Příčiny degradace přírodních ekosystémů. Degradace životního prostředí
Demografické problémy. Velikost populace jako výsledek dynamické rovnováhy mezi jejím biologickým potenciálem a odolností prostředí. Snížení environmentální odolnosti člověka jako důvod růstu lidské populace. Urbanizace jako růst městské populace. Urbanizace a její vliv na biosféru. Město jako nové prostředí pro lidi a zvířata. Způsoby řešení urbanizačních problémů.
Technologická krize. Vědeckotechnická revoluce a socioekonomické důsledky iracionálního environmentálního managementu.
Znečištění ekosystémů. Globální znečištění biosféry, jeho rozsah, důsledky. Kybernetický význam znečištění je dočasný nebo trvalý hluk, který zvyšuje entropii systému. Hlavní zdroje znečištění životního prostředí. Klasifikace znečištění. Druhy a druhy znečištění. Zdroje znečištění ovzduší . Přírodní - sopečné erupce, prachové bouře, lesní požáry, prach kosmického původu, částice mořské soli, produkty rostlinného, živočišného a mikrobiologického původu. Znečištění pozadí. Technogenní zdroje znečištění ovzduší. Standardizace znečištění ovzduší.
Znečištění povrchových a podzemních vod. Zdroje znečištění hydrosféry: odpadní vody z průmyslových podniků; komunální odpadní vody; odpadní vody z chovů hospodářských zvířat; déšť a voda z tání s rozpuštěnými chemikáliemi; vodní doprava; přirozené srážky z atmosféry. Metody čištění vody: cirkulace páry, adsorpce, biologické, fyzikálně-chemické metody.
Znečištění půdy. Rozsah a důvody. Znečištění půdy průmyslovými toxickými látkami a pesticidy. Problém domácího odpadu. Ochrana půdního fondu. Rekultivace půdy (těžební a biologické). Směry rekultivace: zemědělská; lesnictví, vodní hospodářství, rybářství, rekreace a myslivost, ochrana životního prostředí a hygiena, stavebnictví. Hlavní etapy biologické sanace.
Znečištění přírodního prostředí pesticidy. Vysoká perzistence a toxicita pesticidů a produktů jejich rozkladu. Obtíže při předpovídání účinků pesticidů. Vlastnosti účinků pesticidů na živé organismy. Obtíže ekotoxikologie pesticidů. Chemické a bioaktivní vlastnosti pesticidů. Procesy bioakumulace a biotransformace. Odolnost organismů vůči pesticidům.
Klasifikace pesticidů podle předmětů, proti kterým se používají, podle způsobu průniku a charakteru účinku na škodlivé organismy, podle chemického složení, podle toxikologicko-hygienických a environmentálně-agrochemických kritérií. Skupiny pesticidů. Pesticidy kontaktní, systémové, střevní, fumigantní působení. Negativní důsledky používání minerálních hnojiv a pesticidů na životní prostředí. Důsledky používání pesticidů pro zemědělství. Důsledky používání pesticidů na lidské zdraví. Některé techniky ke zmírnění negativních účinků pesticidů na životní prostředí.
Jaderné znečištění. Zdroje radioaktivní kontaminace. Hlavní cesty migrace a akumulace radioaktivních izotopů v biosféře. Zdroje radioaktivní kontaminace přírodního prostředí na území Ruské federace. Radioaktivní kontaminace povrchové vrstvy atmosféry. Radioaktivní kontaminace oblasti. Radioaktivní kontaminace vodních systémů.
Hluk, vibrace, elektromagnetické „znečištění“. Hluk způsobený člověkem, vibrace a elektromagnetické rušení jsou také znečišťujícími látkami životního prostředí. Způsoby ochrany před antropogenním hlukem. Mechanické vibrace: mono-, bi- a polyharmonické, náhodné s širokým frekvenčním rozsahem. Vliv vibrací na imunitní, kardiovaskulární systém, složení krve atd. Vliv elektromagnetických polí na lidské zdraví. Zdroje elektromagnetických polí. Hygienické požadavky na pravidla práce na osobních počítačích.
Znečištění životního prostředí některými toxickými látkami. Hlavní cesty migrace a akumulace látek nebezpečných pro biotu v biosféře. Skupiny nebezpečných organických sloučenin. Dioxiny, polychlorované bifenyly, benzo(a)pyren (zdroje, potíže s detekcí, nebezpečí pro biotu, důsledky expozice na lidské zdraví). Problematika neželezné a železné metalurgie, koksochemie, petrochemie, spalování odpadů.
Vliv znečištění na klima. Progresivní změna chemického složení atmosféry. Skleníkový efekt. Problémy oteplování, ochlazování. Kjótský protokol. Sucha, povodně. Klimatické prognózy a související perspektivy rozvoje lidské civilizace.
Environmentální degradace je proces, který má za následek snížení schopnosti ekosystémů udržovat stálou kvalitu života, a to zhoršení vlastností podzemních a povrchových vod, hornin, plynných složek (složek) přírodního prostředí vlivem přírodních a člověkem provedené změny v podmínkách jeho evoluční přeměny. Jde o dva aspekty: zhoršování přírodního prostředí a lidského života v důsledku přírodních jevů (výbuchy sopek, záplavy, zemětřesení, tsunami atd.) nebo v důsledku lidských ekonomických aktivit (ničení přírodních ekosystémů, znečištění atd.). .); zhoršování životních podmínek člověka v uměle vytvořeném prostředí, např. ve městě, v důsledku zvyšujících se změn složek životního prostředí (vzduch, voda, znečištění krajiny atd.). Degradace složek přírodního prostředí nevyhnutelně vede k zániku jeho živých (biotických) složek a podmínek podpory života a biotopu Přirozené změny v ekosystémech probíhají zpravidla velmi pozvolna a jsou nedílnou součástí evolučního procesu. Mnoho změn je však způsobeno vnějšími vlivy, na které není systém přizpůsoben.
Hlavní faktory zhoršování životního prostředí: 1) Demografický Nekontrolovaný růst populace planety je hlavním důvodem rozvoje globální ekologické krize, která vedla k dalším krizím (vyčerpání zdrojů, znečištění geosfér, negativní klimatické změny atd.) . Růst populace je doprovázen abnormálním územním rozdělením v důsledku vytváření megaměst s miliony obyvatel. Právě megapole se staly největšími a nejnebezpečnějšími znečišťovateli životního prostředí a ničiteli přírody, jejích „rakovinných nádorů“. Energetická zařízení, průmysl a doprava dnes spotřebují dostatek kyslíku k dýchání pro 43 miliard lidí. Pokud lidstvo bude plýtvat vodou stejným zrychlujícím se tempem jako dříve, pak do roku 2100 zásoby sladké vody zcela vyschnou. Dnes jsou všechny živé bytosti biosféry negativně ovlivněny více než 50 tisíci chemickými látkami, které lidé používají. 2) Snížení biologické rozmanitosti Vědci tvrdí, že v příštích letech může svět v důsledku změn životního prostředí způsobených člověkem přijít o více než 1 milion druhů rostlin a živočichů. Rychlost vymírání druhů je dnes 1000krát vyšší než přirozená. Asi 10 % světových druhů rostlin mírného pásma a 11 % světových druhů ptáků je ohroženo vyhynutím.
Biologická rozmanitost je klíčem k udržitelnosti a odolnosti jak jednotlivých ekosystémů, tak biosféry jako celku. Ekologické interakce různých druhů živých bytostí s prostředím tvoří ekosystémy, na jejichž stavu závisí život člověka. Pokles biologické rozmanitosti je vážnou ztrátou biosféry, jedním z hlavních ekologických problémů naší doby. Rozsah ničení tropických pralesů, ve kterých žije 50 % všech zvířat na planetě a 50 % rostlin roste, se stal alarmujícím (zejména v Brazílii a Indii) a počet lidí, jejichž živobytí závisí na tropických pralesech je 200 milionů průměrný Evropan utratí 500 litrů sladké vody denně a obyvatel střední Afriky - 8 litrů; Nedostatek sladké vody je po celém světě stále naléhavější. Dnes je na Zemi ohroženo zničením asi 25 tisíc druhů rostlin a 72 milionů hektarů tropických pralesů. Každý den na planetě zmizí jeden až deset živočišných druhů a každý týden zmizí alespoň jeden rostlinný druh.
Dnes je v Africe počet velkých savců pouze 10% toho, co tam bylo před 100 lety. Ještě před 30 lety žilo na tomto kontinentu 100 tisíc nosorožců a nyní je jich méně než 4 tisíce Každý rok se více než 6 milionů hektarů půdy promění v pouště. 3) Urbanizace Jak vidíme, globální negativní biologické a klimatické změny (desertifikace, degradace půdy, biosféra, pokles biodiverzity, nárůst kyselých dešťů, rozvoj skleníkového efektu a zvětšování velikosti ozonových „děr“) v atmosféře nastávají od nekontrolované, neodpovídající zákonům života a přírody lidské činnosti.
A čím aktivnější je tato činnost, tím silnější je obrácená reakce přírody. Nápadným příkladem toho jsou regiony velkých měst, průmyslových a energetických center téměř po celém světě, kde lidé platí za pohodlí nemocemi, stresem, handicapovanými dětmi, zkrácenou délkou života a degenerací. Vezměme si například Moskvu a Kyjev, v důsledku negativního dopadu komplexu umělých faktorů na obyvatele Moskvy a Kyjeva se jejich délka života za posledních 30 let snížila v průměru o 5-6 let, úmrtnost vzrostla 1,5-2krát, nemocnost (zejména u dětí) se zvýšila několikanásobně. Ve srovnání s Evropou je dnes úmrtnost dětí v těchto městech třikrát vyšší a průměrná délka života mužů (57-58 let) je o let kratší. U dětí školního věku je navíc pozorován pokles IQ. 4) Smrt vodních ekosystémů Obrovské množství toxických látek hromadících se v okolí měst, průmyslových center a zemědělských pozemků přesycených chemickými hnojivy a pesticidy je zanášeno povrchovými a podzemními vodami do řek a odtud do moří a oceánů. K nim se přidávají znečišťující látky přenášené větrem, ropné produkty z havárií tankerů a z provozu ropných polí a odpadní vody z domácností z měst a obcí ležících na pobřeží. Podniky chemického průmyslu a také podniky vyrábějící hnojiva vypouštějí ročně do řek a nádrží Ukrajiny asi 50 milionů tun agresivních látek, které obsahují zejména fenol, fluor, pesticidy a formaldehyd.
Bioproduktivita kdysi největších rybářských oblastí začala prudce klesat, ubývalo rybolovu a nastaly těžké časy pro rybářskou flotilu. V poslední době se v Mexickém zálivu u ústí řeky Mississippi vytvořila obrovská „mrtvá zóna“ (o rozloze více než 4 tisíce km2), která nese velké množství velmi znečištěných vod. Stále častěji se takové zóny vytvářejí u ústí Dunaje, Dněpru, Dněstru a Jižního Bugu. Již mnoho let „kvetou“ naše dněprské nádrže, ve kterých pokračuje akumulace škodlivin a biomasy je čím dál tím méně, vitalita a produktivita vodních organismů klesá. Akumulace znečišťujících látek pokračuje a biomasy je stále méně, vitalita a produktivita vodních organismů klesá. Dravý rybolov ve Světovém oceánu a vnitrozemských mořích v posledních letech vedl ke katastrofálnímu poklesu populací ryb na celém světě, což vedlo k úplnému vymizení některých cenných druhů ryb. A v jezerech Severní Ameriky a Skandinávie ryby pravidelně umírají kvůli zvýšené kyselosti vody (kyselé deště přinášené z průmyslových oblastí Velké Británie a severní Evropy)
5) Degradace půdy V poslední době také vyvstalo pro lidstvo mnoho problémů kvůli bezohlednému vykořisťování půdy. Degradace půdy a eroze probíhají po celém světě rychlým tempem. Jak víte, vytvoření vrstvy úrodné půdy trvá tisíce, dokonce miliony let. Moderní člověk je schopen zničit půdu za 1-2 roky. Odhaduje se, že ročně se z obdělávané půdy odstraní více než 25 miliard tun užitečných látek. Podle Mezinárodního půdního centra (Nizozemsko) v důsledku lidské činnosti již bylo degradováno více než 15 % celkové rozlohy země, přičemž asi 6 % půdy bylo zničeno vodní erozí, 28 % větrnou erozí, 12 % zasolováním v důsledku nesprávného zavlažování, asi 5 % staženo z oběhu v důsledku rechemizace a fyzické likvidace (zašlapání hospodářskými zvířaty, těžba v kamenolomu, extenzivní orba atd.). Člověk se tak připravil o mnoho milionů hektarů výživné půdy. Každý rok ztratí země Ukrajiny 24 milionů tun humusu (humus), který určuje úrodnost půdy. Protože se půda stala neúrodnou, zintenzivnila se desertifikace a odlesňování pokračuje, jen v 21 afrických zemích trpělo asi 30 milionů lidí, 10 milionů lidí bylo nuceno změnit místo pobytu a stali se „environmentálními“ uprchlíky.
6) Znečištění atmosféry. Velké znepokojení ve světě vyvolává nadměrné znečištění atmosféry škodlivými plyny, což vede ke zvětšení plochy ozonových „děr“ a zintenzivnění rozvoje skleníkového efektu na planetě. První jev měl za následek snížení ochranného účinku ozonové vrstvy před slunečním ultrafialovým zářením a v důsledku toho masová onemocnění lidí (rakovina kůže, popáleniny, ztráta zraku) a zvířat – delfíni, velryby žijící pod ozónovými „dírami“ “ (Austrálie, jižní Argentina, Irsko, Skandinávie). Skleníkový efekt vede k oteplování klimatu, tání ledovců, výraznému globálnímu vzestupu hladiny moří, změnám ve vzniku cyklónů a hurikánů, narušení fungování až degradaci ekosystémů na jednotlivých suchozemských územích.
Každou hodinu na naší planetě: 6-8 hektarů produktivní půdy se stává pouští; 2 tisíce dětí zemře hlady; 55 lidí zemře na otravu pesticidy a jinými chemikáliemi; 1 tisíc lidí zemře na otravu vodou; Na severní polokouli spadne 2 tisíce tun kyselých dešťů. Každou minutu: Více než 20 hektarů tropických pralesů je zničeno; Spotřebuje se asi 159 litrů oleje; 50 tun úrodné půdy je zničeno; Do atmosféry se uvolňuje více než 12 tisíc tun oxidu uhličitého.
Důsledky degradace životního prostředí: 1. Změny v turistické mapě světa. Globální oteplování vede k tání sněhu a ledovců, například v alpských horách se v posledních letech výrazně zkracuje lyžařská sezóna a mnoho oblíbených sjezdovek se zkracuje nebo mění. A ve Středomoří a severní Africe trpí dovolená na pláži, protože většina lidí, kteří raději tráví dovolenou v létě se svými dětmi, je v tomto ročním období nucena odmítat výlety do těchto regionů kvůli příliš velkému horku. 2. Šíření tropických chorob v mírných oblastech. Lékaři již uvádějí, že v mnoha jižních oblastech Středomoří začaly tropické bakterie dobře přežívat a v důsledku toho se případy malárie staly častějšími v oblastech, kde to dříve nebylo pozorováno. 3. Nárůst počtu alergických onemocnění. V ovzduší kolem nás je obrovské množství chemikálií, které mají nejnegativnější dopad na zdraví. Ničí fungování systému jmen a také způsobují různé formy alergií. Navíc to má obzvláště silný dopad na zdraví dětí! 4. Vymírání různých druhů živočichů a rostlin. Severní zvířata a rostliny trpí tajícími ledovci, zatímco ty jižnější hynou na sucha. Mnoho druhů ryb vymírá kvůli znečištění vody. Dochází k degradaci prostředí vlivem příliš rychle se měnících podmínek existence, většina druhů zvířat a rostlin se jim nedokáže přizpůsobit, v důsledku toho vymírají. Tím je narušen životní cyklus veškerého života na Zemi. 5. Migrace obyvatelstva. Vyskytují se v důsledku klimatických změn směrem ke zvýšeným teplotám a suchu, pobřežním záplavám a různým katastrofám způsobeným člověkem. V důsledku toho dochází v mnoha oblastech světa k přelidnění, zatímco z jiných se stávají pouště bez života, což vede k nárůstu různých konfliktů, nárůstu kriminality a hladu.
Lidstvo nevynalezlo nic, co by mohlo nahradit biotu jako regulátor životního prostředí. Za dobu své existence už ale zničil 70 % přírodních ekosystémů, které jsou schopné zpracovat veškerý odpad. Zničení bio- a ekosystémů je nejstrašnějším znamením blížící se katastrofy. Nejprve byste měli věnovat pozornost půdě, lesům, vodním plochám, flóře a fauně.
Půda je nejcennějším přírodním zdrojem. Půda je povrchová vrstva zemské kůry, která vzniká vlivem světla, vzduchu, vlhkosti, rostlinných a živočišných organismů a lidské činnosti. V důsledku nesystematického využívání v průběhu celé historie civilizace se asi 2 miliardy hektarů produktivní půdy změnily v pouště: na úsvitu zemědělství činila produktivní půda asi 4,5 miliardy hektarů a nyní zbývá asi 2,5 miliardy hektarů. Sahara, největší poušť na světě, hrozivě rozšiřuje své hranice. Podle oficiálních údajů úřadů Senegalu, Mali, Nigeru, Čadu a Súdánu se rychlost ročního postupu okraje Sahary pohybuje od 1,5 do 10 m Za posledních 60 let vzrostla o 700 tisíc km2 . Ale v roce 3000 př.n.l. E. Území Sahary bylo savanou s hustou hydrografickou sítí. Tam, kde ještě nedávno vzkvétalo zemědělství, dosahuje pískový pokryv tloušťky půl metru.
To vše lze vysvětlit unáhleným rozpadem tradičního zemědělství a kočovného chovu zvířat v rozvojových zemích. Intenzifikace monokulturních plodin vedla ke zvýšení počtu druhů zemědělských škůdců. Negativně působí vodní eroze a prudké deště, které odplavují úrodnou vrstvu. Negativní antropogenní změny v půdách jsou často důsledkem sekundárního zasolování při umělém zavlažování.
Zahraniční ekologové kritizují rostoucí využívání afrických půd pomocí moderních technologií a volají po oživení starověkých způsobů hospodaření, vysvětlují to zvláštním mechanickým složením těchto půd a koncentrací mikroorganismů v horní vrstvě, kterou moderní technologie ničí.
Zlověstné příznaky degradace půdy a vegetace se dnes projevují v Latinské Americe, jižní Asii, Austrálii, Kazachstánu, Povolží atd. Plocha orné půdy se neustále zmenšuje v důsledku rozvoje těžby, rozšiřování obytných oblastí, průmyslové a hydraulické konstrukce. Obrovské škody způsobuje znečištění půdy spojené se znečištěním ovzduší a vody. Hlavními zdroji znečištění jsou bytové domy a domácnosti (nemocnice, jídelny, hotely, obchody atd.), průmyslové podniky, teplárna a energetika, zemědělství a doprava. Od roku 1870 do roku 1970 se na zemském povrchu usadilo 20 miliard tun strusky a 3 miliardy tun popela. Emise zinku a antimonu činily každý 0,6 milionu tun, kobaltu - přes 0,9 milionu tun, niklu - více než 1 milion tun, arsenu - 1,5 milionu tun.
Degradace lesa podporuje destrukci půdy a zintenzivnění erozních procesů. Lesy hrají v ekoekonomických systémech jedinečnou roli. Zmenšování lesních ploch nevyhnutelně s sebou nese změny ve složení atmosféry, vodní bilance krajiny a hladin podzemních vod, což zase ovlivňuje úrodnost půdy a mikroklima.
Ekonomický potenciál lesních zdrojů je spojen s využitím dřeva (jako paliva a stavebních materiálů, surovin pro celulózový a papírenský průmysl), ale i dalších lesních produktů (rostliny, bobule, houby, pryskyřice atd.) a zvířat . Význam lesů při zachování udržitelnosti přírody v regionálním i globálním měřítku (absorpce CO 2 ) je nesmírně důležitý. Roste také role lesů jako zdroje genetických zdrojů pro zachování biologické rozmanitosti organismů. Dravé odlesňování již vedlo k těžko napravitelným ekologickým následkům v Africe, Asii a Latinské Americe. Amazonské pralesy tají před očima. Pohromou amazonské džungle jsou také požáry (obyvatelstvo používá oheň k čištění oblastí půdy od plodin): podle Národního institutu pro kosmický výzkum (USA) zničil požár v roce 1987 v Brazílii 20 milionů hektarů džungle, v roce 1990 - 12 milionů hektarů. Satelity zaznamenají každý den až 8,5 tisíce požárů. Kouř z nich překáží vzdušné a říční plavbě. Pokud brazilská vláda nepřijme mimořádná opatření na ochranu amazonských pralesů, hrozí ekologická katastrofa v celosvětovém měřítku.
Problém ochrany lesů je naléhavý také v Africe, protože palivové dřevo se tam po staletí používá jako palivo pro domácí požáry. . V rozvojových zemích se každý rok mění v kouř 12 milionů hektarů lesa. V Indii tak před čtyřiceti lety lesy pokrývaly 22 % území, nyní jich není více než 10 %. Lesy na Sibiři se nebezpečnou rychlostí zmenšují. Ročně se zde vykácí více než 500 tisíc hektarů lesa. Vědci zaznamenali změnu v sibiřské krajině: v místě mýtin začíná zaplavování oblasti. Vzhledem k tomu, že cenné borové a někdy cedrové lesy jsou vykáceny především, je všude pozorováno vyčerpání lesů o tyto druhy. Lesy pod tlakem člověka ustupují na všech kontinentech, téměř ve všech zemích. Jak jsme psali na začátku, první vykácený strom byl počátkem civilizace. Poslední strom by znamenal její konec.
Ale lesy umírají nejen kvůli požárům nebo odlesňování, k jejich degradaci dochází všude kvůli kyselým dešťům, které se dostávají do atmosféry, vody a půdy.
Uvedené příklady mají společné rysy. Za prvé, byly všechny popisované oblasti postiženy kyselými dešti. Za druhé, ve většině případů se poškozené lesy nacházejí ve vyšších polohách a značná část z nich je zahalena v oblačnosti, která může mít i kyselou reakci (do pH = 3,5). Třetí, v důsledku zvýšené kyselosti ve vysokohorských oblastech se vápník a hořčík snadno vyplavují z půd. Za čtvrté, chemický rozbor ukázal, že v listech nemocných stromů je o 10 % více síry než v listech zdravých. Konečně bylo zjištěno, že vzduch v těchto horských lesích obsahuje vysoké úrovně ozónu, který může být pro stromy toxický. Objevení se ozónu na horských svazích bylo neočekávané. To může být způsobeno reakcemi s uhlovodíky (terpeny), které uvolňují jehličnaté stromy. Ve slunečním světle mohou terpeny reagovat s oxidem dusičitým, což vede k uvolňování ozónu. Takže komplex faktorů: kyselé deště; vysoká nadmořská výška; oblačnost; zvýšená kyselost a změny minerálního složení půd; přítomnost síry v listech; obsah ozonu v atmosféře může vést k odumírání lesů a v důsledku toho k ekologické katastrofě na severní polokouli. Lesy jsou ale obnovitelné přírodní zdroje, a pokud bude zachována udržitelnost lesních ekosystémů, mohly by být využívány dlouhodobě. Proto, jak je uvedeno v dokumentech konference OSN v Rio de Janeiru, je naléhavá potřeba „přijmout poměrně rozhodná opatření k zachování mnohostranné role a rozmanitých funkcí všech typů lesů a lesních pozemků na základě holistického a racionální přístup k udržitelnému a ekologicky šetrnému rozvoji lesnictví "
Rostlinný a živočišný život planety spolu se svými lesy, stepi, řekami, jezery a moři tvoří gigantický superorganismus. Proto, když mluvíme o půdě a lesích, nelze se nedotknout flóry a fauny. Před očima nám mizí mnoho druhů rostlin a živočichů, z nichž některé lidé ani nestihli prostudovat. K tomu dochází nejen v důsledku jejich vyhubení, ale také v důsledku ničení přírodních ekosystémů, ve kterých žijí. Každý rostlinný druh, který vyhyne, si s sebou může vzít pět druhů hmyzu nebo jiných bezobratlých. Vědci předpovídají, že zničení tropických deštných pralesů by mohlo vést k vyhynutí 2 až 5 milionů živočišných druhů. A to i přesto, že celkový počet druhů žijících na Zemi je asi 10 milionů!
V roce 1966 začala Mezinárodní unie pro ochranu přírody (více než 100 zemí) vydávat Červenou knihu. Zpátky na konci 80. let. Smutný seznam ohrožených rostlin a živočichů zahrnoval 768 druhů obratlovců, 264 druhů ptáků a 250 druhů rostlin. Červená kniha zahrnuje lemury, orangutany, gorily, bílé jeřáby, kondory, mořské želvy, nosorožce, slony, tygry, gepardy a mnoho dalších.
Obzvláště násilně je vyhlazována lovná zvěř: jeseter, tuleni, nosorožci, sloni, leopardi a mnoho dalších. Jestliže před 20 lety bylo v Africe 60 tisíc nosorožců, dnes jich nezbylo více než 2 tisíce od roku 1990 se počet slonů snížil 4krát.
Zachování rozmanitosti rostlin a živočichů, kteří na Zemi existují, není pouze podmínkou pro zachování systémů podpory lidského života, ale také komplexním morálním problémem. Není náhodou, že většina zemí na konferenci OSN v roce 1992 podepsala Úmluvu o ochraně přírody, v jejímž rámci státy, mající suverénní právo využívat biologické zdroje svého území, přebírají odpovědnost za zachování své rozmanitosti. Je to dáno jak potřebou zachovat integritu přírodních ekosystémů, tak skutečností, že rostliny, zvířata a mikroorganismy jsou nositeli genetického zdroje planety. Každá země musí vypracovat národní strategii ochrany biologické rozmanitosti a pravidelně předkládat OSN zprávy o stavu práce v tomto směru.
Otázky pro sebeovládání:
1. Jaké druhy fosilních paliv znáte?
2. Jaké jsou výhody a nevýhody jaderné energetiky?
3. Jaké znáte alternativní zdroje energie?
4. Co vysvětluje „skleníkový efekt“ a jaké jsou jeho důsledky?
5. Proč je ozónová vrstva Země vyčerpaná?
6. Jaké faktory ovlivňují vznik a zánik ozonu?
7. Co způsobuje kyselé deště?
8. Z jakých zdrojů se do atmosféry dostávají oxidy síry a dusíku?
9. Do jakých chemických reakcí vstupuje oxid siřičitý ve vzduchu?
10. Co je podstatou procesu antropogenní eutrofizace vodních ploch?
1 1. Jaké jsou důsledky antropogenní eutrofizace?
12. Jaké jsou zdroje živin vstupujících do vody?
13. Jak lze zabránit eutrofizaci?
14. Jaké jsou hlavní příčiny degradace půdy?
15. Jakou roli hrají lesy na planetě?
16. Proč lesy umírají?
17. Jaká je role zvířecího světa v ochraně přírodních ekosystémů?
18. Proč je zachování přírodních ekosystémů hlavní podmínkou pro zachování života na Zemi?
Otázky pro samostudium tématu:
1. Problém hladu
2. Opatření k zamezení antropogenní eutrofizace
Literatura k tématu 6:
Téma 7. Životní prostředí a lidské zdraví (2 hodiny).
Stav biosféry a nemoci. Biologické rizikové faktory. Chemické faktory. Fyzikální faktory. Dobrovolné riziko.
Obsah článku
DEGRADACE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ, proces, který snižuje schopnost ekosystémů udržovat stálou kvalitu života. Ekosystém lze velmi obecně definovat jako interakci živých organismů s jejich prostředím. Výsledkem takových interakcí na souši jsou obvykle stabilní společenstva, tzn. sbírky zvířat a rostlin, které jsou navzájem spojeny, stejně jako se zdroji půdy, vody a vzduchu. Vědní obor, který studuje fungování ekosystémů, se nazývá ekologie.
Povaha ekosystémových interakcí se liší od čistě fyzikálních, jako je vliv větrů a dešťů, až po biochemické, které zahrnují například uspokojování metabolických potřeb různých organismů nebo rozklad organických odpadů, navracení určitých chemických prvků do prostředí. ve formě vhodné k recyklaci. Dojde-li vlivem některých faktorů k nerovnováze těchto interakcí, změní se vnitřní vazby v ekosystému a jeho schopnost podporovat existenci nejrůznějších organismů může být výrazně omezena. Nejčastější příčinou degradace životního prostředí je lidská činnost, která neustále poškozuje půdu, vodu a vzduch.
Přirozené změny v ekosystémech mají tendenci probíhat velmi pozvolna a jsou součástí evolučního procesu. Mnoho změn je však způsobeno vnějšími vlivy, na které není systém přizpůsoben. Nejčastěji jsou tyto dopady spojeny s lidskou činností, ale někdy jsou důsledkem přírodních katastrof. Například erupce Mount St. Helens v roce 1980 na severozápadě Spojených států vedla k hlubokým změnám v řadě přírodních ekosystémů.
STABILITA EKOSYSTÉMŮ
Udržení normálního fungování suchozemských ekosystémů závisí na čtyřech faktorech: kvalitě vody, kvalitě půdy, kvalitě ovzduší a zachování biologické rozmanitosti.
Kvalita vody.
Život ve svých normálních formách závisí především na kyslíku, který se uvolňuje během fotosyntézy z molekul vody (H 2 O). Voda zaplňuje oceány, jezera a řeky a pokrývá více než dvě třetiny zemského povrchu. Jeho zásoby jsou obsaženy také v ledu polárních čepiček a ledovců, ve formě podzemní vody, i v atmosféře ve formě páry a malých kapek.
Přebytek živin.
Kvalita vody se nejčastěji posuzuje podle dvou ukazatelů, a to podle koncentrací rozpuštěného dusíku a sloučenin fosforu v ní. Oba tyto prvky jsou bezpodmínečně nutné pro konečnou fázi procesu fotosyntézy – řadu biochemických reakcí, při kterých rostliny za využití energie slunečního záření syntetizují nejrůznější organické látky, které zajišťují jejich existenci a růst. Za „normálních“ podmínek se dusík a fosfor vyskytují v nízkých koncentracích a rostliny je mohou během života téměř úplně spotřebovat. Pokud se z toho či onoho důvodu začne do vnějšího prostředí dostávat příliš mnoho těchto prvků, pak je jejich nadbytek již znečištěním životního prostředí. Hlavním zdrojem dodatečného dusíku a fosforu ve sladkých vodách je vyluhování (deštěm a tajícím sněhem) minerálních (anorganických) hnojiv z obdělávané půdy.
Hromadění přebytečných živin v ekosystému (především dusíku a fosforu) vede k narušení biologické rovnováhy, což se projevuje rychlým nárůstem počtu a biomasy některých jednotlivých složek společenstva. U jiných druhů stejného společenství však může být výsledná nerovnováha katastrofální. Pokud je tedy ve vodě jezera velmi velké množství biogenních prvků, rostou v ní řasy, které dosahují tak vysokého počtu, že mohou spotřebovat téměř veškerý volný kyslík obsažený ve vodě a způsobit úhyn ryb. (takzvaná „smrt“).
Bakterie.
V některých případech se znečištění vodních ploch využívaných jako místo pro rekreaci a rybaření projevuje ve formě výrazného zvýšení koncentrace bakterií, které obvykle žijí v lidských střevech a jsou známé jako „Escherichia coli“, ve vodě. Velké množství těchto bakterií je přesvědčivým důkazem toho, že se do dané vodní plochy dostávají výkaly. Oblíbené prázdninové destinace proto obvykle provádějí pravidelné testy vzorků vody v nádržích na obsah E. coli; tento obsah by neměl překročit určitou přípustnou mez (předpokládá se, že určité množství takových bakterií je vždy přítomno i v čistých vodách). Vysoká koncentrace E. coli je indikátorem nevyhovujícího hygienického stavu dané nádrže. Kontaminace E. coli může být důsledkem vypouštění neupravených odpadních vod, vnášení chemických prvků do vodního tělesa, které slouží jako potrava pro bakterie, a také povrchového odtoku z oblastí silně kontaminovaných trusem zvířat.
Množství vody.
Kromě kvality vody, hodnocené chemickými či biologickými metodami, je pro existenci všech suchozemských ekosystémů neméně důležitá i samotná přítomnost vody v dostatečném množství. Když v regionu nastane sucho, hladina podzemní vody prudce klesne, což způsobí značné škody celému ekosystému. Stromy, které se svými kořeny nemohou dostat do spodní vody, vadnou a odumírají; malé řeky a malá jezera vysychají a podél řek, které stále existují a napájejí zbývající jezera a uměle vytvořené nádrže, dochází k silné erozi půdy.
Vysychání určitých míst je téměř vždy výsledkem lidské činnosti, především ničení přirozené vegetace. Půda bez vegetace, vystavená slunci a větru, velmi rychle ztrácí vláhu, kterou obsahuje. Vysychání činí půdu náchylnější k erozi a eroze zase snižuje schopnost půdy podporovat vegetaci a vede tak k ještě větší dehydrataci. Dalším častým důvodem snižování hladiny podzemních vod a vysychání oblastí je nadměrné čerpání zdrojů podzemní vody (přes studny a vrty).
Kvalita půdy.
98 % veškerého jídla pro lidstvo pochází ze Země. Prostory bez stromů s bohatou půdou také hrají klíčovou roli při doplňování vodonosných vrstev dešťovou a tající vodou. Podle některých odhadů bylo od roku 1945 cca. 17 % (více než 1,2 miliardy hektarů) úrodné půdy, z toho přibližně 9 milionů hektarů se stalo zcela nevyužitelnými.
Ke zhoršení kvality půdy může docházet z různých důvodů, ale hlavními jsou urbanizace a eroze.
První centra urbanizace vznikala tam, kde přírodní podmínky dovolovaly značné části obyvatelstva nepodílet se přímo na produkci potravin. Není divu, že každé takové město bylo ze všech stran obklopeno obdělávanou půdou. Nicméně ve 20. stol. Jak města rostla, silnice, skládky, skládky odpadu, nádrže, rekreační komplexy a nakonec i samotné domy začaly v okolních oblastech zabírat stále více místa. Významné plochy byly v podstatě přeměněny na nepropustné povrchy (např. pokryté asfaltem); Výsledkem bylo, že déšť a voda z tání, místo aby prosakovala půdou a doplňovala podzemní vodonosné vrstvy, byla odkloněna na stranu, kde se rychle vypařovala.
V současnosti je hlavním a všudypřítomným faktorem degradace půdy eroze, která je především důsledkem chyb člověka při těžbě půdy. V důsledku vodní eroze je vrchní vrstva půdy odplavována 25krát rychleji než v nedotčených přírodních oblastech a právě v této vrstvě se hromadí organické látky, které určují úrodnost země. Eroze vede nejen ke ztrátě úrodnosti: malé částečky bahna unášené vodou zaplňují nádrže, řeky, jezera a zálivy, což zcela mění povahu stanovišť. K erozi přispívá i praxe nešetrného obdělávání půdy, nadměrné spásání dobytka, odlesňování, zasolování a přímé znečištění chemikáliemi.
Nešetrným zpracováním půdy se rozumí příliš častá orba, obdělávání ploch na strmých svazích bez předchozího terasování (vytváření rovinatých ploch – teras obehnaných valy), jakož i rozorávání velkých ploch, které zůstávají otevřené působení slunce a větru.
Nadměrná pastva a odlesňování ničí vegetační kryt, který chrání půdu, a vystavuje ji větrné a vodní erozi. Studie provedené v Africe (Pobřeží slonoviny) prokázaly, že z jednoho hektaru zalesněného svahu se ročně odstraní přibližně 30 kg půdy a ze stejného svahu se po odlesnění odstraní 138 tun Ničení lesů a ničení trávy kryt také vede k chemickým změnám v jeho složení.
Slanost je přímým důsledkem nadměrného zavlažování v oblastech, kde je rychlost odpařování vlhkosti velmi vysoká. Soli, vždy přítomné v přírodních vodách, se hromadí v půdě, jak se voda odpařuje.
Odpad z moderních technologicky vyspělých společností představuje vážnou hrozbu pro kvalitu půdy. Příkopy zaplněné odpadky a místa, kde se zahrabávají toxické látky, nejsou téměř nikdy zcela izolovány od okolí. Nelegální vyhazování odpadků na krajnice silnic a zcela legální, ale špatně organizované ukládání toxického odpadu již vedly ke ztrátě mnoha tisíc hektarů zemědělské půdy. Radioaktivní kontaminace způsobená jadernou katastrofou v Černobylu způsobila, že rozsáhlé oblasti Ukrajiny, jedné z nejúrodnějších zemědělských oblastí východní Evropy, jsou nepoužitelné.
Opatření přijatá k ochraně půdy se často ukazují jako nedostatečná a příliš pozdě. Například v africkém Mali nestíhá realizace programu obnovy lesů kvůli nedostatku financí krok s mírou aridizace (vysychání) a desertifikace území. I v regionech s udržitelným zemědělstvím vyžadují opatření na ochranu půdy stále značné investice. Zemědělci a další zemědělskí pracovníci, jejichž blahobyt závisí na kvalitě půdy, zřídka věnují dostatečnou pozornost ochraně půdy, protože přijatá opatření mohou krátkodobě snížit úrodnost a snížit příjem.
Kvalita vzduchu.
Atmosféra je zdrojem kyslíku a oxidu uhličitého nezbytných pro životně důležité biochemické procesy. Atmosféra také hraje roli přikrývky, která udržuje teplotu v mezích umožňujících život, a roli štítu, který brání pronikání záření z vesmíru, které je pro drtivou většinu organismů škodlivé (nebo jej alespoň výrazně oslabuje) . Aby mohly být zachovány tyto základní funkce atmosféry, nesmí její složení doznat zásadních změn.
Zemská atmosféra je jeden systém. Metody moderní meteorologie, zejména pozorování z družic, přesvědčivě dokazují úzký vztah atmosférických jevů odpovědných za stav počasí na rozsáhlých oblastech zeměkoule. Efekt změny atmosféry v jedné oblasti se nakonec rozšíří po celé atmosféře.
Změny v atmosféře způsobené lidskou činností jsou vždy spojeny s uvolňováním určitých látek, které jsou dále unášeny větry. Nejčastěji se jedná o emise zplodin spalování. Plyny, chemický odpad a radioaktivní látky se dostávají do atmosféry ve velkém množství.
Nejviditelnějším znečištěním je uvolňování látek do atmosféry, které mají přímý otravný účinek na všechno živé. U některých znečišťujících látek však trvá dlouho, než se projeví jejich účinky. Například uvolňování chlorfluoruhlovodíků (CFC) do atmosféry, používaných jako náplně aerosolových nádob, chladiv (CFC) a chemických rozpouštědel, vede k destrukci ozónu, plynu, který tvoří vrstvu ve stratosféře, která absorbuje ultrafialové záření z slunce. (Vlivem ultrafialových paprsků se molekuly CFC rozpadají, uvolňují atomy chloru a oxidy chloru, které ničí ozonovou vrstvu.)
Ozonová díra.
Přísně vzato, ozonová vrstva není vrstvou v přísném slova smyslu: molekuly ozonu jsou přítomny všude v atmosféře, ale ve výšce 10–40 km nad mořem je ozon obsažen v množství 1 molekuly ozonu. na 100 000 dalších molekul, zatímco v nižších nadmořských výškách je jeho koncentrace nižší. Výraz „ozonová díra“ označuje pokles koncentrace ozonu ve stratosféře nad určitými oblastmi zeměkoule. Nejčastěji se „ozonová díra“ týká jarního poklesu hladiny ozonu nad Antarktidou, ale nedávno bylo na severní polokouli objeveno vyčerpání ozonové vrstvy.
Protože vědci připisují sezónní pokles koncentrací stratosférického ozonu pozorovaný v posledních letech zvýšenému uvolňování freonů do atmosféry, byly učiněny pokusy jednotlivých zemí i na mezinárodní úrovni omezit používání těchto látek. Například v USA není od roku 1978 povoleno použití freonů jako náplní aerosolových nádob a od roku 1995 je zakázána veškerá výroba freonů. V roce 1987 se v Montrealu podařilo zástupcům různých států dosáhnout dohody vyžadující povinné snížení používání freonů. Tyto dohody byly potvrzeny v roce 1990, kdy bylo na mezinárodní úrovni dohodnuto úplné ukončení používání freonů do roku 2000.
Někteří vědci zpochybňují přímou souvislost mezi emisemi CFC a poškozováním stratosférického ozonu na základě toho, že za prvé, relativně velká molekulová hmotnost CFC brání těmto látkám dostat se do stratosféry ve značném množství, a zadruhé, sloučeniny chloru vstupující do horních vrstev atmosféry stratosféry. přírodní zdroje, jako je mořská voda nebo sopečné erupce, by měly do značné míry kompenzovat účinek freonů. Odborníci v této oblasti však upozorňují, že pohyby velkých vzduchových mas mísí molekuly těžkých a lehkých plynů stejnou měrou a že přirozeně se vyskytující sloučeniny obsahující chlor jsou deštěm vyplavovány z atmosféry a jen nepatrné množství se dostává do stratosféry; zároveň CFC, které jsou nerozpustné ve vodě a chemicky extrémně inertní, přetrvávají a nakonec se dostanou do stratosféry.
Mnohé zůstává nejasné. Nebylo například prokázáno, že intenzita ultrafialového záření dopadajícího na zemský povrch se skutečně zvyšuje. Kromě toho se stupeň sezónního snížení ozonu mění, což naznačuje, že na proces mají významný vliv jiné faktory než koncentrace CFC; mohlo by jít o přirozené změny v povaze atmosférické cirkulace nebo o uvolňování kyseliny sírové při sopečných erupcích.
Skleníkový efekt a globální oteplování.
Se stavem atmosféry souvisí i další závažný problém, a to změny teplot v globálním měřítku. Díky spalování fosilních paliv (ropa, uhlí, zemní plyn) a spalování lesů se do atmosféry každoročně uvolňuje obrovské množství uhlíku. Určitý podíl zůstává suspendován ve vzduchu ve formě drobných pevných částic, které brání pronikání slunečního záření, a tím i procesům fotosyntézy. Velká část uhlíku uvolněného do atmosféry se slučuje s kyslíkem za vzniku oxidu uhličitého, který nejen snižuje přísun volného kyslíku, potenciálního zdroje ozónu, ale také pomáhá atmosféře zadržovat teplo. Teplo zadržené v atmosféře vede ke zvýšení teploty zemského povrchu. Tento jev je široce známý jako „skleníkový efekt“.
Skleníkový efekt však není na Zemi žádnou novinkou. Izolační pokrývka atmosféry je přírodní útvar, který existuje minimálně více než miliardu let a je naprosto nezbytný pro zachování života. Bylo zjištěno, že přirozený skleníkový efekt v současnosti zajišťuje, že průměrná teplota na zemském povrchu je o 33 °C vyšší, než jaká by byla pozorována bez atmosférického krytu.
Současné roční emise uhlíku ze zdrojů, jako je průmysl, silniční doprava a vypalování vegetace (lesy a tráva za účelem čištění půdy pro plodiny), se odhadují na přibližně 7 miliard tun, což je mnohem více než množství uhlíku, které bylo vypuštěno do atmosféry před příchodem průmyslové éry. Podle pravidelných měření se od roku 1958 zvýšil obsah oxidu uhličitého v atmosféře o 15 % (v objemových jednotkách), což odpovídá zvýšení jeho koncentrace z 0,030 % na 0,035 %.
Existuje názor, že rostoucí hladiny uhlíku v atmosféře by mohly vést ke zvýšení skleníkového efektu a globálnímu oteplování s potenciálně ničivými následky. Některé matematické modely, které berou v úvahu nárůst koncentrací CO 2 v atmosféře, předpovídají poměrně rychlý nárůst průměrné teploty na Zemi o 5 °C, což by mohlo vést ke zničení mnoha přírodních stanovišť a zemědělské půdy, jakož i tání polárních ledovců a zaplavování pobřežních měst.
Zatímco 7 miliard tun je obrovské množství, je to jen malý zlomek množství uhlíku uvolněného přirozeně do atmosféry. Dýchání rostlin, zvířat a mikroorganismů, biologický rozklad organických zbytků a další přírodní procesy dávají dohromady roční únik cca. 200 miliard tun uhlíku ročně, což je ta část globálního uhlíkového cyklu, která je spojena s uvolňováním CO 2 . Voda obsažená v atmosféře (pára a kapky) navíc zajišťuje zachování skleníkového efektu z 98 %.
Celkový (globální) nárůst teploty od roku 1880 do roku 1990 byl pouze 0,5 °C, což je v normálním rozmezí teplotních výkyvů. Během této doby došlo k obdobím ochlazení (40. a 50. léta 20. století) a relativnímu oteplování (90., 20. a 80. léta 20. století). Navíc je třeba poznamenat, že situace se v různých regionech vyvíjela odlišně. Například ve Spojených státech nebylo za posledních 100 let zjištěno žádné skutečné oteplování. Ukázalo se také, že roční nárůst oxidu uhličitého v atmosféře je jen asi poloviční oproti tomu, co by se dalo očekávat při zohlednění skutečných průmyslových emisí této látky do atmosféry. Důvodem tohoto rozporu je absorpce CO 2 oceány a lesy, které ve skutečnosti fungují jako obrovské propady nebo nádrže. Navíc celkový nárůst teploty na Zemi není úměrný výše uvedenému nárůstu oxidu uhličitého v atmosféře. A konečně, malá množství globálního oteplování lze vždy vysvětlit jinými faktory než skleníkovým efektem, jako je pokračující návrat k „normálním“ teplotám po dlouhém globálním ochlazení pozorovaném od 14. století do 50. let 19. století.
Kyselý déšť.
Neutrální roztok se vyznačuje hodnotou pH 7,0. Nižší hodnoty znamenají kyselou reakci a vyšší hodnoty indikují alkalickou reakci. „Čistý“ déšť je obvykle mírně kyselý, protože oxid uhličitý ve vzduchu chemicky reaguje s dešťovou vodou za vzniku slabé kyseliny uhličité. Teoreticky by takový „čistý“, slabě kyselý déšť měl mít pH 5,6, což odpovídá rovnováze mezi CO 2 ve vodě a CO 2 v atmosféře. Díky neustálé přítomnosti různých látek v atmosféře však déšť není nikdy zcela „čistý“ a jeho pH se pohybuje od 4,9 do 6,5 s průměrnou hodnotou cca. 5,0 pro mírné lesní pásmo. Déšť je považován za „kyselý“, pokud je jeho pH nižší než 5,0. Znečištění atmosféry velkým množstvím oxidů síry a dusíku může zvýšit kyselost srážek až na pH 4,0, což je mimo rozsah hodnot tolerovaných většinou organismů.
Sloučeniny síry uvolněné do atmosféry mohou reagovat s vodní párou za vzniku zředěné kyseliny sírové. Nejméně polovina všech sloučenin síry v atmosféře se přirozeně vyskytuje; může to být oxid siřičitý, uvolňovaný sopečnými erupcemi, nebo dimethylsulfid, uvolňovaný některými mikroskopickými planktonickými řasami. Zbytek pochází z oxidu siřičitého, který se uvolňuje do atmosféry při spalování uhlí, používá se v průmyslu, ale i k vytápění domácností a vaření.
Na vzniku kyselých dešťů se podílejí i oxidy dusíku, které vznikají při spalování paliva, v důsledku životně důležité činnosti některých půdních mikrobů a také při výbojích blesku (z volného dusíku obsaženého v atmosféře). Vlivem elektrických výbojů vzniká méně než 10 % z celkového množství sloučenin obsahujících dusík (vázaný dusík). Oxidy dusíku se podobně jako oxidy síry rozpouštějí v dešťové vodě za vzniku zředěné kyseliny dusičné.
I velmi slabá (tisíckrát méně kyselá než pomerančový džus) uhličitá kyselina „čistého“ deště může mít znatelný účinek: působí po staletí a koroduje mramorové sochy a betonové konstrukce. Důsledky skutečných „kyselých“ dešťů jsou mnohem závažnější. Kromě koroze způsobené deštěm padajících zředěných kyselin (sírové a dusičné), mohou z ní kyselé látky, hromadící se v půdě, odstraňovat biogenní prvky (nezbytné pro výživu rostlin), poškozovat a dokonce ničit lesy a také vést k nevratným poruchám. v chemické rovnováze ekosystémů .
Kvůli těmto ničivým účinkům jsou kyselé deště považovány za hlavní příčinu velmi silného okyselení jezer a rybníků (v některých z nich pH klesne na 3,0, což je srovnatelné s octem), což vede k úhynu ryb a mnoha vodních rostlin.
Výzkum však ukázal, že okyselení většiny vodních ploch ve východní části Severní Ameriky není způsobeno ani tak kyselými dešti, jako spíše přirozenou kyselostí půdy. (Kyselý déšť se vyskytuje především na východě USA, na západě USA je neutralizován prachem z alkalických půd v regionu.) Například v Nové Anglii byl příspěvek kyselých dešťů k okyselení vodních ploch odhadován na 16 %, zatímco příspěvek kyselosti půdy byl odhadnut na 80 %.
Předpokládá se, že bohatý život dnes silně okyselených jezer byl v minulosti dočasným jevem spojeným s mýcením lesů v okolních oblastech a vypalováním porostů (tím se nejen odstranilo množství kyselé organické hmoty rostlinného původu nahromaděné na povrch půdy, ale také neutralizoval kyseliny popelem, který má alkalickou reakci). Když v okolí těchto jezer opět vyrostly lesy, obnovilo se okyselování půd i jezer.
Biodiverzita.
Termín "biodiverzita" se týká bohatství druhů nalezených v určité oblasti během určitého časového období. Snížení biodiverzity, např. snížení počtu druhů tvořících fragmenty ekologické sítě je jedním z projevů degradace přírodního prostředí.
Představme si, že v mírných zeměpisných šířkách bylo jezero obklopené malou bažinou vystaveno velmi kyselým srážkám; to by mohlo vést ke smrti řekněme 25 % druhů planktonu. Pokles planktonu by podkopal potravní nabídku dvou z pěti druhů žab (protože pulci se živí řasami a jinými malými organismy) a jednoho ze tří druhů ryb, které v jezeře žily. Výsledkem je, že složitá potravní síť tohoto malého jezera as ním spojené bažiny náhle ztratí několik důležitých složek. Změny, ke kterým došlo, dále ovlivní další složky ekosystému; dotknou se zejména ptáků, kteří do této nádrže létají za potravou, a drobných savců, kteří zde loví ptáky nebo vodní živočichy.
Diverzita ptáků navštěvujících toto místo se sníží a soubor semen rostlin, které sem přinášejí ptáci na nohou nebo s trusem, bude odpovídajícím způsobem méně rozmanitý. Zmizení savců, jako je vydra nebo mýval, otevírá dveře jiným druhům, aby zaujaly jejich místo, jako je například šedá krysa, která může snadno napadnout složitou potravní síť. Krysy, které jsou mnohem méně vybíravé ve své stravě, používají širokou škálu potravin a jsou schopny velmi rychle zvýšit svůj počet. Velké populace potkanů budou dále snižovat biologickou rozmanitost vytlačením konkurenčních druhů.
Uvědomění si ohrožení životního prostředí.
Lidské aktivity, které ničí přírodní prostředí, jsou obvykle příliš intenzivní využívání jakýchkoli zdrojů nebo znečišťování ekosystémů syntetickými toxickými látkami, jejichž účinky nelze zcela neutralizovat přírodními procesy. Ve většině případů se degradace přírodního prostředí začne společnost skutečně týkat až tehdy, když vidí, že v důsledku lidské činnosti se produktivita ekosystémů náhle výrazně snížila.
Šedesátá a sedmdesátá léta se tak stala obdobím vážných obav ze zranitelnosti různých ekosystémů a jednotlivých druhů vůči znečištění způsobenému průmyslovým a městským rozvojem. Bylo zjištěno, že rozšířené používání dvou chlorovaných uhlovodíků, DDT a dieldrinu, jako pesticidů ve 40. a 50. letech 20. století mělo vážné důsledky pro populace mnoha druhů ptáků. Tyto látky, které se do těla ptáků dostávaly s potravou, se v nich hromadily ve vysokých koncentracích a způsobovaly ztenčování vaječných skořápek - to bránilo rozmnožování a vedlo k výraznému snížení počtu. Postiženi byli zejména ptáci jako orel bělohlavý a některé druhy sokolů.
Jak se však často stává v jiných případech souvisejících s problémy životního prostředí, názory na přínosy a poškození pesticidů se liší. Například praxe používání DDT se v žádném případě neomezuje na negativní důsledky. Na Srí Lance (Cejlon) bylo v roce 1948 2,8 milionu případů malárie, ale použití DDT k hubení komárů nesoucích původce této nemoci vedlo k tomu, že v roce 1963 bylo pozorováno pouze 17 případů malárie. V roce 1964 bylo používání DDT na Srí Lance zakázáno a do roku 1969 počet případů malárie opět vzrostl na 2 miliony lidí. Je však třeba poznamenat, že úspěch dosažený pomocí DDT mohl být dočasný, protože komáři, stejně jako jiný hmyz, si mohou vyvinout rezistenci vůči pesticidům po řadu generací.
BUDOUCÍ PROSPEKTY
Je možné obnovit poškozený ekosystém? V některých případech je degradace životního prostředí vratná a k navrácení systému do původního stavu stačí jednoduše zastavit další znečišťování a umožnit systému očistit se přírodními procesy. V jiných případech, jako je úsilí o obnovu lesů západní Afriky nebo slaných bažin (mokřadů) na východním pobřeží Severní Ameriky, byl pokrok velmi mírný. Často, v době, kdy se projeví degradace životního prostředí, jsou příslušné ekosystémy natolik poškozené, že je nelze obnovit.
Mezi lety 1960 a 1990 se světová populace téměř zdvojnásobila a dosáhla 5,3 miliardy lidí a do roku 2025 se očekává, že to bude 8,5 miliardy, protože s růstem populace roste i potřeba jídla, bydlení atd., a vyspělých prostor je omezený, lidská činnost se začíná šířit do oblastí, které byly dříve považovány za nevhodné pro osídlení (okrajové), jsou příliš vlhké, příliš suché nebo příliš vzdálené. V budoucnu se většina ochranářských aktivit bude pravděpodobně odehrávat v těchto okrajových ekosystémech – mokřadech, suchých oblastech a tropických deštných pralesích.
Mokřady.
Pobřežní přílivové zóny a sladkovodní bažiny jsou velmi důležitými biotopy. Bažiny nacházející se v přílivové zóně fungují jako líheň pro mnoho mořských organismů. Kromě toho spolu se sladkovodními bažinami slouží jako útočiště pro ptáky během jejich sezónních migrací. Mokřady také fungují jako filtrační systémy, které zachycují mnoho přírodních a syntetických znečišťujících látek a toxinů dříve, než se dostanou přímo do vodních útvarů.
Účinek ničení takových biotopů může ovlivnit daleko za jejich hranicemi. Pokud například v bažinách nebude dostatek potravy pro ptáky, kteří se zde během migrace zastaví, mnoho z nich zemře. A protože jsou zase součástmi ekosystémů, které se nacházejí na opačných koncích jejich migračních tras (a někdy i tisíce kilometrů od sebe), může mít náhlá změna jejich počtu na tyto systémy silný destabilizační účinek.
Když se Evropané začali usazovat v Severní Americe, plocha mokřadů byla 87 milionů hektarů. V současnosti nezbývá více než 40 milionů hektarů a ročně je zničeno přibližně 160 tisíc hektarů. Zasypání bažin a využití prostoru, který dříve zabíraly, k bydlení nebo ke komerčním účelům je jedním z nejčastějších způsobů ničení těchto biotopů.
V současné době se přijímá několik opatření na ochranu mokřadů. Například v mnoha regionech Spojených států jsou bažiny chráněny zákonem a jakákoli činnost k jejich rozvoji je přísně kontrolována.
Oblast Sahelu, ležící mezi Saharskou pouští a savanami střední Afriky, je zónou postupného přechodu od spálených pouští (kde teploty vzduchu dosahují 50 °C) do méně drsných a vlhčích oblastí střední Afriky. Protože podmínky ve vyprahlém Sahelu mohou být velmi drsné, je celý ekosystém této oblasti extrémně nestabilní a i velmi malé zásahy mohou narušit nastolenou rovnováhu. Například vrtání studní v této oblasti, prováděné dobře míněnými společnostmi v průmyslových zemích, vedlo od 50. let 20. století k vytvoření stálých sídel kočovných kmenů, které tam žijí, a tato změna ve způsobu života lidé zase podkopali biologickou produktivitu celého regionu. Dramatický pokles úrodnosti půdy spojený se suchem a ozbrojenými konflikty způsobil, že lidské utrpení se stalo v Sahelu každodenní realitou.
Nejviditelnějším důsledkem zneužívání citlivých stanovišť je desertifikace. Sahara se rozšiřuje a pohybuje se na jih rychlostí cca. 5 km ročně, čímž se stovky tisíc kilometrů čtverečních savany promění v poušť. Je však možné, že desertifikace se ve skutečnosti nešíří tak rychle, jak se běžně věří. V každém případě pozorování z meteorologických satelitů ukazují, že jižní okraj Sahary (ohraničený pásem vegetace) se neposouvá pouze na jih, ale provádí opakované pohyby jedním nebo druhým směrem. Takové pohyby okraje pouště v severojižním směru, ke kterým dochází v průběhu jednoho až dvou let, odrážejí kolísání množství srážek, které zde za rok spadne.
Deštné pralesy.
Od 80. let 20. století se tropické pralesy, zejména v Jižní Americe, staly středem trvalé veřejné, politické a vědecké pozornosti. Téměř polovina všech známých rostlinných druhů se nachází pouze v tropických deštných pralesech nebo přilehlých biotopech. Mezi těmito rostlinami jsou tisíce druhů, které jsou vhodné pro lidskou spotřebu a mají cenné farmakologické vlastnosti. Mezi třemi tisíci rostlinných druhů obsahujících látky s protinádorovou aktivitou je více než 70 % původem z tropických deštných pralesů. Deštné pralesy jsou domovem více než poloviny všech živočišných druhů; Jedná se především o zástupce třídy hmyzu, ale také o mnoho druhů ptáků, kteří každoročně migrují na severní polokouli.
Deštné pralesy hrají zásadní roli při udržování složení atmosféry nezbytné pro život. Rostliny během fotosyntézy absorbují oxid uhličitý a uvolňují kyslík. Pokud by se plocha, kterou zabírají deštné pralesy, výrazně zmenšila, relativní množství těchto plynů by mohlo doznat významných změn, což by mělo naopak škodlivé důsledky pro život na Zemi. Ochrana deštných pralesů je také nezbytná pro zachycení a začlenění dodatečného množství uhlíku, které do atmosféry vypouští průmysl, a jeho integraci do cyklu.
Ničení deštných pralesů, ke kterému dochází pod nejsilnějším tlakem ekonomických a demografických faktorů, dosáhlo téměř katastrofálních rozměrů. V Brazílii, v povodí Amazonky, kde lesy stále zabírají cca. 5 milionů km 2 jsou ročně spáleny nebo zničeny jinými prostředky na ploše přes 35 tisíc km 2. Pokud bude toto tempo odlesňování pokračovat, všechny brazilské deštné pralesy zmizí z povrchu Země za méně než 100 let. Deštné pralesy jsou ničeny stejným tempem v jiných tropických oblastech.
Ničení tropických deštných pralesů má mnoho důsledků, které přispívají ke globální degradaci životního prostředí. Tropické půdy jsou klasifikovány jako tzv. lateritické půdy; vzniklé v důsledku zvětrávání hornin, obsahují hodně železa a hliníku, ale jsou chudé na živiny a nejsou úrodné. Většina organické hmoty v ekosystémech deštných pralesů se nachází v tkáních živých rostlin, zatímco půda má velmi málo organické hmoty. Půda využívaná pro zemědělské účely v těchto regionech obvykle zůstává produktivní pouze několik let, a kácení deštných pralesů za účelem rozšíření oblasti pro zemědělství je proto vysoce neudržitelným způsobem, jak využívat zdroje tohoto ekosystému. Zpravidla po úplném vyčerpání půdy v oblastech obsazených zemědělskými plodinami začíná na novém území odlesňování. Na opuštěných pozemcích již nelze obnovit vegetační kryt a půdy podléhají zvýšené erozi.
Praxe spalování obrovských mas vegetace je navíc stále velmi běžná. Aktuálně cca. 5 % zemského povrchu. Do atmosféry se přitom dostanou téměř 2 miliardy tun uhlíku.
S tím, jak tropické pralesy odumírají v důsledku lidské činnosti, mizí heterogenita prostředí, která podporuje biologickou rozmanitost vlastní ekosystémům.
Preventivní opatření.
Zkušenosti ukazují, že předcházet škodám na životním prostředí je vždy mnohem snazší a levnější než snažit se obnovit již zničené ekosystémy. Z tohoto důvodu jsou vládní programy, které hlásají svůj cíl „vyčistit životní prostředí“, obvykle zaměřeny pouze na omezení stávajících zdrojů znečištění; Pokud jde o již produkované znečištění, je ponecháno na přírodě samotné, aby jeho účinek neutralizovala. Účinná kontrola stavu životního prostředí je jednou z hlavních podmínek rozumného využívání přírodních zdrojů.
Literatura:
Nebel B. Věda o životním prostředí. Jak funguje svět, sv. 1–2. M., 1993
Revelle P., Revelle C. Naše stanoviště, sv. 1–4. M., 1994–1995