. Rezervele de molibden, evaluate la la circa 8 mil.t. conţinut metal, aparţin fie zăcămintelor hidrotermale, fie celor de contact pirometasomatic, adesea asociate cu cuprul. Resursele de molibden sunt concentrate pe teritoriul a două state SUA şi Chile. SUA deţine peste 55% din rezervele mondiale, cu mari zăcăminte în Munţii Stâncoşi, fiind urmate de Chile (peste 20%), CSI (8%), China şi Peru. Producţia mondială (1995) s-a concentrat în patru state: SUA cu peste 56% din producţia mondială, care exploatează zăcămintele Climax, Henderson şi Questa; Chile (20% din producţie), CSI (13%) şi Canada (12%). Resursele de cobalt sunt strâns legate de cele de cupru şi nichel şi , ca urmare, răspândirea lor teritorială este aceaşi. Rezervele modiale se cifrează la circa 4000 mil.t. (1995), din care în Zair (2000 mil.t.), Cuba (1400) , Zimbabwe (360), Noua Caledonie (230), CSI (140), Canada (45 mil.t.). Cât priveşte producţia minereului de cobalt, pe primele locuri se află Rusia (20 mil.t.), Zair (5,7 mil.t.), Zambia (2,6 mil.t.), urmate de Canada, Cuba, Australia, Noua Caledonie, China şi Maroc. Vanadiul, deşi este mai răspândit în scoarţă decât alte resurse de materii prime feroase sau neferoase, formează rareori mineralizări bogate. Vanadiul se găseşte diseminat într-un număr mare de minereuri, frecvent asociat cu uraniul (ca de exemplu în Platoul Colorado) sau ca element secundar în zăcămintele de magnetit (în Ural). Rezervele mondiale (circa 13,5 mil.t.) sunt concentrate cu precădere în Republica Sud Africană (48%) şi CSI (45%), iar producţia este asigurată în proporţie de peste 85% de patru state: Africa de Sud, CSI, China şi SUA. Vanadiu mai produc şi: Finlanda, Chile, Norvegia, Namibia ş.a.. 63
Wolframul (tungstenul) se obţine din minereuri numite: wolframite şi tungstate, cu concentraţii de până la 1,5%. Există zăcăminte de natură filoniană (Portugalia), sau zăcăminte aluvionare (provincia Hunan-China). Rezervele mondiale sigure sunt de 2,3 mil.t. din care China deţine 48%, (1 mil.t. ), fiind şi prima producătoare şi exportatoare mondială , apoi CSI (280 mil.t.) în Ural şi Altai, Canada (260 mil.t.), SUA (150 mil.t.), urmate de Marea Britanie, Turcia, Bolivia, Coreea de Sud, Coreea de Nord etc. Wolframul este folsit la fabricarea filamentelor pentru becurile electrice (se topeşte la 3400 0C), a oţelurilor speciale şi pentru plăcuţe vidia. Titanul se găseşte în zăcămintele lichid-mangmatice (ilmenit, rutil) şi aluvionare. În prima categorie se încadrează zăcămintele Allard-Lake (Quebec-Canada), Soggendal (Norvegia), Sanford (SUA). Aluviunile, rezultate prin alterarea rocilor care conţin titan au o deosebită valoare economică (India-Travancore, Brazilia, Australia, Japonia, etc). Rezervele sigure de titan au fost evaluate la 287 mil.t (de TiO 2 conţinut), iar la nivel de state pe primele locuri se află Brazilia, Africa de Sud, India, Norvegia, China, Australia, Canada, CSI, SUA ş.a. În privinţa producţiei de minereuri pe primele cinci locuri sunt: Australia, Africa de Sud, Canada, Norvegia, SUA. Titanul este folosit pentru producerea aliajelor utilizată în tehnica spaţială, la construcţia de reactori nucleari, dar şi în pictură sub formă de oxid de titan, un pigment alb. Din diverse zăcăminte de minereuri complexe se exploatează şi alte resurse ca: niobiul, zirconiul, cadmiul, tantalul etc.
10. Resurse de minereuri neferoase Metalele neferoase, cu deosebire cuprul şi aluminiul, au fost folosite din timpuri străvechi. În perioada contemporană, importanţa lor a crescut în mod deosebit, datorită utilizării în tot mai mare măsură, în industria electrotehnică, electronică, aeronautică, tehnici spaţiale etc. Unele din minereuri, ca de exemplu aluminiul şi magneziul, au o pondere însemnată în compoziţia geochimică a litosferei, iar altele, ca zincul, plumbul, cuprul, aurul, argintul, sunt mai puţin răspândite. După valoarea de întrebuinţare a neferoaselor şi după frecvenţa lor în scoarţa terestră, autorii Al. Ungureanu şi V. Nimigeanu le-au grupat în şase categorii: 1.- metale neferoase grele principale: cupru, staniu, plumb şi zinc; 2.- metale neferoase grele secundare: antimoniu, mercur, bismut, etc.; 3.- metale neferoase uşoare principale: aluminiu şi magneziu; 4. - metale neferoase uşoare secundare: beriliu şi litiu; 5.- metale neferoase preţioase: aur, argint, platină, etc.; 6.- metale neferoase diseminate: germaniu, seleniu, indiu, rubidiu, etc. Colectivul de autori: G.Erdeli, C.Braghină, D.Frăsineanu propune o altă clasificare, după proprietăţile fizico-chimice în : 1.- metale uşoare: aluminiu şi magneziu; 2.- metale colorate: cupru, plumb, zinc, staniu; 3.- metale preţioase: aur, argint, platină; 4. - metale rare: mercur, cadmiu, beriliu, zirconiu cesiu, seleniu, bismut etc. Aluminul are o mare răspândire în natură. Acesta a fost separat de către chimistul german Friederich Wöhler în 1827, dar producţia industrială a aluminiului a început abia în 1886, odată cu punerea la punct a procedeului electrolitic de separare a acestuia din oxid de aluminiu (alumină). 64
Materia primă din care se obţine aluminul este bauxit, un oxid de aluminul hidratat. În prezent, rezervele mondiale sunt apreciate la 30 miliarde t., asigurând consumul pe o perioadă de circa 200-300 ani. Cele mai mari rezerve de bauxită (circa 30%) se concentrează în Africa, mai precis, în câteva state din vestul continentului: Guineea (locul II mondial), Guneea-Bissau şi spre sud, în Sierra Leone. Alte regiuni importante pentru resursele de bauxită sunt: litoralul Ghanei, în apropierea estuarului fluviului Zair şi în Sudan. Continetul Americii de Sud deţine circa 28% din rezervele mondiale. Importante zăcăminte de bauxită deţin Jamaica (locul III- în lume), Haiti şi Costa Rica. În nordul Americii de Sud se găsesc zăcăminte importante de bauxită cu conţinut ridicat de metal. În Surinam şi Guyana, aproape de ţărm, minereul este de calitate superioară, iar stratele au grosimi de până la 30 m. Cele mai mari rezerve se concentrează în Brazilia, îndeosebi în sudul statului Minas Gerais, Bahia, la mică adâncime. Continentul Australian deţine aproape 1/4 din resursele mondiale de bauxită, în partea de nord, pe ţărmul vestic şi estic al golfului Carpentaria şi în vest (Darling Range). În peninsula York este cel mai mare zăcământ - Weipa (cu peste 2 miliarde tone). Asia nu deţine decât 8,5% din resursele mondiale. India deţine primul loc, în cadrul continentului, cele mai importante zăcăminte s-au format în statul Madhya Pradesh, la nord-est şi sud de Bombay şi la sud-vest de Madras. Zăcăminte importante se găsesc şi în Indonezia şi China. În Europa minereurile de bauxită s-au format la bordura nordică a unui vechi bazin mediteranean. Se remarcă zăcămintele din Franţa (Baux), Italia (centrul Apeninilor), pe litoralul Mării Adriatice, Ungaria (la N de Lacul Balaton), Grecia, România, (M. Pădurea Craiului). În CSI - zăcămintele de bauxită se exploatează în nordul munţilor Ural (Krasnaia Şapocika, Kuşva, etc) şi între râurile Enisei şi Hangara, la vest de lacul Baikal. Producţia mondială de bauxită era de 113 mil.t. (1996), pe primele locuri se remarcau: Australia (43 mil.t.), Guineea (18 mil.t.), Jamaica (12 mil.t.), Brazilia (11mil.t.) etc. Producţia mondială de aluminiu a crescut continuu. Pe primul loc în lume se află SUA, care realizează mai mult de 1/4 din producţia mondială. SUA face importuri masive de bauxită din America Latină şi Australia, care după un mare consum de energie electrică obţine aluminiul, utilizat în marile întreprinderi aeronautice. Urmează Canada, China, Australia, Brazilia, Japonia, etc. Magneziul, un metal mai uşor decât aluminiul este folosit sub formă de aliaje în industria aeronautică şi a automobilelor, în diferite sisteme de iluminare şi semnalizare. În cea mai mare parte producţia de magneziu provine din zăcămintele filoniene de magnezită din munţii vulcanici ai Slovaciei, din Uralul Central, din Spania, Australia, Grecia, Franţa, etc. Magneziul se mai extrage din dolomit, din sărurile de magneziu care însoţesc zăcămintele de sare gemă şi din apa mării (Texas-SUA). Producţia mondială era de 11 mil. t. , pe primele trei locuri erau: China (4,4 mil. t.), Africa de Sud şi Australia. Cuprul (arama) a fost cunoscut, încă de acum 5000 de ani în urmă, de vechile civilizaţii. Prin calităţile sale de bun conducător de electricitate şi căldură, ductil şi maleabil este folosit pe scară largă în industria electronică, electrotehnică, dar şi la producerea a numeroase aliaje, în combinaţie cu cositorul rezultă bronzul, iar în combinaţie cu zincul se obţine alama. Rezervele de cupru sunt evaluate la circa 600 mil.t. Din punct de vedere genetic, zăcămintele de cupru sunt de mai multe tipuri. Cele hidrotermale sunt cele mai răspândite şi constituie principala sursă de cupru. Minereul este constituit, de obicei, din calcopirită şi pirită, ca cele din Chile ( de la Badeu, El Teniente). După modul de prezentare sunt zăcăminte - filoniene, zăcăminte diseminate (porfirice) şi sedimentare. Zăcămintele filoniene au o 65
răspândire limitată, dar minereurile - calcopirita, blenda, galena - au un conţinut ridicat de metal (peste 2%). Acest tip de minereu se găseşte în SUA (Butte- Montana), Peru (Cerro de Pasco) şi Armenia (Kazanskoe). Zăcămintele diseminate, reprezintă 50% din rezervele mondiale şi 60% din producţia mondială de cupru. Minereul se exploatează în carieră, în CSI (Republica Kazahă şi Uzbecă), SUA (Bingham-Utah şi Ely-Nevada). Cele mai mari zăcăminte de cupru (31% din rezervele mondiale ) se concentrează în statele din zona andină şi a cordilierei nord-americane. În statul Chile se găseşte cel mai mare zăcământ din lume, până în prezent, la Chuquicamata, ca şi la El Salvador, El Teniente, în Peru - la Antamina, Cerro Verde, Cerro de Pasco şi Yauri (în provincia Cuzco) (fig.17). America de Nord participă cu 22,6% la rezervele mondiale. Cele mai importante se găsesc pe teritoriul SUA- zăcământul Butte- Montana - cu o concentraţie de metal de 4%. Alte zăcăminte sunt la: Bingham, Uttah-Copper, unde cuprul se asociază cu molibdenul, plumbul şi zincul. În Canada se găsesc zăcăminte la Sudbury, Porcupine, Flin-Flon, unde se asociază cu plumb şi zinc. Pe continetul african sunt bine cunoscute zonele minere Copper Belt din Zambia (cu 3% concentraţie medie de metal), Shaba din Zair (concentaţie 4%) şi în Africa de Sud (în Transvaal). În CSI principalele zăcăminte de cupru se găsesc în Ural (la Ekaterinburg), la Celeabinsk, Norilsk; în Turkmenistan şi în Armenia. Asia deţine numai 8,7% din rezervele mondiale de cupru, susţinute de Filipine, Iran, Israel, Turcia, India (Bengalul de Vest), China (în provincia Yunnan). Europa deţine 22% din rezervele globului, cu exploatări în Portugalia, Spania, Polonia, Grecia. În Australia, cuprul se găseşte în statele Queensland şi Tasmania. Plumbul şi zincul sunt întâlnite de obicei în acelaş zăcământ. Aceste metale au multiple întrebuinţări - plumbul - în producţia de cabluri electrice şi în industria utilajului chimic, iar zincul - în industria poligrafică, în protejarea oţelului împotriva coroziunii şi în alte domenii. Aceste două metale se găsesc în proporţii reduse în scoarţa terestră. Principalele forme sub care se întâlnesc sunt sulfurile, respectiv sulfura de plumb sau galena şi sulfura de zinc sau blenda. Zăcămintele hidrotermale se remarcă prin dimensiunea rezervelor de plumb şi zinc. Concentraţiile metalifere se prezintă sub formă de filoane (Herja, Baia Sprie ; Sadonsk-CSI, etc) sau sub formă de lentile (Baia de Arieş etc). Zăcămintele sedimentare se întâlnesc în Polonia (Bytom), Italia (Monte Poni), Austria (Bleiberg) etc. Rezervele sunt răspândite în toate continentele, dar continetul american concentrează aproximativ jumătate din rezervele mondiale. Cele mai importante ponderi în rezervele de plumb le deţin : SUA, Australia, CSI şi Canada, iar în ce privesc zăcămintele de zinc se remarcă aceleaşi state, dar într-o altă ordine: Canada, SUA, CSI şi Australia. Cel mai mare zăcământ de zinc şi plumb din lume este Broken Hill din Australia, al cărui conţinut de metal este de 11-12% plumb, 10-16% zinc şi 100-400 g/t. argint. În America de Nord - zăcămintele de mare însemnătate se găsesc în SUA, la vest de Saint Louis în zona Tristate (Missouri-Oklahoma-Kansas), bogată în minereuri de zinc aflate la mică adâncime, iar la sud, zăcămintele din bazinul Flat River (Missouri de sud-est), cunoscute sub denumirea de “Centura de plumb”. Zăcăminte importante de plumb şi zinc se mai găsesc şi în statele Utah (Bingham, Park City, Sierra Madre), Idaho, Colorado, şi Montana. Pe teritoriul Canadei se evidenţiază zăcămintele Sullivan (considerat cel mai mare din continentul nord american), Fin Flon, din nordul provinciei Manitoba, Pine Point, din apropierea Lacului Sclavilor etc. 66
În America de Sud reţin atenţia zăcămintele din Peru: San Cristobal, Cerro de Pasco) şi din Bolivia (Matilda, Potosi). CSI, unul din principalii producători de plumb şi zinc din lume, dispune de toate tipurile genetice de zăcăminte. Cele mai importante se află în Munţii Altai, Transbaikalia, Caucaz şi Extremul Orient. În Europa sunt cunoscute zăcămintele din Masivul Central Francez care concentrează circa 60% din rezervele de plumb şi zinc ale Franţei, cele din masivele Rhenan, Hartz, din Silezia. Un interes deosebit îl au şi minereurile din Africa, situate pe teritoriul Zambiei şi Zairului. Volumul rezervelor de plumb se cifra la 63 mil. t. (1995), iar cele mai importante state erau: Australia şi SUA (cu câte 10 mil. t.), CSI (9 mil.t.), urmate de China, Canada, Bulgaria, Polonia etc. Volumul rezervelor de zinc se cifrau la 144 mil. t. (1995), pe primele locuri aflându-se Canada (21 mil.t.), Australia (17 mil. t.), SUA (16 mil.t.) urmând India, CSI, Peru, Mexic, China, Zair etc. Volumul extracţiei de plumb era de 5,2 mil.t. (1996), pe primele locuri remarcându-se SUA ( cu 1,4 mil.t.), China (0,7 mil.t.), Marea Britanie, Canada. În ceea ce priveşte zincul producţia mondială era de 7,1 mil. t. (1996) pe primele locuri aflându-se China (1,1 mil.t.), Canada, Australia, SUA etc. Staniul (cositorul) la începutul istoriei omenirii a fost întrebuinţat în aliaj cu cuprul, marcând chiar “epoca bronzului“. În prezent este folosit în aliaje cu diferite metale (cupru, zinc, plumb etc) necesare producerii materialelor electrice, utilajelor chimice, bunurilor de consum, ambalaje etc. În ciuda calităţilor şi utilizării lui, rezervele cunoscute se păstrează la nivele relativ modeste. Rezervele mondiale sigure sunt evaluate la 8 mil.t., repartizate în proporţie de peste 56% în Asia în statele: Indonezia, China, Thailanda, Malaysia şi Birmania; peste 21% în America de Sud cu deosebire în Bolivia şi Brazilia; peste 9% în Africa etc. Zăcămintele primare de casiterit sunt legate de activitatea magmatică. Zăcămintele aluvionare sunt însă cele mai importante surse de cositor, ele contribuind cu circa 70% la producţia mondială. În acest sens se remarcă aluviunile din Malaysia, sudul Chinei, Indonezia etc. Cea mai bogată regiune cu rezerve de staniu se întinde pe o lungime de aproximativ 1800 km, din Indonezia, Malaysia, Thailanda, Birmania până în provincia Yunnan din China. Indonezia dispune de zăcăminte primare, sub formă de filoane, cât şi zăcămintele aluvionare, concentrate, exploatate încă din secolul al XVII-lea. Zăcămintele din Bolivia se deosebesc de cele din sud-estul Asiei, prin aceea că staniul se asociază cu wolframul şi cu argintul. Aceste zăcăminte sunt răspândite într-o regiune aflată la 4000 m altitudine, care se întinde de la graniţa cu Argentina, în sud, până la nord-est de Lacul Titicaca. Zăcămintele se prezintă sub formă de filoane, care ajung până la 12 m grosime. Cele mai importante centre de exploatare sunt: Oruro, Potosi pentru staniu şi argint şi Llallagua pentru staniu. În Marea Britanie zăcămintele de la Cornwall şi Devonshire constituie cele mai vechi zone de extracţie a staniului, datând din epoca bronzului. În prezent, acestea şi-au pierdut importanţa. O caracteristică o constituie şi faptul că aceasta este singura regiune în care staniul se asociază cu cuprul. Producţia de staniu s-a cifrat la aproape 180 mii t. (1995), din care mai mult de 80% revine Chinei, Indoneziei, Boliviei, Peru şi Braziliei. Metalele preţioase se găsesc în cantităţi mici şi datorită proprietăţilor fizico-chimice deosebite şi utilizarea lor pe scară largă în domenii foarte variate, determină valori foarte ridicate. Dintre acestea metale se distinge, în primul rând , aurul, care pe lângă întrebuinţarea sa largă, are şi rol de etalon monetar. Aurul este un metal maleabil, ductil, strălucitor şi greu atacat de acizi şi a fost 67
utilizat din cele mai vechi timpuri pentru confecţionarea obiectelor de podoabă. Aurul se găseşte fie în stare nativă (sub formă de filoane), fie sub formă de combinaţii cu diverse elemente, în minereuri complexe. Principalele zăcăminte de aur se găsesc concentrate în Africa de Sud, CSI, SUA, Canada, Australia. Aproape jumătate din rezervele mondiale de aur (circa 46%) se află în Africa de Sud, 15,5% în America de Nord şi 14,1% în Europa. Rezervele planetare sunt estimate la 150 000 t. Cea mai mare concentraţie de aur cunoscută pe glob se găseşte în sudul Transvaalului, în zona Witwatersrand, unde conglomeratele aurifere, prin bogăţia în metal, are cea mai mare concentraţie de aur (7-15 gr./t.). O altă caracteristică a exploatării minereului de aur din Africa de Sud o constituie adâncimea mare a exploatărilor, cuprinsă între 1500-3800 m. Rezerve însemnate se mai găsesc şi în Zair, Ghana, Madagascar şi Zimbabwe. Federaţia Rusă dispune de rezerve însemnate în Ural (Kocikar şi Berezovsk ) cu un conţinut de metal de 6 grame, până la sute de grame la tona de minereu. O a două zonă cu mari rezerve se găseşte în Siberia: în Transbaikalia, în bazinele fluviilor Lena, Amur şi Kolâma. În SUA cele mai cunoscute zone cu rezerve de minereu aurifer sunt în California (la Mother Lode), în Colorado (la Cripple Creek) şi în Alaska. Rezerve importante deţine şi Canada: în provincia Ontario (la Porcupine, unde filoanele ajung la 30 m grosime), la Litle Long Lake etc. Pe continentul european, importante zăcăminte le deţine: Franţa, Germania, România şi Suedia. Minereuri aurifere se mai întâlnesc în Australia, Noua Zeelandă, Papua Noua Guinee, în China cu exploatări în Tibet şi platoul Yunnan, în Brazilia (Minas Gerais şi regiunile Sabora, Sierra Montequero etc.). Producţia mondială de aur era de 2015 t. (1996), pe primele locuri situându-se Africa de Sud (498 mii kg), SUA (318 mii kg), Austarlia (298 mii kg), Canada (166 mii kg), China (145 mii kg ) şi Rusia (123 mii kg). Semnificativ este faptul că peste 60% din producţia mondială este folosită pentru confecţionarea bijuteriilor, a obiectelor de valoare, 15% pentru acoperirea emisiunilor monetare şi cu ponderi mai modeste în industrie şi stomatologie. Argintul este un metal folosit la confecţionarea podoabelor (circa 12% ), pentru instrumente medicale (35%), fabricarea oglinzilor şi în tehnica fotografică, în industria chimică, electronică etc. Argintul poate fi întâlnit în stare nativă sau în asociere cu diferite elemente: cu plumb, zinc, cupru la Naranda (SUA-Ontario), Fresmillo (Mexic), cu plumb şi zinc la Sullivan (Canada-Columbia Britanică), Broken Hill (Australia); cu cupru la Tintic (SUA-Utah). Cele mai mari rezerve de argint estimate la 900 000 t., sunt cantonate în continetul nord american peste 37% şi 13% în cel sud american, iar în Europa circa un sfert (26%). Producţia mondială de argint era de 15 340 t (1996), înregistrând un ritm de creştere neacoperitor cerinţelor de consum. Spre deosebire de aur, argintul are o mai largă utilizare în industrie (electronică, electrotehnică, poligrafice, galvanoplastie) de unde şi necesitatea descoperirii de noi zăcăminte. Sub aspectul producţiei, pe primele locuri se găsesc: Mexicul (cu 2500 t. -1996), Peru (aproape 2000 t.), SUA (1600 t. - aflate în statele California, Idaho, Nevada şi Utah), Canada (cu 1300 t. - cu rezerve în provinciile Ontario, Yucon, Quebek, Manitoba), Chile şi Australia (cu peste 1000 t.). Rezervele de argint din Europa se găsesc în Germania, Polonia şi Norvegia. Platina este un metal preţios cu rezerve mondiale mici, estimate la 9000 t. Calităţile acestui metal de a fi inoxidabil şi de a rezista la acţiunile acizilor a determinat utilizarea lui în multe ramuri 68
industriale (petrochimie, electrotehnică, autovehicule), pentru confecţionarea bijuteriilor şi pentru tezaurizare. Peste 70 % din rezervele mondiale se găsesc în Africa de Sud (Bushveld, Witwatersrand), această ţară fiind singura producătoare de platină primară, Canada (Sudbury-Ontario), SUA (Alaska), Columbia, CSI, ca şi în Etiopia, Brazilia, Australia, India, Filipine etc. Metalele rare formează o categorie de neferoase ce au o frecvenţă geochimică redusă, care rareori formează zăcăminte proprii, fapt ce confirmă exploatarea acestora din zăcăminte polimetalice. Aceste metale sunt utilizate în ramuri industriale de vârf – electrotehnică, construcţii aerospaţiale, centrale nucleare etc. Mercurul - este un metal sub formă lichidă, prezent în cinabru (zăcământul de origine hidrotermală) şi rareori în stare nativă. Acest metal este volatil şi împreună cu unele metale formează aliaje numite amalgame. Mercurul este folsit la separarea aurului şi argintului, este utilizat la fabricarea termometrelor şi barometrelor. Rezervele mondiale sigure sunt de 150 000 t., din care 79% în Europa, 10% în Asia şi 6% în America de Nord. Cadmiul este un metal alb-argintiu aflat în minereurile de zinc. Acesta este folosit ca absorbant de neutroni în reactoarele nucleare, la obţinerea unor aliaje rezistente la coraziune (galvanoplastie), în industria chimică. Principalii producători sunt: Japonia, Canada, Benelux, CSI, China. Mexic şi altele. Berilul are o culoare alb-cenuşie, şi în combinaţie cu alte metale (în aliaje) conferă acestora rezistenţă, duritate şi stabilitate faţă de agenţii fizico-chimici. Din rezervele mondiale 44% revin continetului Americii de Sud, 17%, - continentului asiatic şi 16% Europei. Principalii producători sunt: Brazilia, Argentina, Mozambic, CSI, SUA. Alte metale rare, cu proprietăţi asemănătoare şi care se găsesc în cantităţi mici sunt zirconiu, cesiu, seleniu, bismut, indiul, germaniu şi altele. 10.2. Resurse pentru industria chimică
Între resursele utilizate prioritar în industria chimică se găsesc: sărurile, fosfaţii, sulful etc. Dintre săruri o importanţă deosebită prezintă cele de sodiu (sarea gemă), de potasiu şi magneziu. Sarea gemă este frecvent întâlnită în litosferă, iar rezervele mondiale sunt practic nelimitate. De fapt, toate ţările posedă zăcăminte de sare fie din zone terestre, fie marine. Sarea din apa mărilor şi oceanelor reprezintă 40,10 15t. Sarea gemă cristalizată se obţine din terenurile de la marginea mărilor, se extrage din subsol prin construirea de abataje miniere sau este recuperată prin evaporare, după injectarea de apă în zăcământ. Sarea este utilizată pentru fabricarea sodei, a clorului şi a derivatelor acestora. Pe glob există regiuni care dispun de rezerve mari de sare, mai ales în Europa (bazinul Kamei, Doneţului-CSI, în Germania, Austria, Spania, Franţa, Italia, Polonia, România, Ţările de Jos, etc), în America de Nord (între Munţii Appalachi şi Marile Lacuri, Bazinul Golfului Mexic), în Asia (Laos, Vestul Indiei, China etc.). În schimb în emisfera australă (Africa, America de Sud şi Australia) zăcămintele de sare gemă sunt mai rare. Producţia de sare gemă a fost stimulată de dezvoltarea industriei chimice. Dacă la sfârşitul secolului al XIX-lea producţia mondială de sare nu atingea 10 mil.t., din care 2/3 erau destinate consumului alimentar, în ultimul deceniu (1995) producţia mondială a ajuns la 180 mil.t., cea mai mare parte fiind folosită ca materie primă în industria chimică. Cele mai importante exploatări de sare se realizează în SUA (peste 1/4 din producţia mondială ), în China, Canada, Germania, India, Australia, Mexic etc. 69
Sărurile de potasiu - sunt foarte inegal răspândite. Resursele, evaluate la 170 miliarde t. sunt concentrate în America de Nord (47,7%) şi Europa (47,2%). În Canada, zăcămintele se întind din nordul provinciei Alberta spre sud-est până în provincia Manitoba, continuându-se apoi în SUA (Dakota de Nord), iar ca vârstă aparţin devonianului. În Europa, principalele zăcăminte sunt în partea estică a continentului, respectiv în Rusia, Bielorusia, Ucraina, continuându-se în zona de vest a Mării Caspice, până la nord-vest de Baikal şi Siberia Centrală. Rezerve importante de săruri de potasiu se găsesc în Germania, Israel, Iordania, Brazilia, Thailanda etc. Producţia mondială de potasiu era (1995) de 24 mil.t., realizată de Canada (9 mil.t) , Germania (3,3 mil. t.), Rusia (2,8 mil.t.), Bielorusia, SUA, Israel, Iordania, Franţa, Spania şi Marea Britanie. Potasiul este un produs larg utilizat, iar sursele de aprovizionare sunt limitate, de aceea face obiectul unor schimburi comerciale internaţionale intense. Principalii exportatori sunt: Franţa, Marea Britanie, Israel, Canada, Germania şi altele. Sărurile de magneziu apar frecvent împreună cu cele de potasiu, sub forma carnalitului (clorura de magneziu şi potasiu) şi a cainitului (sulfat de magneziu cristalizat împreună cu clorura de potasiu). Zăcăminte importante se găsesc în Austria, Grecia, Rusia (Ural), SUA (California), China, Turcia etc. Fosfaţii sunt o materie primă importantă pentru industria îngrăşămintelor chimice. Fosfaţii sunt de origină organică (fosforite, guano) sau minerală (apatită). Rezervele mondiale de fosfaţi sunt evaluate la 12,5 miliarde tone (1995), concentrate în proporţie de peste 70% în Africa. În zona de nord a Africii se găsesc importante zăcăminte de fosfaţi : Maroc, Algeria, Tunisia, Egipt până în Israel, Iordania, Siria, Arabia Saudită, Iran. Marocul ocupa locul al doilea în producţia de fosfaţi, după SUA, după care urmau China, CSI, Tunisia, Iordania, Brazilia, Israel, Africa de Sud şi altele. Marocul rămâne primul exportator mondial, zăcămintele de fosfaţi au vîrstă eocenă şi se găsesc în partea central vestică a ţării; aici s-a constituit cunoscutul “Platou de fosfaţi”, situat între Casablanca şi Agadir (fig.18). Europa deţine 11,2% din rezervele de fosfaţi. Zăcămintele sunt de natură magmatică -apatite- cât şi de origine sedimentară şi se găsesc în partea estică a continetului, pe teritoriului Rusiei (peninsula Kola, Câmpia Rusă, Ural). America de Nord deţine 10,3% (1995) din rezervele mondiale de fosfaţi, cea mai importantă regiune fiind Florida, alături de Carolina, care împreună asigurau 80% din producţia ţării. Alte rezerve importante se găsesc şi în partea vestică a SUA, pe teritoriul statelor Idaho, Utah, Colorado, Wyoning şi Montana. Cel mai mare importator se remarcă a fi Europa Occidentală. Sulful nativ este folosit în industria acidului sulfuric, a detergenţilor şi se găseşte atât în depozite de natură sedimentară (în golful Mexic, sudul Poloniei), cât şi în cele de origine vulcanică (Japonia, Chile, Mexic, România în Călimani). Din totalul rezervelor mondiale aproape 36% (35,7%) se găsesc în Europa, 26,6% în America de Nord şi 23,9% în Asia. 10.3. Resursele industriei materialelor de construcţii.
Această categorie de resuse naturale se găsesc în mari cantităţi în litosferă. Acestea au origine eruptivă, metamorfică sau sedimentară, iar exploatarea lor depinde de calitatea resursei, dar şi de prezenţa căilor de comunicaţii sau a sursei de energie necesară industrializării. 70
Rocile eruptive sunt reprezentate prin granite, granodiorite, diorite, sienite, andezite, bazalte, diabaze, etc. şi sunt utilizate, în special, pentru construcţii de drumuri şi căi ferate, dar şi la unele construcţii monumentale. Granitul , de diferite culori, se exploatează în cariere, în Finlanda, Scoţia, peninsula Bretagne, în Scutul Canadian, în Siberia, iar în ţara noastră în Dobrogea de Nord. Bazaltul este o altă rocă mult folosită în diferite construcţii şi se găseşte în mari cantităţi în nord-vestul Indiei, în nordul Angliei, Irlanda, în Masivul Central Francez, iar la noi în ţară în Munţii Perşani şi Harghita. Dintre rocile metamorfice, o importanţă deosebită o are marmura. Aceasta este folosită în construcţii, la decoraţiuni interioare şi exteroare, în realizarea unor monumente sau a unor obiecte de artă. În Europa se găsesc cele mai mari zăcăminte de marmură şi de foarte bună calitate. Dintre ţările cu bogate zăcăminte de marmură menţionăm Grecia (M.Pentelic, lângă Atena), Italia (marmura albă de Carrara şi cea verde de Campania), Portugalia, Norvegia, România (exploatări la Ruşchiţa.Alun, Căprioara). Rocile sedimentare sunt reprezentate prin diverse varietăţi de calcar, marne, nisipuri, argile etc. Acestea sunt intens exploatate în vederea unor multiple întrebunţări. Astfel, calcarele şi marnele sunt folosite în industria lianţilor şi se găsesc în cantităţi mari în toate continentele. Nisipul cuarţos este utilizat în industria sticlei şi se găseşte în mari cantităţi în nordul Franţei, sud-estul Belgiei, în bazinul Ruhr, în regiunea Moscovei, în nord-estul Statelor Unite, în sud-estul insulei Honshu (Japonia). Argilele caolinoase constituie materia primă în industria porţelanului şi se valorifică în China, Japonia, SUA (Munţii Appalachi), în Franţa (masivul Central), în Marea Britanie (peninsula Cornwall), Polonia (Silezia), România (Munţii Harghita). Argilele refractare, cu conţinut redus de cuarţ şi hidroxizi de fier sunt folosite ca materiale de construcţie rezistente la temperaturi înalte. Aceste resurse sunt exploatate pe scară largă în SUA, CSI, Germania, Franţa, Polonia, etc. În litosferă există unele resurse care nu pot fi încadrate în nici una din categoriile de resurse de materii prime analizate, datorită utilizării lor în multe sectoare de activitate. Dintre acestea resurse, o importanţă deosebită prezintă: - baritina (sulfat de bariu), folosită în industria hârtiei, în fluidele de sondă şi se explotatează în SUA, Germania, Mexic, în Dobrogea de Nord şi în Carpaţii Orientali etc.; - azbestul este folosit pentru fabricarea materialelor termoizolante, în industria textilă, a hârtiei, la producerea azbocimentului şi se găseşte în CSI, Canada, Brazilia, Africa de Sud, Italia etc. ; - grafitul se găseşte în mari cantităţi în CSI, China, Mexic, India, Austria, Coreea de Nord şi este folosit în metalurgie, în industria atomo-electrică. - mica albă sau muscovitul este mult mai utilizată în electrotehnică ca izolant, în metalurgie etc. şi se exploatează în SUA (Munţii Appalachi), în CSI (Munţii Saian), în India etc.; - diamantele - sunt folsite nu numai ca pietre preţioase în confecţionarea bijuteriilor, dar şi în industria modernă. Rezervele mondiale de diamante sunt de Australia (51%) şi Africa (42,1%). Producţia de diamante brute este furnizată de Australia (38,5 mil. carate ), Rusia (21,8 mil. carate), Zair, Botswana, Africa de Sud , Brazilia, Angola, Coasta de Fildeş, etc. - Printre pietrele preţioase, utilizate în cea mai mare parte pentru bujuterii, se numără rubinul (Birmania), safirul (Birmania, India, Sri Lanka), smaragdul (CSI, Brazilia, Columbia, India etc.). 10.4. Resurse radioactive
Principala rsursă radioactivă este uraniul care este prezent sub formaă de zăcământ în 71
zonele cu activitate magnetică şi în zonele hidrotermale. Uraniul se prezintă sub forma a trei izotopi. Uraniul 234 este foarte instabil şi nu poate fi utilizat practic. Uraniul 235 este utilizat în producţia de energie electrică. U 235 se găseşte în concentraţie de 0,7% şi pentru utilizare trebuie îmbogăţit până la concentraţii de 3%. Pentru ca un zăcământ să fie rentabil, acesta trebuie să aibă o concentraţie de cel puţin 0,1% dioxid de uraniu (fig.19). Rezervele mondiale de uraniu sunt în prezent de circa 24,5 mil.t. Cele mai importante ponderi faţă de rezervele mondiale le deţin: Africa (25%), America de Nord (21,8%) şi Australia(19,3%). La nivel de state resurse importante de uraniu au: Africa de de Sud (pe ţărmul de sud-vest) cu 237 mii t. rezerve, Canada (în zona central-nordică şi în zona Marilor Lacuri), SUA (Colorado), Argentina, Australia (cu mari zăcăminte în sud), Federaţia Rusă, Kazahstan (deşertul Fergana), Uzbekistan, Brazilia (Matto Grosso), Niger, Cehia (Podişul Boemiei), Franţa (Podişul Central). Producţia mondială de uraniu era de circa 30 mii t. (1996). Cea mai mare mină de uraniu din lume se află în Namibia la Rössing (cu 2007 t. în 1995). Construcţia centralelor atomice pentru furnizarea energiei electrice pe baza combustibililor radioactivi s-a extins în multe din statele lumii. Toriul este o altă resursă radioactivă. Acesta este prezent în zăcămintele aluvionare alături de zăcămintele auro-argentifere. Principalele zone în care se găseşte este Asia de SudEst, ţărmul nordic al Australiei şi partea estică a Indiei.
Rezervele mondiale a principalelor metale feroase şi neferoase Tabel nr. 22 Elementul (în % ) A rg in t A u r B a r it in ă B a u xită B is m u t B e r iliu C ro m C o b a lt C u p ru C o s ito r D ia m a n t F ie r F lu o r K a o lin M a g n e ziu M e rc u r M o l ib d e n N ic h e l F o s fa ţi P la t in ă P lu m b P o ta s iu S u lf T it a n U ra n iu V a n a d iu Z in c Z ir c o n i u
Africa Americade Americade Nord Sud 2 ,5 4 6 ,1 7 ,6 2 9 ,9 0 1 4 ,1 7 9 ,2 5 9 ,7 9 9 ,4 4 2 ,1 5 ,7 1 6 ,7 1 ,7 5 2 ,8 1 ,5 0 6 ,4 7 1 ,5 8 8 ,6 4 0 9 ,3
3 7 ,5 1 5 ,5 2 3 ,5 0 ,1 2 1 ,8 5 ,3 0 1 ,1 2 2 ,6 0 ,9 0 1 3 ,2 1 0 ,5 3 7 ,2 0 ,5 6 ,2 5 8 ,9 1 3 ,1 1 0 ,3 0 ,9 27 4 7 ,7 2 6 ,6 1 5 ,2
25 2 9 ,7 6 ,9 2 8 ,8
Asia
1 3 ,2 4 ,8 2 ,9 28 1 4 ,5 44 0 ,8 2 6 ,6 3 1 ,3 2 1 ,1 1 1 2 ,6 1 6 ,6 2 ,6 0 23 415 0 ,8 0 4 0 ,6 3 ,6 1 2 ,2
2 1 ,8 0 ,4 2 9 ,9 6 ,5
72
5 ,7 7 ,7 5 1 ,2 8 ,5 3 4 ,5 1 7 ,3 5 ,5 1 ,1 8 ,7 5 6 ,4 1 ,2 1 1 ,2 2 4 ,3 7 ,2 3 ,9 10 9 ,9 9 ,2 6 0 1 4 ,3 4 ,5 2 3 ,9 2 3 ,5
6 ,4 0 ,1 7 ,6 2
Europa Australia Oceania 2 6 ,1 1 4 ,1 1 4 ,1 7 ,1 0 1 6 ,3 1 1 ,9 4 ,3 2 2 ,6 6 ,1 4 ,1 4 1 ,5 4 2 ,9 1 4 ,6 3 7 ,5 7 9 ,2 8 ,2 1 5 ,6 1 1 ,2 1 0 ,5 3 1 ,7 4 7 ,2 3 5 ,7 2 4 ,3
1 ,2 1 9 ,9 1 9 ,4 6 ,9
9 ,3 8 ,4 0 ,6 2 4 ,4 1 6 ,4 2 ,9 0 ,2 6 ,3 4 ,5 2 ,6 51 1 5 ,7 0 2 ,3 3 ,3 0 0 1 4 ,1 0 ,2 0 1 5 ,9 0 0 ,9 1 4 ,5
3 ,9 1 9 ,3 4 9 ,6 0 ,3 2 4 ,3 1 1 ,8 8 ,2 4 7 ,6 S u r s a Q u i d '9 8
1 0 ,2
12. Resursele hidrosferei Hidrosfera este domeniul unora dintre cele mai importante resurse naturale - prin însăşi masa acestui înveliş apa. Aceasta este considerată ca una din resursele naturale fundamentale ale vieţii şi activităţii omului. În diversele domenii ale hidrosferei apa nu se găseşte însă în stare pură. Fiind un excelent solvent, apa conţine numeroase substanţe solubile, care îi conferă calitatea de mediu hrănitor pentru diverse organisme, acestea reprezintând, ele însele, o altă resursă naturală. În apă se găsesc, în soluţie sau suspensie, numeroase substanţe minerale, uneori în concentraţii apreciabile, constituind şi ele resurse de materii prime. 12.1. Apa resursă naturală fundamentală
Prezenţa apei este o condiţie indispensabilă în apariţia şi dezvoltarea vieţii pe Pământ. Apa este un element de primă importanţă în dezvoltarea agriculturii, industriei, transporturilor. Volumul total al hidrosferei este de circa 1.386 mil. km 3, revenind fiecărui locuitor 270 mil. m3, cantate suficienă pentru asigurarea necesităţilor unui oraş cu un milion de locuitori, într-un an. Dar cea mai mare parte din resursele de apă ale Terrei - 96,5% este concentrată în Oceanul Planetar, fiind apă sărată şi ca atare multă vreme inutilizabilă ca apă potabilă, în agricultură sau industrie. Apa dulce, cea care asigură necesarul în toate domeniile vieţii şi activităţilor economice, reprezintă doar 2,5% din volumul total de apă al hidrosferei. Nici acesta nu este însă utilizabilă în întregime, pentru că o bună parte se găseşte în forme inaccesibile. Analiza diverselor forme sub care se găseşte apa dulce pune în evidenţă următoarea situaţie: calotele glaciare şi gheţarii deţin 77%, din volumul total de apă dulce, apele subterane şi apa din sol este de 22%, apa din lacuri şi mlaştini de 0,35%, apa din atmosfera 0,04%, iar apa din râuri de numai 0,01%. Apele continentale au cea mai mare însemnătate pentru societatea umană. Deşi în ultimul timp există preocupări susţinute pentru utilizarea apelor sărate din mări şi oceane, tot formele de apă folosite în mod tradiţional sunt considerate ca principale surse de apă, respectiv apele curgătoare, cele subterane şi cele acumulate în lacuri. Apele dulci sunt întrebuinţate pentru satisfacerea resurselor fiziologice, ca şi în industrie şi agricultură. Apele continentale sărate (izvoare, lacuri) sunt folosite fie pentru valoarea lor terapeutică, fie pentru a extrage sărurile pe care le conţin. Întregul volum al apelor dulci reprezintă doar o mică parte din hidrosferă, cea mai mare cantitate se găseşte sub formă de gheaţă (circa 24 mil. kmc), repartizată inegal pe glob. Cel mai mare volum este concentrat în Antarctica (aproximativ 21,5 mil. kmc). Apele gheţarilor continentali constituie sursa de alimentare a unor râuri. În ultima vreme, nevoia tot mai mare de apă a omenirii a determinat găsirea unor metode eficiente de utilizare a icebergurilor. Apa provenită din topirea lor ar putea constitui o importantă sursă de apă potabilă sau pentru irigarea regiunilor secetoase tropicale şi subtropicale. Apele curgătoare reprezintă doar o mică parte din totalul hidrosferei, fiind totuşi principala sursă pe care omul o foloseşte de milenii. Oceanul Planetar primeşte anual un volum mediu de 47.000 kmc de apă, prin intermediul organismelor fluviale. Participarea reţelei hidrografice diferă de la un continent la altul, în raport cu o serie de factori. Existenţa unor organisme fluviale bine dezvoltate în cadrul Asiei (9 din cele 16 fluvii cu un debit mediu anual de peste 10.000 mc./s) situează acest continent pe primul loc cu 30,8%, după care urmează America de Sud, America de Nord, Africa şi celelalte continente cu o cantitate mai mică. (tabel nr. 24) 73
Repartiţia disponibilului de apă dulce tabel nr.24
Continentul
Volumul de apă scurs Populaţia Disponibilul de apă dulce pe locuitor k m c /a n
%
m il.lo c
m c /a n
Asia
1 3 1 9 0
3 1 ,8
3 6 9 9
3 5 6 5
Am e ric ad eS u d
1 0 3 8 0
2 5
6 4 0
1 3 1 7 2
Am e ric ad eN o rd
6 5 0 0
1 5 ,7
2 9 8
2 1 8 1 2
Afr ic a
4 2 2 5
1 0 ,3
7 4 3
5 6 8 6
E u r o p a
3 1 1 0
7 ,6
5 8 2
5 3 4 3
2 9
6 7 7 5 8
Au s tr a liaş iO c e a n ia
1 9 6 5
4 ,7
An ta rc tic a
2 0 5 0
4 ,9
Total
41420
100
5991
7092
Aşa cum se observă din tabelul alăturat, ordinea continentelor după disponibilul de apă dulce pe locuitor este cu totul alta decât cea dată de volumul total de apă calculat pentru fiecare continent. Astfel, Australia şi Oceania, care se situează pe ultimul loc între continentele locuite, în privinţa volumului de apă se detaşează evident pe primul loc după disponibilul de apă dulce pe locuitor. În acelaş timp, Asia continentul cu cel mai mare volum de apă dulce, ocupă penultimul loc după disponibilul de apă pe locuitor, iar continentul European se situează pe ultimul loc între continentele locuite, după acest indicator. Dacă se are în vedere faptul că în aceste două continente trăiesc aproximativ 3/4 din populaţia planetei, înseamnă că disponi bilul de apă dulce de aici trebuie să aibă un rol important în analiza resurselor de apă la nivel global în prezent şi în perspectivă. Deşi disponibilul de apă este mai mare de 6 ori în Europa şi de 8 ori în Asia, decât consumul mediu actual pe locuitor la nivel global, nu trebuie omis faptul că încă de acum consumul real este mult mai mare decât cel mediu global, în cadrul unor ţări ale acestor continente, că gradul de poluare a apelor are şanse să crească şi deci întregul volum de apă va putea fi utilizat, că numărul locuitorilor este în continuă creştere, în timp ce volumul total al rezervelor de apă va rămâne acelaşi. În comparaţie cu situaţia din Europa şi Asia, continentul African este de două ori mai bogat în resurse de apă dulce pe locuitor, America de Nord de peste 4 ori, America de Sud de 10 ori, iar Australia şi Oceania de peste 20 ori. Situaţia acestor valori medii disponibile de apă dulce nu oferă decât o imagine cu totul generală a repartiţiei resurselor de apă din râuri. În realitate, în cadrul continentelor apar diferenţieri foarte mari între diverse regiuni şi ţări. În continente cu foarte mare disponibil mediu de apă dulce pe locuitor (Australia, Oceania, America de Sud şi America de Nord) apar spre exemplu zone deşertice ca: Deşertul Australiei Centrale, Deşertul Atacama, Podişul Patagoniei, Podişul Marelui Bazin, Podişul Mexicului şi unele sectoare din regiunea preeriilor nord americane, care sunt departe de valoarea indicelui continental al disponibilului de apă dulce. În Europa , cel mai mare disponibil de apă dulce pe locuitor îl are partea vestică a Peninsulei Scandinavice, unde valoarea indicelui depăşeşte de peste 12 ori pe cea a medie continentale. Această medie este depăşită în Europa nordică şi estică, în regiunea muntoasă alpino-carpato balcanică şi în unele sectoare ale Europei vestice. Valori apropiate mediei continetale sunt întâlnite în cea mai mare parte a Europei vestice, Peninsulei Iberice şi Peninsulei Italice, iar valori de două trei ori mai mici decât cea a indicelui mediu sunt caracteristice pentru cea mai mare parte a Europei centrale (zonă de mare densitate a populaţiei). La o analiză a statelor, se constată că Norvegia are cel mai mare disponibil de apă dulce pe locuitor, iar Ungaria cel mai mic. În România resursele de apă ale râurilor interioare sunt evaluate la 37 mld.mc./an, ceea ce înseamnă că valoarea indicelui de disponibilitate pe 74
locuitor este de aproximativ 150 mc. În realitate, această valoare este însă mult mai mare (aproximativ de 5 ori), pentru că teritoriul ţării este străbătut şi de, Dunăre (cu un debit de circa 170 mld. mc. la intrarea în ţară). În Asia, disponibilul de apă dulce pe locuitor oscilează între limite foarte largi (sub 500 mc şi peste 50.000 mc./loc/an). Dintre marile regiuni naturale ale continentului, cele mai mari valori sunt în Asia nordică, estică şi sud-estică, în timp ce în Asia centrală şi sud-vestică valorile indicelui de disponibilitate pe locuitori sunt de la 5 până la 20 ori mai mici decât media continentală. Privind situaţia pe ţări, se constată că cel mai mare disponibil îl au majoritatea statelor din peninsula Indochina, paretea asiatică a Rusiei, Mongolia, iar valorile cele mai mici ale indicelui de disponibilitate sunt caracteristice ţărilor Peninsulei Arabice (de 5 -10 ori mai mici faţă de media continentală), Pakistan, Bangladesh şi Coreea de Sud (cu valori de 2-5 ori mai mici faţă de valoarea medie continentală). China şi India, ţări în care trăiesc 2/3 din populaţia continentului, au un disponibil de apă dulce pe locuitor mai mic decât media continentului (între 2500-5000 mc./loc./an), având chiar regiuni în care asigurarea disponibilului de apă întâmpină dificultăţi deosebite. Continentul african poate fi caracterizat prin cele mai mari disproporţii între regiuni şi ţări în privinţa disponibilului de apă dulce pe locuitor, asigurat de râuri. Aici se întâlnesc regiuni şi ţări cu disponibilităţi mai mici decât consumul mediu global actual (sub 500 mc./loc./an), precum şi altele care depăşesc de peste 100 ori valoarea acestui consum. Cele mai bine dotate sunt ţările din centrul şi vestul continentului, precum şi insula Madagascar, iar cele mai slab dotate: Egipt, Algeria, Tunisia şi Maroc. Nici situaţia pe ţări nu reflectă decât parţial realitatea în privinţa dotării cu astfel de resurse. Într-adevăr, cele mai multre ţări şi cu deosebire mari, valoarea media luată în considerare provine din valori foarte diferite ale indicelui disponibilităţii de apă dulce, din diversele regiuni ale ţărilor respective. Pe de altă parte, media anuală nu dă indicaţii asupra repartiţiei volumului de apă pe luni sau anotimpuri, ori pentru asigurarea necesarului de apă este de mare importanţă ca perioadele din an cu volum mare de apă scurs pe râuri să coincidă cu cele de mare consum (în special în agricultură) (fig. 30). În concluzie, se poate afirma că în lume există numeroase regiuni în care problema asigurării necesarului cu apă se pune cu acuitate. Aşa sunt regiunile deşerturilor şi semideşerturilor sau chiar regiunea stepelor secetoase. În afara acestor regiuni, problema apei se pune şi în regiunile mediteraneene. O altă sursă de apă o pot constitui apele subterane . Valorificarea resurselor de apă freatică şi de adâncime prezintă o mare importanţă în regiunile cu un mare deficit de umiditate: întinse teritorii din Africa, Australia, Asia Centrală, China ş.a. În Israel, de exemplu, irigarea terenurilor agricole se bazează în proporţie de 60% pe această sursă. Cantitatea insuficientă sau epuizarea apei din pânzele de ape freatice, faţă de consum, au impus şi folosirea stratelor de adâncime. Procesul intens de industrializare şi urbanizare, extinderea terenurilor agricole irigate au determinat o creştere continuă a consumului de apă în ultimul secol al mileniului XX. Astfel, dacă în 1900 se consuma circa 400 kmc. de apă, în 1950 consumul ajunsese la 1100 kmc., în 1975 la 3000 kmc., pentru ca în anul 2000 acesta să depăşească 5500kmc. Principalii mari consumatori de apă au rămas - agricultura şi industria. Dacă în Asia, Africa şi în America de Sud, cea mai mare pondere a consumului de apă revine agriculturii, pentru America de Nord şi Europa, pe primul loc se înscrie industria. În condiţiile de creştere deosebită a consumului de apă, analiza posibilităţilor pe care le oferă Terra şi a modalităţilor de obţinere a apei are o importanţă deosebită: 75
- faţă de consumul mediu de apă pe locuitor de 700 mc. an, disponibilul de apă dulce este întrutotul acoperitor. Numai cel oferit de râuri de circa 10.800 mc./loc./an la care se adaugă un volum considerabil de apă sub alte forme (subterane, gheţari, lacuri); - dacă la nivel global bilanţul resurse - consum este excedentar, repartiţia neuniformă a resurselor face să apară regiuni întinse ale Terrei cu bilanţ deficitar. Frecvenţa acestora este mai mare în zonele cu climă excesiv continentală, în regiuni sau state dens populate sau cu o economie foarte dezvoltată, în care consumul depăşeşte media globală şi gradul de poluare (Fig. 31). - pentru a preveni extinderea regiunilor cu bilanţ deficitar din cauza condiţiilor naturale nefavorabile, sunt necesare măsuri energice de preîntâmpinare a degradării calităţii apei în toate regiunile Terrei, dar cu deosebire în zone de mare concentrare a populaţiei şi a diverselor genuri de activităţi economice, ce sporesc pericolul poluării apei. În prezent au fost create condiţii favorabile valorificării unor noi surse de apă, capabile să completeze pe cele tradiţionale. Obţinerea apei prin desalinizare , a devenit o realitate. Pentru aceasta se folosesc modalităţi diverse, de la cele solare (Grecia), până la centrale atomo electrice (Rusia, SUA). Cele mai multe instalaţii de salinizare a apei folosesc ca surse de energie hidrocarburile - Kuwait (Shuaiba, Dola), Arabia Saudită, Qatar, Emiratele Arabe Unite, Libia, Iran, Venezuela, Egipt. Desalinizarea se practică şi în ţări ca Japonia, Olanda, unde există un consum mare de apă sau în ţări lipsite de râuri sau de ape subterane (Bahamas, Malta, Singapore etc.). Capacitatea zilnică a instalaţiilor de desalinizare existente în lume se apropie de 5 mil.mc., cu mari posibilităţi de creştere în viitor. Rezerve enorme de apă dulce se găsesc acumulate în gheţari . La cei doi poli - respectiv Antarctica şi Arctica - se găseşte cel mai mare volum de apă sub formă solidă, care vor fi sigur folosite în viitor, o dată cu punerea la punct a unor tehnologii de transport. În prezent, gheţarii din zonele montane, situaţi la în apropierea unor regiuni industriale sau agricole pot constitui surse importante de aprovizionare. Gheţarii din zona montană a Asiei Centrale (Ex Sovietice) constituie un exemplu semnificativ. În perioada caldă a anului, numai o parte neînsemnată din volumul gheţarilor se topeşte. Utilizarea unor metode de intensificare artificială a topirii gheţarilor a dat rezultate în zona munţilor Tian - Şan, nedepăşind stadiul experimental. Prin urmare, pe Terra există suficiente resurse de apă capabile să satisfacă necesarul de consum. Din păcate însă, aceste resurse prezintă neajunsul de a fi neuniform repartizate în spaţiu şi timp, iar unele au calităţi improprii folosirii lor. Aproape 1/5 din populaţia urbană a lumii şi 3/4 din cea rurală nu dispun de o aprovizionare corespunzătoare cu apă potabilă. 12.2. Hidrosfera sursă de materii prime minerale
Mările şi oceanele Terrei concentrează importante şi variate resurse de materii prime minerale - metalifere şi nemetalifere. În cea mai mare parte aceste substanţe provin din transportul apelor continentale, din praful cosmic şi din activitatea vulcanică. Aceste resurse se găsesc fie în soluţie, fie ca substanţe precipitate, sedimentate în apa oceanică. Substanţele dizolvate (în soluţie). Apa mării conţine în soluţie circa 60 de elemente chimice, între care predomină net diversele săruri cu o mare imporatnţă economcică. Din cantitatea totală de săruri, proporţia cea ami mare - 77,7% - revine clorurii de sodiu, apoi clorura de magneziu (10,8%), sulfatul de magneziu (4,7%), sulfatul de calciu (3,6%), sulfatul de potasiu (2,4%). În total clorurile deţin 88,7%, sulfaţii 10,8%, restul, 5% fiind reprezentaţi de carbonaţi, de compuşi ai azotului, fosforului şi siliciului. În proporţii foarte reduse se întâlnesc: aluminiu, cupru, zinc, plumb, staniu, uraniu, aur, argint. Ponderea clorului în sărurile din apa oceanului este de 670 de ori mai mare decât în scoarţa terestră, aceea a sulfului de 76
290 de ori şi cea a borului de 260 ori. Spre deosebire de acestea, unele elemente de bază ale scoarţei terestre, ca siliciul şi aluminiul se găsesc în proporţii reduse în apa mării. Chiar dacă proporţia unor substanţe este neînsemnată, datorită volumului enorm de apă, cantitatea totală a acestor resurse atinge cifre apreciabile. Calculele arată că un kilometru cub de apă marină conţine 28.10 6 t. clorură de sodiu, 1,3.10 6 t. magneziu, 1,3.10 4 t. bor, 300 t. brom, 79 t. cupru, 11 t. uraniu. Sarea, magneziul şi bromul sunt extrase din apa mării, în condiţii economice, într-un număr de 60 de state. Producţia acestor instalţii acoperită 23% din consumul mondial de sare, 70% din cel brom şi 61% din cel de magneziu. Principala resursă a apei oceanice este sarea de bucătărie, care este în proporţie de 20 mil.t./kmc apă. Dacă s-ar putea extrage întreaga cantitate de sare şi apoi să fie răspândită pe suprafaţa pământului s-ar forma un strat gros de 150 m. Obţinerea clorurii de sodiu, din apa marină, datează din neolitic în Egipt. În primul mileniul î. Chr., în China, se producea sare prin evaporare şi tot de atunci acest procedeu se practică pe ţărmul mediteraneean al Europei (Sicilia, Campania),pe ţărmul spaniol al Atlanticului (Cadiz), ca şi pe cel portughez şi francez. În prezent, creşterea consumului de sare se datorează dezvoltării industriei chimice - a produselor cloro-sodice, şi mai puţin consumului alimentar de 8 kg. sare/locuitor pe an. În prezent, cea mai mare producătoare de sare din apa mării este China, unde funcţionează instalaţii de mare capacitate, cu deosebire pe ţărmul Mării Galbene. Producţii mari obţin şi India, Mexic, Brazilia, Japonia, Turcia, Egipt, Australia, ş.a. În Europa, sarea marină este produsă în Spania, Italia, Franţa, Portugalia. Utilizarea magneziului din apa mării este mult mai recentă şi anume din 1916, în Marea Britanie. Utilizarea magneziului în aliaje uşoare din industria aeronauticei şi absenţa sau volumul redus al resurselor au determinat intensificarea obţinerii acestuia din apa mării în statele industrializate Prezenţa magneziului în apa mării este de 300 de ori mai mică decât în scoarţa terestră, cu toate acestea extragerea magneziului marin este mai ieftină decât a celui de pe uscat. Numai în SUA şi Marea Britanie funcţionează peste 25 de uzine care produc o mare parte din magneziul necesar. Cea mai mare întreprindere pentru extragerea magneziului din apa mării (110.000 t./an) - funcţionează încă din anul 1941 în Luisiana la Freeport. A doua ca mărime este în Norvegia la Porsgrunn (40.000 t./an ), iar altele mai există în Franţa, Olanda, Italia, Grecia, Australia, Tunisia. În peninsula Crimeea - în golful Sivaş (Ucraina) concentraţia oxidului de magneziu este de 3 ori mai mare decât în apa oceanului, ca de altfel şi în cazul lacurilor sărate din stepa Kuluncă - sudul Siberiei de Vest. Israelul obţine mari cantităţi de clorură de magneziu din apele suprasaturate ale Mării Moarte. Extragerea sărurilor de potasiu din apa mării început în timpul primului război mondial, în China şi Japonia. În prezent, cea mai mare parte din sărurile de potasiu provin din Marea Moartă (1,25 mil.t./an ), unde extragerea acetora a fost iniţiată de Marea Britanie, în perioada interbelică, fiind continuată apoi de Israel şi Iordania. Cantităţi importante se obţin şi din Marea Roşie, de pe litoralul Etiopiei. Potasiul marin este folosit în cea mai mare parte în producţia îngrăşămintelor chimice, în industria farmaceutică, a coloranţilor şi a sticlei. Obţinerea bromului din mare datează tot din primul război mondial . Concentrarea în apa mării este superioară (0,008%) celei din scoarţa terestră (0,001%). În prezent, 70% din cantitatea de brom, necesară industriei, este obţinută din apa mării în SUA, Brazilia, Franţa, Marea Britanie, Japonia, Israel (cu instalaţii la Sodoma şi Beerşeva - în Marea Moartă - unde se obţine brom şi potasiu). 77
Din apa oceanelor se extrag şi numeroase alte elemente: aluminiu, zinc, plumb, cositor, uraniu, mangan, thoriu, mercur, aur, argint ş.a., deosebit de necesare industriei moderne. Japonia şi-a intensificat eforturile pentru extragerea uraniului, iar o serie de alte ţări, pentru extragerea aurului. În apa mărilor şi oceanelor se găsesc şi substanţe minerale precipitate sub formă de aluminiu, care provin în cea mai mare parte, din apele continentale prin vărsarea în mare. Conţinutul şi volumul acestor substanţe este diferit, în raport de densitatea mineralogică a particulelor, de caracterul regimului hidrodinamic al mediului acvatic şi de relieful submarin. Fierul, de exemplu, cu o densitate superioară iese mai repede din procesul de deplasare şi poate fi întâlnit frecvent în zonele apropiate de ţărm. Mari cantităţi de aluviuni şi deci de substanţe utile se acumulează în zonele netede ale platformelor continentale. În prezent, 40 de state extrag diverse minereuri din aluviunile care s-au depus în apele lor teritoriale. Minereul de titan (constituit din ilmenit, rutil şi subordonat din titanit) ocupă primul loc din punct de veder al frecvenţei şi cantităţi, împreună cu zirconitul şi magnezitul. Nisipurile cu ilmenitul, zirconiu şi manazit se extrag din şelful SUA (Carolina, Florida), din Sri Lanka, Brazilia, Australia, Noua Zeelandă, India (în la Travancore, exploatări din 1909). Dintre minereurile grele prezente în aluviuni, de interes deosebit se bucură cele de fier. Acestea provin din regiunile terestre, unde rocile vulcanice efuzive au fost supuse eroziunii. Aceste formaţiuni au o largă răspândire în Japonia, Noua Zeelandă şi, în general, de-a lungul ţărmului statelor care se suprapun centurii Pacificului. În Japonia, 60% din producţia de minereu de fier (2,5 mil.t) provine din nisipurile cu magnetit, care se exploatează în golful Tokio, până la 30 m adâncime. În Noua Zeelandă exploatările au început din 1967, din aluviunile platformei continentale a Insulei de Nord (North Island). Acumulări importante de minereuri feroase există pe ţărmul statelor Washinton, Oregon şi ale Europei nordice şi vestice. Casiteritul se concentrează în aproprierea ţărmului Malaysiei, Thailandei şi Indoneziei. Asia de sud-est constituie principala zonă de aprovizionare a multor state dezvoltate. Alte zone de extracţie constituie sunt ţărmul Rusiei la Marea Laptev, iar în apropierea ţărmului, Marii Britanii (peninsula Carnwall). În sud-vestul Africii, aluviunile cu diamante se întind pe o lungime de 1000 km, în zona de vărsare a fluviului Orangel, adâncimea este de maxim 120 m, iar distanţa de ţărm de 500 m. Aluviunile diamantifere de aici au un conţinut superior zăcămintelor terestre (14 karate/t., faţă de 1 karat/t), iar rezervele sunt estimate la aproximativ 40 mil.karate. Aici se exploatează 5% din producţia mondială de diamante. Sedimentele bogate în aur se găsesc de-a lungul litoralului Alaskăi şi în sectoarele platformei continentale din estul Oceanului Pacific. Din regiunea peninsulei Alaska se exploatează, încă din 1935, nisipuri bogate în platină. SUA obţine de aici 30 % din producţia totală de platină. În SUA, Marea Britanie şi Japonia se extrag din mare şi importante cantităţi de nisip şi pietriş ca meteriale de construcţii. Pentru evitarea intensificării procesului de abraziune a ţărmurilor, ca urmare a unei exploatării intense, este necesară cunoaşterea particularităţilor dinamicii apei şi aluviunilor. Pe platforma continentală şi pe taluzul sau panta continentală, la adâncimi de 15002000 m, aluviunile au un important conţinut în fosforite şi glauconit. Fosforitele, mai frecvente în sedimentele superficiale ale pantei continentale, pot fi întâlnite şi pe platfoma continentală. Cele mai importante resurse sunt în vestul şi sudul Africii, în vestul şi estul Australiei, în largul Californiei, a statelor Chile şi Peru, în Marea Mediterană şi Marea Neagră (în largul ţării noastre). Rezervele mondiale de fosforite 78
cunoscute până acum în aluviunile de pe pantă şi platforma continentală, alături de acelea din concreţiunile aflate în zonele adânci ale oceanelor sunt apreciate la sute de miliarde de tone şi pot asigura consumul pe o perioadă foarte mare de timp. Glauconitul (“nisip verde”) se formează în condiţii specifice de temperatură şi oxidare, din combinarea fierului, potasiului, aluminiului şi siliciului, cu deosebire în zona pantei continentale. Cele mai mari cantităţi de glauconit au fost puse în evidenţă între 400 şi 600m adâncime. Conţinutul de 2 până la 9 % de potasiu favorizează utilizarea sa în industria îngrăşămintelor. Acumulări importante de “nisipuri verzi” se cunosc în largul ţărmurilor celor două Americi, Africii, Australiei, cu deosebire a Japoniei, Filipinelor, Marii Britaniei şi Portugaliei. Printre resursele zonei platformei continentale, primul loc este deţinut de zăcămintele de ţiţei şi gaze care dau peste 90 % din veniturile obţinute din extracţia substanţelor minerale maritime. Numărul total al bazinelor petroliere prospectate în platforma continentală oceanică trece de 300. O parte din acestea sunt pur maritime, ca cele din bazinul Mării Nordului, dar majoritatea reprezintă continuarea bazinelor de pe uscat, ca exemplu bazinul Golfului Persic sau cel al Golfului Mexican. Zonele abisale ale oceanelor, deşi cercetarea lor nu e încă finalizată, concentrează imense resurse de materii prime industriale, care alcătuiesc concreţiunile sau noduli polimetaliferi. Prin dragarea flancului vestic al dorsalei medio-atlantice, la latitudinea Antilelor Mari, la 4300 m, adâncime, în anul 1873, au fost descoperite concreţiuni negricioase (Fig. 32 şi 33). Importanţa economică a nodulilor polimetaliferi a fost sesizată mult mai târziu, începând cu anul 1957. Asupra originii nodulilor polimetaliferi au fost emise mai multe ipoteze. Unii cercetători consideră existenţa substanţelor minerale din apa mărilor, fixate (aglomerate) din apa caldă de origine vulcanică, prin intermediul organismelor sau datorită degradării bazaltelor. Cei mai mulţi specialişti sunt de părere că nodulii se formează prin precipitarea, în anumite condiţii, a substanţelor minerale aflate în suspensie în apa mării. Se consideră că este vorba de o formare lentă şi foarte lentă, exprimată în milioane sau de mii de ani. Concentrarea nodulilor polimetaliferi în anumite regiuni, unde ocupă 80% din suprafaţa sedimentelor este în strânsă legătură cu condiţiile speciale de mediu: geologice (vulcanism), geomorfologice (particularităţile taluzului continental), a curenţilor oceanici, a factorilor biologici (remanierea prin intermediul animalelor bentonice) etc. Aceste condiţii explică marea varietate în ceea ce priveşte cantitatea acestor concreţiuni, cât şi compoziţia mineralogică. În compoziţia lor au fost indentificate 42 de elemente, însă importanţa economică deosebită, prin prezenţa lor, au manganul, fierul, nichelul, cobaltul şi cuprul. Faţă de această compoziţie medie mondială, în regiunile submarine montane se întâlnesc concreţiuni cu un conţinut mai mare de cobalt (1,15% faţă de 0,30%), în timp ce nodulii din câmpiile abisale sunt bogaţi în nichel (0,54% faţă de 0,94%) etc. Şi adâncimea se reflectă în compoziţia mineralogică a nodulilor, astfel între 4000-6000m adâncime conţinutul de nichel este dublu faţă de zonele puţin adânci (până la 2000 m). Din acest punct de vedere, există mari diferenţieri între oceane. În Oceanul Pacific nodulii sunt foarte abundenţi, iar în conţinutul lor manganul deţine în medie 24,2%, fiind urmat de fier cu 14%. În Oceanul Atlantic fierul deţine 23,0%, după care urmează manganul cu 16,1%. O situaţie asemănătoare prezintă şi nodulii din Oceanul Indian, cu conţinut important de fier (19,3%), şi de mangan (15,2%). Compoziţia chimică şi cantitatea nodulilor sunt elemente de prim ordin în cazul unor eventuale exploatări. Se consideră "zăcăminte tip", capabile să asigure o producţie rentabilă, cele care ocupă suprafeţe cuprinse între 60.000 şi 100.000 kmp, cu o concentrare de cel puţin 10 kg/mp şi un conţinut de cobalt de 0,2 - 0,4%, de cupru de 1-1,3%, de nichel de 1-1,5% şi de mangan de 27-30%. Zona cea mai intens cercetată, care îndeplineşte asemenea condiţii este Hawaii-California. În Oceanul Pacific, nodulii polimetaliferi ocupă suprafeţe mult mai 79
întinse, cu tendinţe de concentrare în două mari zone: cea de nord, care se întinde de la Groapa Marianelor în est până la Platoul Albatros în vest, mai ales între 10 o- 40º latitudine nordicã şi zona de sud, care se suprapune peste Groapa Pacificului de Sud şi cea peruvianochiliană, adică de la est de Noua Zeeelandă până în apropierea litoralului Americii de Sud, între 5o şi 50º latitudine sudicã. În Oceanul Atlantic, concentrări de noduli au fost puse în evidenţă în vestul Africii, iar în Oceanul Indian între 10º şi 20 o latitudine sudică. Prezenţa resurselor terestre mai competitive, unele probleme nerezolvate de valorificare practică a resurselor marine întârzie valorificarea nodulilor polimetaliferi. Se apreciază că rezervele de nichel şi cobalt din domeniu apelor marine şi oceanice, depăşesc cu mult rezervele terestre. Ca resurse aparte ale oceanului planetar pot fi considerate şi comorile vaselor scufundate. După calculele specialişti americani, pe fundul oceanului se află cel puţin un milion de asemenea vase. Cele mai multe astfel de comori subacvatice se găsesc pe fundul Oceanului Atlantic, unde în epoca marilor descoperiri geografice, aurul şi argintul se transporta în mari cantităţi, spre Europa. Rolul principal a aparţinut Spaniei care, anual transporta mari cantităţi de metale preţioase, multe din vasele acestea s-au scufundat în adâncul oceanului, din cauza uraganelor. Cu ajutorul tehnicii actuale au fost descoperite rămăşiţele vaselor spaniole, Atocea, de pe care au fost ridicate valori imense. În anul 1995, o companie americană a descoperit renumitul vas Titanic scufundat în 1912, în seifurile căruia au fost înmormântate valori de multe miliarde dolari, inclusiv 26.000 de farfurii şi tăvi de argint. Dar nu s-a reuşit încă să fie ridicate de la adâncimea de 4 km. În anii celui de-al doilea război mondial au fost expediate, din Murmansk în Anglia, pe crucişetorul Edinburg, 465 de lingouri de aur (5,5 t.) pentru plata livrărilor militare ale aliaţilor. În Marea Barenz, crucişătorul a fost atacat şi avariat de un submarin german. În această situaţie, s-a luat hotărârea să fie scufundat, pentru ca aurul să nu cadă în mâinile adversarului. După 40 de ani, scafandrii au coborât la adâncimea de 260 m, unde era vasul şi toate lingourile de aur, au fost ridicate la suprafaţă.
13. Resursele biosferei Biosfera localizează şi întreţine procesele de transformare a substanţelor minerale în materie organică. Ea îndeplineşte un rol de bază în menţinerea echilibrului în învelişul geografic, prin elaborarea oxigenului atmosferic. Prin înmagazinarea energiei solare în plante, iar a substanţelor acestora în animale, biosfera a contribuit la formarea combustibililor calorici (căr bune, petrol, gaze) de mare însemnătate în economie. Plantele şi animalele au contribuit la formarea unor zăcăminte de fier, cupru, zinc etc., la înălţarea masivelor calcaroase recifale etc., - constiutind materii prime de mare necesitate. Biomasa ca produs al biosferei, este capabilă să se reproducă întreţinând astfel omenirea. Biosfera este învelişul globului, unde se găsesc organisme care populează straturile inferioare ale atmosferei, hidrosferei şi zonei superficiale a litosferei (1500 m).Din acest domeniu omul îşi procură hrana, îmbrăcămintea, o serie de combustibili, materiale de construcţie şi o mare varietate de materii prime pentru industrie. Resusele biosferei provin din cele două domenii geostructurale: oceanele şi uscatul. Întinderea mult mai mare a oceanelor oferă anual un volum de substanţeă vie de circa 600 mld. t., faţă de 300-400 mld.t. furnizate de uscat, aici fiind incluse şi producţia plantelor de cultură, care satisfac 2/3 din necesarul consumului alimentar al societăţii. Istoria vieţii pe Terra a fost marcată, în repetate rânduri, de schimbări globale ale climei, care au determinat”dispariţii în masă “ a unor specii, fenomene ce marchează limitele 80
erelor geologice. Astfel, la sfârşitul erei permiene, cu aproape 240 milioane de ani în urmă, se consideră că au dispărut peste 90% din toate speciile ce trăiau în oceane. În pleistocenul târziu, cu circa 10.000 de ani în urmă, au dispărut mamiferele mari din America de Nord şi Europa, iar mai târziu maimuţele şi felinele cu colţi uriaşi. În prezent, plantele şi animalele planetei noastre alcătuesc 290 mii de specii, din care plantele reprezintă 85%. O treime din masa vegetală a uscatului le deţin pădurile, iar restul păşunile, fâneţele şi culturile. În ce priveşte potenţialul biomarin acesta este încă puţin cunoscut, fiind considerat o “cămară” naturală de alimente şi un uriaş depozit mineral. În prezent, activităţile umane sunt cea mai importantă cauză a schimbărilor profunde ce au avut loc în structura şi repartiţia teritorială a învelişului vegetal. Cu excepţia calotelor glaciare, a unor creste şi platouri alpine izolate şi a unor păduri tropicale, toate celelalte terenuri sunt transformate, într-o măsură mai mare sau mai mică, de activitatea omului. Din totalul de 149,3 milioane km 2, cât reprezintă suprafaţa uscatului terestru, circa 40 % a suferit modificări puternice, în timp ce numai 25% a rămas în condiţii aproape de cele naturale. “Modificările Cuverturii Terestre şi ale Utilizării Terenurilor” este un proiect finanţat şi coordonat, începând din anul 1996, de două programe: Programul Geosferă-Biosferă şi Programul Internaţional...... Principalele obiective ale acestor programe sunt: a) înţelegerea modificărilor fundamentale privind utilizarea terenurilor şi impactul acestora asupra biosferei; b) dianmica utilizării terenurilor; c) dezvoltarea unor scheme globale de clasificare a terenurilor. 13.1. Resursele forestiere şi rolul economic al pădurii
Pădurile supranumite şi “aurul verde” - constituie un sistem ecologic de dimensiuni şi complexităţi diferite. Pădurile sunt diferite în funcţie de condiţiile climatice, geomorfologice, hidrologice şi pedologice existente. Ecosistemul forestier acoperă un spaţiu geografic larg, cuprins între ecuator şi limita sudică a climei subarctice, respectiv subantarctice. Pădurea reprezintă una din cele mai complexe biocenoze ale planetei, ecosistemele forestiere fiind dintre cele mai dinamice în prezent. Conferinţa de la Rio, din 3-14 iunie 1992, privind “Mediul înconjurător şi dezvoltarea durabilă”, a consacrat unul din documentele sale finale, problemei pădurilor, luând în considerare principalele funcţii ale acesteia: a) funcţia ecologică a pădurii - ce constă în absorţia de CO 2 şi eliberarea de O 2 prin procesul de fotosinteză. Astfel 1km2 de pădure amazoniană produce zilnic 10 t de oxigen; b) funcţia economică - exprimată prin valoarea şi diversitatea produselor furnizate. Cel mai valoros dintre acestea fiind lemnul, cu variatele sale întrebuinţări, alături de fructe, ciuperci etc. sau produse ale pădurii folosite ca materii prime în industria alimentară şi indrustria chimică, cu deosebire în industria farmaceutică ş.a.; c) funcţia de agrement a pădurilor din apropierea marilor centre urbane (Fontainbleau pentru Paris, Băneasa, Snagov - pentru Bucureşti ş.a.). Cu două milenii în urmă, suprafeţele acoperite cu păduri, identificate cu ajutorul solurilor silvestre, erau de circa 7,5 mld. ha (55% din uscat). Treptat, omenirea a distrus aproape jumătate din păduri prin defrişări, în vederea obţinerii unor terenuri arabile, suprafeţe de păşuni sau pentru amplasarea gospodăriilor. Pe de altă parte, pădurea a constituit pentru mii de ani, singura sursă de energie şi material de construcţie. Astfel, în prezent pădurile s-au restrâns ca suprafaţă la circa 4000 mil.ha (30%), o dată cu intensificarea fenomenelor de ariditate a climei, eroziune a solului, accentuarea inundaţiilor, poluarea aerului etc. 81
Resursele forestiere actuale se caracterizează prin indicatori de împădurire, suprafaţă forestieră şi rezerve de lemn. Pe continente situaţia este următoarea (tabel nr.25) Resurse forestiere monidale (1995) Tabelul nr.25
Mari regiuni
Grad de împădurire Suprafaţă împădurită Rezerve de lemn Total /mil.ha S/loc (mld.mc) CSI 37 810 3 86 Europa 31 160 0,3 15 Asia 17 540 0,2 34 Africa 26 720 1,3 60 America de Nord 31 680 2,5 60 America Latină 52 930 2,2 90 Australia +Oceania 18 160 6,4 5 Total mondial 30 4000 0,8 350
Din tabel reiese că cel mai ridicat indice de împădurire îl are America Latină, iar cel mai redus Australia şi Oceania. Important este şi raportul dintre suprafaţă şi numărul de locuitori. Altfel spus, unui locuitor din CSI îi revin 3 ha (valoare maximă, cu excepţia Australiei şi Oceaniei), numai 0,3 ha unui locuitor din Europa şi 0,2 ha/loc în Asia, unde procesul de despădurire a fost mai intens. Anual suprafeţele ocupate cu păduri se micşorează cu 11-15 mil.ha/an. În consecinţă, dacă la mijlocul secolului XX, unui locuitor îi reveneau 2 ha de pădure, la sfârşitul secolului acesta va fi de 0,7 ha. 13.2 Repartiţia resurselor forestiere
Din suprafaţa totală de păduri de pe glob, de circa 4 miliarde ha, cele mai favorabile pentru exploatare ocupă 2,5 - 2,8 miliarde ha. În ce privesc rezervele de lemn, pe primul loc se află America Latină urmată de CSI, Africa şi America de Nord, Asia, Europa şi Australia cu Oceania. La nivelul ţărilor, cele mai mari suprafeţe forestiere le au: Rusia, Brazilia, Canada, SUA, China, Indonezia şi Australia. După procentul ce reprezintă suprafaţa acoperită cu păduri, faţă de total, statele pot fi împărţite în trei grade de împădurire: puternic (între 5095%), mediu (12-48%) şi inferior (< 9%). Pădurile lumii formează două brâuri principale - nordic şi sudic, de aporximativ 2 miliarde ha, fiecare. Coniferele deţin 67 % din suprafaţa totală a pădurilor, iar foioasele 33% (fig. 39) Varietatea speciilor în pădurile brâului nordic nu este prea mare. În Europa se numără 250 specii de arbori. Sporul de creştere are loc destul de lent. În pădurile de conifere ale Rusiei, sporul mediu pe an, pe un hectar, este de 1,3 m 3, în Finlanda de 2,3 m 3, în SUA de 3,1 m3. În zona pădurilor mixte sporul de creştere este cu mult mai mare. Pădurile brâului nordic au fost supuse în trecut unei distrugeri sistematice, cu deosebire în Europa Occidentală în secolele XVIII-XIX şi în SUA la începutul secolului XX. Ulterior, învelişul forestier s-a stabilizat, astfel că, în prezent, în majoritatea ţărilor, sporul de creştere al masei lemnoase depăşeste volumul exploatării.
82
Gradul deîmpădurire al principalelor ţării în (1995) Tabelul nr.26
Puternic
Păduri (%)
Mediu
Păduri (%)
Inferior
Păd Păduri (%)
G uiana franceză
95
A ngola
48
M o ngolia
9
S urinam
91
Z ambia
48
Ţ ările de J os
9
G uiana
85
S pania
45
C hina
8
M o zambic
84
B razilia
38
M area B ritanie
8
G abo n
81
Z air
38
I ran
7
M alaezia
71
C ehia şi S lovacia
35
I srael
5
J apo nia
68
SU A
33
K enya
4
C o reea de N ord
68
G ermania
30
P ak istan
3
M yanmar
67
M adagascar
29
S iria
3
I ndo nezia
65
P o lonia
27
I rak
2
E cuador
64
E tio pia
27
A lger
1
L ao s
60
R o mânia
25
A fganistan
1
F inlanda
59
I ndia
24
A rabia S uadită
0,5
V enezuela
53
A rgentina
22
K uw ait
0,3
P eru
51
A ustralia
18
E miratele A rabe
0,1
C anada
50
U ngaria
15
I slanda
C o ngo
50
D anemark a
12
E gipt
0,0 1
Pădurile brâului sudic sunt constituite din 97% specii de foioase cu frunza lată. Aproximativ jumătate din totalul suprafeţelor este ocupată de pădurea înaltă, densă, restul revenind pădurilor rărite, tufişurilor şi căzăturilor. Acestea şi pădurile tropicale se întâlnesc în 76 de ţări, printre care 23 în Africa (46 % din suprafaţa totală a brâului sudic), 37 ţări în America Latină (3 %) şi 16 ţări în Asia (18%). Aproximativ 2/3 din pădurile tropicale sunt situate în zona pădurilor umede. Cele mai multe sunt în America Latină, în Asia şi Africa. Sporul de creştere în aceste păduri este cu mult mai mare decât în zona temperată, iar structura pe specii este deosebit de variată: 3000 până la 5000 specii de arbori, 10 000 - 20 000 specii de plante (Brazilia 40 000 de plante). Cu toate acestea, în ultimele decenii pădurile tropicale au fost supuse unei distrugeri uriaşe. Dacă în anul 1960 acestea ocupau 1,6 miliarde ha., la sfârşitul anilor ‘80 suprafaţa lor s-a micşorat la 0,9 miliarde ha. (cu 40%). Acest proces de distrugere decurge deosebit de rapid în ţările Americii Centrale, în Bazinul Caraibilor, în Asia de Sud-Est şi în ţările Africii de Vest. De pildă în Salvador, Jamaica, Haiti pădurile au fost distruse aproape complet. În Filipine a mai rămas doar 30 % din suprafaţa iniţială. În cazul acestor ţări, pentru fiecare 10 ha de pădure tăiată este sădit doar 1 ha de pădure, iar în Africa raportul este de 30/1 (Tabel nr.26) Despădurire brâului forestier sudic are la bază trei cauze principale şi anume: 1. Arderea pădurii pentru extinderea zonelor urbane, a zonelor de transport, dar mai ales pentru agricultură. Această cauză se regăseşte în 75 % din suprafeţele pădurilor Africii, 50 % din ale Asiei şi 35 % din cele ale Americii Latine. 2. Utilizarea lemnului drept combustibil. După ONU, 70 % din populaţia ţărilor în curs de dezvoltare folosesc pentru încălzire şi prepararea hranei - lemnul. În multe ţări ale Africii tropicale (Nepal, Haiti) această pondere se ridică la 90 %. Creşterea preţului ţiţeiului pe piaţa mondială, în anii ‘70 a avut drept rezultat tăierea masivă a pădurilor din apropierea oraşelor, sau chiar de la distanţe mai mari, îndeosebi în Africa şi Asia de Sud. 83
3. Creşterea exportului de cherestea tropicală din ţările Asiei, Africii şi Americii Latine, pentru producerea de celuloză şi hârtie în Japonia, Europa Vestică şi SUA. Pădurile de conifere (circa 1200 mil.ha) prezintă câteva trăsături favorabile sub raport economic: speciile sunt puţine, asigurându-se astfel uniformitatea pe mari suprafeţe, arbori cu trunchiuri drepte, densitatea bioamasei este redusă etc. Sub raportul răspândirii spaţiale se remarcă două mari zone: una situată în Eurasia, iar cealalaltă în America de Nord. În afara acestora există şi areale mai restrânse în emisfera nordică, în diferite zone montane (Alpi, Carpaţi, Himalaya etc.), precum şi în emisfera sudică (în Paraná din sudul Braziliei, pe coasta statului Chile, în Noua Zeelandă şi Australia), însumând 5% din suprafaţa totală a pădurilor de răşinoase. Pădurile de conifere din nordul Eurasiei sunt alcătuite din: molid (Picea), brad (Abies) şi pin (Pinus). Molidul formează păduri întinse în nordul părţii europene a Rusiei, în Scandinavia, Polonia, Carpaţi şi în munţii hercinici ai Europei Centrale. Bradul formează păduri compacte în taigaua din vestul Siberiei. Continentalismul accenutat spre est determină apariţia zadei şi zâmbrului. Pe continentul nord american, pădurea de conifere se extinde în jumătatea de sud a Canadei şi în Alaska, din Terra Nova până în strâmtoarea Bering şi în vestul SUA (litoralul pacific şi Munţii Stâncoşi). Pe litoralul Atlanticului, pe soluri nisipoase şi o climă umedă, pădurea este formată din pin alb (Pinus alba). În părţile continentale din interior creşte molidul negru (Picea nigra), bradul de balsam (Abies balsamea) şi specii de pin. În vestul Americii de Nord se întind păduri mari de conifere cu pin galben (Pinus ponderosa), brad alb (Abies concolor) şi molid. Spre sud-vest şi în vecinătatea coastelor pacifice creşte Sequoia gigantea sau arborele mamut şi Sequoia sempervirens (arborele roşu, cu înălţimi de până la 120 m). 13.3. Pădurile de foioase temperat - subtropicale
Aceste păduri cresc într-un climat continental, cu precipitaţii relaiv uniform repartizate în cursul anului. Pădurile de acest tip se desfăşoară de la limita sudică a taigalei europene până în Peninsula Iberică, iar în SUA din sudul Noii Anglii până la Missouri şi Arkansas. În Asia se întâlnesc în nordul Chinei, peninsula Coreea şi centrul Japoniei. În emisfera sudică, acest tip de pădure este restrâns la pădurea valdiviană în America de Sud şi pădurile de foioase din Noua Zeelandă şi Oceania. Ca esenţe, în aceste păduri, se remarcă: fagul, stejarul (cu un lemn mai dur), mesteacănul (industria mobilei, are coaja pentru obţinerea taninului), castanul, plopul etc. În regiunile subtropicale, cu veri uscate cresc păduri de foioase cu totul deosebite. În regiunea mediteraneană este specific stejarul de plută, arganierul (arborele de oţel din Magreb), stejarul şi camforul (nord-estul Chinei) şi chiar bambusul (Japonia, China). Suprafaţa pădurilor de foioase temperate şi subtropicale este evaluată la 600 mil. ha din care 260 mil.ha în America de Nord şi 225 mil. ha în CSI. Acest tip de pădure formează puţin lemn la ha (90 m3 în America de Nord, 75 m 3 în CSI). Totuşi, unele esenţe ca: fagul, stejarul şi bambusul sunt folosite în industria mobilei. Pădurile intertropicale umede sunt localizate între cele două tropice, unde căldura şi umezeala sunt permanente. Din această categorie fac parte şi pădurile galerii, numite aşa după forma lor majoră dată de faptul că însoţesc râurile ce traversează savana, precum şi mangrovele - vegetaţia forestieră din apropierea ţărmurilor tropicale mlăştinoase, cu maree. Suprafaţa deţinută de păduri intertropicale este de circa 2 miliarde ha, reprezentând mai mult de 50 % din suprafaţa forestieră a globului. 84
Aceste păduri au o mare varietate de specii, iar densitatea este deosebit de ridicată (190-970 m 3 masă lemnoasă la ha), din cauza plantelor agăţătoare şi stratificării verticale pe mai multe etaje, făcând dificilă exploatarea lor pentru scopuri industriale. Acest domeniu de păduri tropicale se diferenţiază pe trei mari zone: 1) zona americană cuprinsă între sudul Mexicului peste America Centrală până în sudul Americii de Sud. Cea mai cunoscută este pădurea amazoniană cu circa 1000 specii, din care 200 se exploatează. Mai cunoscute sunt: arborele de cauciuc, mahonul şi multe specii de Palmae. Ţara cu cele mai bogate resurse, dar şi cu cele mai mari exploatări este Brazilia. 2) zona africană se întinde din Golful Guineei până în Platoul Central African, cel mai cunoscut fiind bazinul fluviului Zair. Cele mai preţioase esenţe sunt: mahonul african, abanosul, lemnul trandafiriu etc. folosite mai ales în industria mobilei (Nigeria, Gabon, Coasta de Fildeş, Ghana). 3) zona sud-est asiatică ce cuprinde sudul Indiei şi Indochinei, Malaysia, Arhipelagul Indonezian, Insulele Filipine şi Noua Guinee. Aici, în pădurea musonică se remarcă esenţele de teck (30-40 m înălţime), cu lemn deosebit de rezistent, folosit la construcţia de nave, iar pentru mobilă - santalul, renumit pentru lemnul său roşu. Cea mai mare producătoare de lemn este Indonezia. Sub raport valoric, ţările acestui areal asigură circa 1/3 din exportul mondial de lemn. Pădurea intertropicală cuprinde şi arbori cu valoare alimentară, cum ar fi: arborele de unt din Africa, castanul din Brazilia (cu “nucile de Parà” - ce au un ridicat conţinut de grăsimi). Alţi arbori sau arbuşti conţin diverse substanţe chimice şi stupefiante: indigotierul (se obţine colorantul indigo, din frunzele acestuia), arborele de chinină , cocaierul (din frunze se obţine stupefiantul - cocaina). Repartizarea pădurilor pe continente este foarte diferită: Pe glob, rezervele de păduri sunt mari, mai mult de jumătate fiind neutilizate. La acestea se mai adaugă şi capacitatea anuală de regenerare a pădurilor luate în folosinţă. Comparând volumul exploatărilor cu cel al creşterilor anuale ale resurselor forestiere, se constată că cea mai bună situaţie o are America de Sud, CSI şi Canada. O situaţie echilibrată este întâlnită în Africa şi Oceania, iar dezechilibrele caracterizează Asia, Europa şi SUA. În ceea ce priveşte fondul forestier al României, acesta reprezenta (în 1995) aproape 6 mil.ha, adică 25 % din suprafaţa ţării. În ultimii ani, legislaţia încă neclară de proprietate, asupra pădurilor a dus la tăieri pe mari suprafeţe, iar ca urmare s-au intensificat în mod îngrijorător alunecările de teren. Atât la nivel naţional, cât şi global se impun măsuri de reducere a exploatărilor, de bună gospodărire a masei lemnoase exploatate, cu accent pentru folosirea superioară a acesteia şi pentru valorificarea ei integrală. Dintre cele mai importante consecinţe ale despăduririlor se înscriu: a) creşterea cantităţii de bioxid de carbon (CO 2), fenomen cunoscut ca “efectul de seră”; b) diagrama regimului hidrologic; c) degradarea solurilor prin procese de eroziune şi alunecări cu efecte nefavorabile asupra terenurilor cultivate, a drumurilor, a obiectivelor social-culturale şi a locuinţelor (fig.35). 13.4. Pajiştile şi importanţa lor economică
Pajiştile sunt constituite din păşuni şi fâneţe naturale. Acestea formează o componentă de bază în alimentaţia animalelor ierbivore, deţinând suprafeţe importante, după cele ocupate de păduri. Păşunile naturale reprezintă acea categorie de folosinţă a terenurilor agricole acoperite cu ierburi, care obişnuit cresc spontan, utilizate ca furaj verde în perioada păşunatului, fie tot 85
timpul anului în climatele umede şi cu ierni blânde, fie numai o parte din an. Fâneţele naturale servesc pentru obţinerea fânului prin care se asigură hrana animalelor şi în sezonul rece. Pajiştile, ca şi celelalte formaţiuni vegetale naturale, prezintă o repartiţie zonală, precum şi o diferenţiere structurală şi economică. Pajişti de tundră (inclusiv pajiştea alpină) constituie formaţiuni de rogozuri, muşchi, licheni, graminee, sălcii şi mesteceni pitici. Specii tipice sunt: Carex curvula, Poa artica, Cetraria nivalis, Betula nana, Salix herbacea ş.a. Productivitaea de masă verde este scăzută şi de importanţă modestă. Aceste pajişti sunt răspândite în zonele boreale ale Americii de Nord, Eurasiei şi în mai mică măsură în emisfera sudică. Din suprafaţa totală (de circa 400 mil.ha). CSI deţine mai mult de jumătate, urmând apoi Canada şi SUA. Pentru domeniul alpin, suprafeţele ocupate de pajişti sunt de circa 300 mil.ha. Ponderi ridicate deţin podişurile înalte şi munţii din Asia Centrală (păstoritul transhumant din Tibet, Afganistan, Iran, Nepal etc.), Anzii americani, Alpii şi Carpaţii. Pajiştile de stepă se găsesc în cea mai mare parte între tropice şi paralela de 55° lat. N şi 45°lat. S. Aceste formaţiuni vegetale fac trecerea dinspre zonele subcarpatice şi mediteraneene spre deşerturi sau zone semiaride. Ca specii ierboase predomină gramineele, ciperaceele şi leguminoasele. Pentru stepa eurasiatică caracteristice sunt: colilia, păiuşul, firuţa, iar pentru stepa americană: iarba bizonilor, iarba grama ş.a. Productivitatea acestor pajişti le conferă o mare importanţă pentru creşterea bovinelor, cabalinelor şi ovinelor. Pajiştile stepice din zonele de tranziţie spre deşerturi, deşi sărăcăcioase, au constituit de milenii o bază pentru creşterea animalelor, prin deplasări pe distanţe mari ale turmelor (arabii beduini în Asia de sud-vest şi tuaregii în Africa de Nord). Pajiştile de savană - se prezintă sub forme variate. Savana tipică este constituită din ierburi înalte cu frunze dure şi grosiere, peste care se înalţă, ici şi colo, diferiţi arbori (palmieri, boababi etc.). Se cunosc : savana tropicală africană, cea sud-americană (“campo cerrado” - Brazilia), australiană, indiană sau sud-est asiatică. Savanele acoperă suprafeţe mari (circa 1300 mil.ha), cu o distribuţie neuniformă (Africa 800 mil. ha, America de Sud 400mil.ha, Australia 90 mil. ha), iar în ce priveşte interesul lor economic, acesta este în declin, ca urmare a extinderii terenurilor arabile. Cele mai productive sunt savanele sud-americane, pe baza cărora se practică creşterea extensivă a animalelor din Argentina, Brazilia, Venezuela etc. Repartiţia pe state a suprafeţei ocupate de pajişti evidenţiază Australia şi CSI, pentru creşterea oilor. Resurse importante de pajişti au SUA, China, Argentina, Brazilia, Mongolia, India. Pentru o productivitate mare de masă verde se impun măsuri de menţinere şi protejare a pajiştilor, evitarea păşunatului excesiv, însămânţări şi fertilizări, combaterea buruienilor, desecări, desalinizări etc. 13.5. Fauna şi importanţa ei economică
Lumea animală trăieşte pe seama producătorilor primari de materie organică – plantele. Dimensiunile biomasei animale este cu mult mai redusă decât aceea a plantelor. Mobilitatea deosebită (mare) a animalelor le conferă posibilităţi diverse de adaptare la condiţiile de viaţă, contribuind la o mare variabilitate a speciilor. Faţă de circa 200.000 specii de plante, există peste un milion specii de animale. Mobilitatea face ca arealele de răspândire a animalelor să aibă limite imprecise, iar numărul lor şi biomasa regnului animal să fie greu de evaluat. 86
Animalele au “oferit “ omului o serie de produse, chiar înainte de a fi domestice: carne şi grăsime pentru hrană, piei şi blănuri pentru îmbrăcăminte şi locuinţe, oase şi cochilii pentru unelte sau arme etc. Odată cu trecerea la domesticire, o parte tot mai importantă din produsele animaliere sunt procurate de la acestea, reducându-se tot mai mult ponderea vânatului. Dacă în jurul anului 1500 mai erau circa 3,5 milioane locuitori ai globului care trăiau doar din vânat, pescuit şi cules, astăzi numărul acestora s-a redus la circa 50.000 - eschimoşii din Ţara lui Baffin şi din nord-vestul Groelandei, semangii din Malaysia, o parte din boschmanii şi din negrilii din pădurea zaireză. Dezvoltarea creşterii animalelor şi culturii plantelor, o dată cu reducerea efectivelor de animale sălbatice, ca urmare a perfecţionării armelor şi a practicării unui vânat excesiv a dus la diminuarea importanţei vânătorii. Un vânat mai abundent se menţine doar în regiuni mai izolate, slab populate, protejate de diferite asociaţii vegetale (păduri, savană, junglă etc). În funcţie de condiţiile fito-climatice, vânatul de importanţă economică are o structură diferenţiată şi o zonare latitudinală. Vânatul de tundră este valorificat pentru blană în primul rând, apoi pentru carne. Numărul de specii şi de indivizi nu este prea mare, dar vânătoarea ca activitate economică şi-a menţinut importanaţa. Dintre mamiferele continentale este de remarcat vulpea polară, hermelina, iepurele zăpezilor ş.a. Cele mai multe vulpi polare sunt vânate în CSI, Canada şi SUA (Alaska). Un alt animal de tundră este renul care s-a redus numeric din cauza vânatului excesiv. În zona subpolară se vânează un număr important de păsări, în special palmipede, care cuibăresc în aceste zone vara; printre acestea amintim eiderul al cărui puf este folosit pentru confecţionarea echipamentului polară. La acestea se adaugă o bogată fauna de mamifere acvatice - ca foca, morsa ş.a. Tot în zona de tundră vieţuieşte şi ursul polar - cel mai puternic animal al nordului. Vânatul din pădurea boreală de conifere a fost mult mai bogat ca specii decât cel de tundră, dar a fost puternic decimat de om. Cele mai importante, din punct de vedere economic, sunt mustelidele cu blănuri preţioase: nevăstuica, zibelina, nurca siberiană şi vizonul. A doua producătoare de blănuri din taiga este vulpea polară. Aici se mai întâlnesc veveriţele, castorul (în rezervaţii), ierbivore ca: elanul, cerbul mare ş.a. Fauna de interes cinegetic din pădurea temperată de foioase are o importanţă economică mai redusă, ca urmare a intervenţiei umane puternice prin defrişări masive pentru extinderea terenului agricol. Şi aici cele mai vânate sunt tot mustelidele: nurca europeană, jderul, dihorul - respectiv skonksul - în continentul nord american. Fauna cinegetică din savană este deosebit de bogată şi variată, ca urmare a masei vegetale abundente. Cele mai numeroase sunt ierbivorele: antilopa gnu, antilopa Kudu, gazelele (care pot trăi şi în savana uscată sau chiar în deşerturile tropicale şi subtropicale din nordul Africii, sud-vestul şi centrul Asiei), zebrele, girafele (azi protejate în rezervaţii şi parcuri naturale). Cel mai mare animal din această zonă de savană, întâlnit şi în păduri este elefantul, vânat în cel mai sălbatic mod pentru fildeşii săi (azi dispărut din Africa de Nord, ca şi la sud de Zambezi), hipopotanul (este în primejdie o dată cu restrângerea mlaştinilor şi a lacurilor din Sahel), rinocerul (menţinut în număr mic în unele ţări din estul continentului african ) ş.a. Fauna de mamifere din pădurea ecuatorială are o valoare cinegetică deosebită. Astfel, în pădurea amazoniană şi în cea din sud-estul Asiei trăiesc rinoceri cu un corn sau cu două. Practicarea fără discernământ a vânătorii a dus la sărăcirea catastrofală a lumii animale, astăzi incomparabil mai redusă decât era cu numai un secol - două în urmă. Astăzi doar în rezervaţii mai pot fi văzuţi bizoni (numeroşi odinioară în America de Nord), zimbrul european, lama (rezervaţiile din Peru). 87
În ultimii ani s-au redus îngrijorător efectivele unor mamifere ca: leopardul, ghe pardul, tigrul, jaguarul, ursul polar, cerbul lopătar (din Mesopotania), cămila sălbatică (din Asia Centrală), panda mare (1000 exemplare în China) ş.a. În ultimile decenii s-au organizat mari crescătorii de animale cu blană în : Canada, Rusia, SUA şi în mai mică măsură în Marea Britanie, Franţa, Germania, Cehia, Africa de Sud (pentru struţi). O importanţă economică deosebită o are guano - întâlnit în mari cantităţi în unele insule aride unde cuibăresc colonii de milioane de păsări, ca de exemplu în lungul statului Peru şi al litoralului nordic al statului Chile, insulele Seychelles, în faţa litoralului Namibiei. Fauna spontană de mamifere şi păsări a stat la baza formării speciilor de animale domestice. Încă din paleolitic au fost domesticite renul ( de la anul 20.000 î.e.n.), câinele şi oaia. În decursul neoliticului s-au adăugat caprinele şi porcinele (din Orientul Apropiat), taurinele (din Europa de sud-est şi Asia Musonică), cabalinele (din stepele de la nord de Munţii Caucaz), cămila, elefantul indian, asinul, iepurele, ca şi lama şi cobaiul (domestice de amerindieni). 13.6. Resursele biologice acvatice
Vegetaţia acvatică este deosebit de bogată, dar puţin valorificată în prezent în raport cu posibilităţile oferite. Cele mai importante plante sunt algele care, prin procesul de fotosinteză mobilizeză sărurile din apă, în special fosfaţii şi azotaţii. În Oceanul Planetar, algele se distribuie pe verticală, în funcţie de lumina solară. Astfel, în partea superioară se dezvoltă algele albastre şi verzi, iar în partea inferioară, algele brune (până la 120 m adâncime) şi algele roşii (la adâncimi de până la 300-600 m). Algele monocelulare, împreună cu alte organisme vegetale din ocean alcătuiesc fitoplanctonul, care reprezintă hrana de bază pentru multe organisme animale. Fitoplanctonul, estimat la circa 500 milioarde t. se produce într-un ritm foarte rapid, astfel încât volumul său poate creşte de la 100 de ori în numai 10 zile, concentraţia maximă înregistrându-se de la câţiva metri adâncime în mările polare, la câteva zeci de metri adâncime în mările temperate şi la circa 100 m, în zona intertropicală. Distribuţia geografică a fitoplanctonului condiţionează în mod direct resursele faunistice ale acestuia. Valorificarea economică a vegetaţiei acvatice se orientează, în primul rând spre utilizarea algelor marine de talie mare pentru alimentaţia umană. În Japonia sunt consumate alge brune (din specia Laminaria, Undaria ş.a.) ca şi alge verzi, cu un conţinut ridicat de hidraţi de carbon, proteine ş.a. Speciile de Laminaria intră în alimentaţia populaţiei din China, iar alga roşie, Phyllophora în CSI. Alga roşie se găseşte din abundenţă în nord-vestul Mării Negre şi are un conţinut ridicat de glucide, folosit în fabricarea produselor zaharoase. În Japonia se practică acvacultura algelor marine încă din secolul al XII-lea, în prezent producţia mondială de alge obţinute din acvacultură depăseşte 2,5 mil.t. Algele constituie şi o sursă importantă pentru furajarea animalelor în: Japonia, China, CSI, Irlanda, Franţa (sub formă uscată-concentrată). Concentraţia ridicată de azot dă posi bilitatea utilizării lor în agricultură ca îngrăşământ. Ca materie primă algele se folosesc în industria celulozii, a alcoolului, a acidului alginic - folosit în producţia de parfumuri sau în industria farmaceutică (din alge roşii). Multe specii de alge concentrează, din apa mării, elemente chimice ca iodul, bromul, potasiul etc. În perspectivă se preconizează obţinerea pe cale biochimică şi a altor elemente cum sunt: nichel, cobalt, uraniu, thoriu, vanadium etc. 88
În afara algelor, din zonele litorale ale mărilor continentale este valorificată iarba de mare (Zostera marina), utilizată pe scară largă în tapiţerie. Fauna acvatică Pe seama fitoplanctonului din Oceanul Planetar se dezvoltă mai întâi zooplanctonul, format din organisme animale de talie mică ce cuprind atât organisme planctonice (crustacee, protozoare, celenterate, anelide, moluşte etc), cât şi organisme temporar planctonice (ouă şi larve ale unor vieţuitoare care la maturitate devin bentonice). O parte din zooplancton este erbivor, trăind prin filtrarea permanentă a apei şi reţinerea algelor planctonice monocelulare. La rândul său, planctonul ierbivor este consumat de organisme planctonice carnivore şi de unele animale superioare. În condiţiile în care unele organisme planctonice nu au valoare alimentară (fiind chiar toxice), omul s-a implicat prin trecerea la valorificarea directă a planctonului, în primul rând a crustaceelor - (aşa numitul Krill). Krilul este abundent în apele subantarctice, de aici se colectează anual circa 75 mil. t. Încă din deceniul al optulea din Krill se obţine, prin presare, o pastă proteică, făină furajeră etc. O parte din animalele superioare sunt planctonofage . Cu plancton se hrănesc unii peşti mărunţi care se deplasează în bancuri ca: hamsii, sardele, heringi, dar şi uriaşii oceanelor - balenele, inclusiv balena albastră (cel mai mare animal contemporan), rechini giganţi. - Cu plancton se alimentează fie prin filtrare (stridiile, midiile,), fie prin culegerea acestuia de pe fund (crustaceele mari, gasteropodele), fie prin prindere (actiniile) sau se hrănesc coralii. Un al doilea grup de animale superioare este cel al carnivorelor , care se hrănesc cu animale superioare planctonofage şi zooplancton (de exemplu cefalopodele). Carnivorele sunt animale cu o mare valoare alimentară pentru om, aşa cum sunt: codul, tonidele, majoritatea mamiferelor marine, unele reptile (broaşte ţestoase), cefalopode etc. Carnivorele de talie mică constituie hrana pentru carnivorele mari de exemplu: calmarii reprezintă hrana de bază a caşaloţilor. Un al treilea grup de animale acvatice este cel al animalelor detritivore , care trăiesc pe fund şi culeg resturile organice ce cad de la suprafaţă. Aici intră multe lamelibranchiate (Cardium, Venus), anelide, crustacee etc. În repartiţia vieţuitoarelor marine de imporatnţă alimentară pentru om se disting în mod net sectorul subcontinental şi cel oceanic. Sectorul subcontinental coincide în mare parte cu platforma continentală unde există cantităţi însemnate de substanţe minerale şi organice aduse prin aportul de apă de pe uscat, iar salinitatea este mai redusă. În această zonă există densităţi mari a planctonului, iar în cadrul ihtiofaunei apar specii de apă dulce. Tot aici se dezvoltă şi o bogată faună bentonică, formată din midii, stridii, crustacee, peşti plaţi, gasteropode. În sectorul oceanic fauna de interes economic este concentrată în etajul superior, de la suprafaţă până la 300 m adâncime. Aici trăiesc multe specii de peşti (heringul, sprotul, sardeaua ş.a.) care asigură un sfert din volumul pescuitului oceanic. Încă 25% din pescuit îl formează speciile de cod, bacaliar, somon, keta, ton, macrou ş.a. (fig. 36). În prezent s-au atins forme de supraexploatare a resurselor faunistice în anumite zone ale Oceanului Planetar, ca de exemplu - în largul ţărmului vestic al Americii de Sud, de către Peru şi Chile. Alteori supraexploatarea se îmbină cu poluarea, ca în marea Nordului. Aici au fost drastic reduse crustaceele planctonice care sunt hrana de bază a heringilor (foto 4). Deosebit de dăunătoare a fost vânătoarea marilor cetacee, cu deosebire în secolul al XIX - lea, pentru obţinerea grăsimii folosită ca principal combustibil la iluminat în SUA, până la introducerea petrolului lampant. Scăderea drastică a efectivului de balene a determinat încheierea unei convenţii internaţionale de limitare a vânătorii şi chiar de interzicere a vânării 89
de balene albastre şi a balenei cu cocoaşă. În prezent, pe primele locuri, după balenele capturate sunt : Japonia, CSI, Spania, Peru şi Islanda. Aceste state dispun de o flotă de pescuit dotată cu instalaţii moderne, care asigură în mare parte şi semipreparea peştelui sau chiar preparea conservelor. (fig.37). În zona intertropicală există un pescuit intensiv de state ca: India, Thailanda Filipine, Indonezia, Nigeria. Cantităţi însemnate de peşte este folosit şi în preparaea făinei de peşte, destinată zootehniei (CSI, Japonia, Peru). În vederea folosirii Oceanului Planetar fără a primejdui resursele naturale de hrană, sau organizat ferme speciale cu bazine pentru peşti de diferite vârste, în care sunt furajaţi în mod raţional. Pentru prima dată s-a trecut pe scară largă la organizarea acvaculturii marine în Japonia, unde există azi peste 3800 ferme acvatice, cu o suprafaţă de 18.000 kmp şi cu o producţie de 155.000 t. peşte. În Japonia se practică şi acvacultura crustaceelor (creveţi). În CSI, pe ţărmurile insulei Sahalin, ale peninsulei Kola sau în Republicile Baltice sunt obţinuţi somoni. În Franţa s-au organizat ferme pentru creveţi, somoni şi stridii. Creşterea midiilor se practică în Olanda, Spania, Franţa şi Coreea de Sud. În Marea Caspică şi Marea Neagră sunt pescuiţi sturionii, de la care se prelevează icrele negre (caviar) - CSI Alături de resusele alimentare, fauna acvatică oferă omului şi materii prime nealimentare. Astfel, se practică pescuitul bureţilor în Grecia şi Egipt, ca şi cultura perlelor pe seama diferitelor lamelibranchiate, din apele litorale ale Japoniei, Indoneziei, Polineziei, Venezuelei, Mexicului etc. (fig.38). Deoesebit de interesantă este reprezentarea biomasei (mamifere, păsări şi plante) la 10 000 kmp. La nivelul Globului terestru se remarcă valori ridicate în America Latină, nordul Americii de Sud, Africa Centrală şi de Sud, India, China, Filipine etc., în contrast cu valorile reduse (500-1000 specii) în Europa Centrală şi de Nord şi mare parte din Africa.
90
Bibliografie 1. Ambrovitz, J. N. Matton, A.T., 1999 Reorientarea economiei forestiere, Probl. Globale 2. Ashby, Jacqueline., Sanz, J.I., Knapp, E.B. and Imbach, A., 1999, Ciat’s Research on Hillside Environments in Central America, Mount. Res. and Develop., vol 19, nr.3, p 241-250 Publ. by the Univ. of California 3. Bal, Ana 1997, Economii în tranziţie Europa Centrală şi de Est, Edit. Oscar Print, Bucureşti 4. Bălteanu, D., 1996, Semnificaţia geografică a modificării utilizării terenurilor, Lucr. Simpoz. “Calitatea mediului şi utilizarea terenurilor” mai 1996, Univ. “Ştefan cel Mare” Suceava 5. Bethemont, J., 1988, Les richesses naturelles du globe Edit. Masson, Paris 6. Bolin, B., 1979, Global Ecology and Man, In Proceedings of age World Climate Conferance, p.24-38, Geneva; 7. Bondar, C., 1984, Studiul cunoaşterii şi perspectivele cercetării potenţialului energetic al valurilor Mării Negre pe litoralul românesc, Studii şi Cercetări, Fundamentarea meteo şi hidro a resurselor energetice neconveţionale, I.M.H, Bucureşti 8. Brandabur T., Crăciun, P., Ghenea, C., 1984, Consideraţii privind răspândirea şi condiţile hdrologice ale structurilor geotermale din România, Stud şi Cercetări I.M.H. Bucureşti 9. Brown L., 1991-1999, Probleme globale ale Omenirii, Edit. Tehnică Bucureşti 10. Brown, L.R., 1997, Opţiuni dificile, Confruntarea cu perspectiva crizei alimentare, Probl. Globale, Edit. Tehnică, Bucureşti 11. Brown, L.R., Lenssen, N., Kane, H, 1995-96, Semne Vitale, Edit. Tehnică Bucureşti 12. Buletin informativ, 1999, M.A.A., Direcţia Generală pentru integrarea Strategiilor şi Politicilor Agroalimentare, Bucureşti 13. Charney, J.G., Stone, P.H. Quirk, W.J., 1975, Drought in the Sahara, A Biogeopysical Feedback Mechanism, Science, 187, p. 434-435 14. Chiţu Maria, Ungureanu Alex, Mac Ion, 1983, Geografia resurselor naturale, Edit. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 15. Erdeli, G., Braghină, C, Frăsineanu, D. 1998, Geografia economică mondială, Edit. Fundaţiei România de mâine, Bucureşti 16. Filipovici R., Bâgu Gh., 1996, Resurse minerale de fier, Edit. Tehnică, Bucureşti 17. Flavin, Ch., 1996, Energia eoliană în creştere accelerată, Semne Vitale, p. 76-78, Edit. Tehnică, Bucureşti 18. Gabor, D., Colombo, U., King, A., Galli, R.,1978, Să ieşim din epoca risipei, Edit. Politcă Bucureşti 19. Gardner, G., Sampat, P., 1999, Făurirea unei economii durabile a meterialelor, Probl. Glob., p.65-88, Edit- Tehnică, Bucureşti. 20. *** Geografia României vol I, II, III, IV, 1983, ‘84, ‘87, ‘92, Edit. Academiei, Bucureşti 21. Giurcăneanu, Cl, 1982, Terra, Izvor de viaţă ş bogăţii, Edit. Didactică şi pedagogică, Bucureşti 22. Häfele, W., 1987, Energia- Problemă Globală. Raport al Inst. Inter pentru Analiza Sistemelor Aplicate, Edit. Tehnică, Bucureşti 23. Hellemans, H., Bunch, B., 2000, Istoria descoperirilor ştiinţifice, Edit. Orizonturi, Edit. Lider, Bucureşti. 91
24. Hubert, P., 1988, Eaupuscule, Une introduction a la Gestion de l’Eau, Edit. Temps, Bucureşti, 25. Joop van Meel, Smulders, P., 1994, La pompage éolien, Bull F.A.O., D’Irrigation et de drainage, 50, Rome 26. Kane, H., 1995. Scăderea emisiilor de sulf şi azot stagnează, Semne Vitale, p.93-95, Edit. Tehnică Bucureşti 27. L’ampleur des Besoins, Atlas des produits alimentaires et de l’argiculture, 1995, F.A.O., Rome, Italie 28. Laffout Robert 1997, Quid’98, Domnique et Michèle Frémy, RTL 29. Letea, I., Ungureanu, A., 1979, Geografia economică mondială, Edit. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 30. Lichtenberger, Elisabeth, 1993, Perspective montagnarde Legon historiques, Naturopa, nr.72, p. 9-11, Artagrafică Silva s.r.l., Parma, Italia 31. Maksakovski, V.P 1993, 1995, 1996, Gheograficeskaia kartina mira, Iaroslaw 32. Manoileanu, M., Ionescu Cristina, 1998, Dezvoltarea durabilă şi protecţia mediului, Edit. Tempus, Bucureşti 33. Mc Ginn, Anne Plot, 1999, Trasarea unui nou curs pentru oceane, Starea Lumii, p.113-134, Edit Tehnică Bucureşti 34. Méditerranée environnement et développement durable, 1996, Aménagement et Nature, Paris 35. Mihăilescu, V., 1973, Geosferele şi economia, Litosfera şi Biosfera, Terra, nr. 1, Rev de Informaţii a Societăţii de Ştiinţe Geografice, Bucureşti 36. Naturopa, 1997, ‘98, ‘99, Council of Conseil de l’Europe, Artagrafica Silva, Parma, Italy 37. Negoiescu, B., Vlăsceanu, Gh., 198, Terra-Geografia Economică, Edit. Teora, Bucureşti 38. Partap, P., 1999, Sustainable Land Management in Marginal Mountain Areas of the Himalayan Region, Mountain Research and Development, v. 19, hr.3 p. 251-260 Publ by the Univ. of California 39. Parichi, M., 1999, Pedogeografia cu Noţiuni de Pedologie, Edit. Fundaţiei România de Mâine, Bucureşti 40. Pearce, D. W., Warford J.J., 1993, World with and Economics Enviromen and Sustaninable Development, Oxford University Press 41. Popovici, Eveline, 1998, Studiul mediului înconjurător Dimensiunii europene, Edit Univ. “Al. I. Cuza” Iaşi 42. Posea Gr. Armaş Iulia, 1998, Terra-Cămin al omenirii şi sistemul solar, Edit. Enciclopedică, Bucureşti 43. Roodman, D.M., 1995, Creşterea emisiunilor de carbon, Semne Vitale, p. 72-75, Edit. Tehnică Bucureşti 44. Roodman, D.M., 1999, Edificarea unei Societăţi durabile Starea Lumii, p.223-246, Edit. Tehnică, Bucureşti 45. Ryan, M., 1995, Declinul producţiei de C.F.C, Semne vitale, p. 67-69, Edit. Tehnică Bucureşti. 46. Soran, V., Borcea Margareta, 1985, Omul şi Biosfera, Edit. Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti 47. Surdu, V., 1982, Populaţia, aşezările şi economice mondială, Edit. Dacia, Cluj-Napoca 48. Teodorescu W., Bădescu Lidia, 1988, Cercetări privind eroziunea în suprafaţă în 92
