Wpływ człowieka na działalność ekosystemu

„Każda część tej Ziemi jest dla mojego ludu święta.
Jesteśmy częścią tej Ziemi, a ona jest częścią nas.
Co dotknie Ziemię dotknie też synów tej Ziemi.”

(z przemówienia wodza plemienia Indian w 1885r.)


Zaludnianie Ziemi i negatywny w skutkach na środowisko rozwój człowieka
Homo sapiens zamieszkuje Ziemię dopiero od 200 tysięcy lat, co stanowi krótki epizod w historii naszej planety (liczącej ok. 4,6 miliarda lat). Nasz krótki pobyt na Ziemi był jednak niezwykle owocny. Odnieśliśmy sukces nieporównywalny z sukcesem żadnego innego gatunku. Nasza populacja ciągle wzrasta (szacuje się, że w 1998 r. populacja ludzka przekroczy 6 miliardów), a zasięg jej się rozszerza, obejmując już niemal wszystkie środowiska na Ziemi.

Wszędzie gdzie się zjawialiśmy, zmienialiśmy i kształtowaliśmy środowisko zgodnie z naszymi potrzebami. W czasie życia kilku zaledwie pokoleń przeobraziliśmy oblicze Ziemi, nadwątliliśmy jej zasobność i stabilność, zmieniliśmy warunki życia jej innych mieszkańców. Badania nad wpływem człowieka na środowisko stały się ważną dziedziną biologii; ważną nie, dlatego, że dokonał tego człowiek, lecz dlatego, że jego wpływ na całą biosferę jest niezwykle silny.

Ludzie nie żyją na Ziemi sami, podlegają prawom przyrody - dlatego negatywne skutki naszej działalności, obejmujące wiele organizmów, odbijają się w efekcie na nas samych. Mamy wielu partnerów, z którymi dzielimy miejsce na Ziemi i bez których nie jesteśmy się w stanie obejść. Toteż przede wszystkim powinniśmy troszczyć się o to, by nie naruszyć delikatnej równowagi układów ekologicznych, od których jesteśmy zależni. Tymczasem jest wiele niepokojących oznak naruszania tej równowagi.

Byt każdej istoty żywej jest zależny od innych organizmów. Większość zwierząt i roślin przystosowała się do życia w określonych typach środowisk, które są ogólnie nazywane ekosystemami. Pomiędzy żyjącymi tam organizmami istnieją skomplikowane zależności. Pojęcie ekosystemu może służyć do określenia środowisk wielkich i małych. Całą naszą planetę możemy traktować jako jeden wielki ekosystem. Ekosystem to układ ekologiczny obejmujący żywe organizmy i środowisko nieożywione, w którym bytują organizmy oraz wzajemne między nimi powiązania. W środowisku naturalnym, gdzie nie ma ingerencji człowieka, ekosystem zawsze występuje w równowadze. Stabilność środowiska jest tym trwalsza, im bogatszy jest skład gatunkowy danego ekosystemu. Zjawisko to jest powszechne w przyrodzie, a jego zaburzenia powoduje jedynie człowiek przez swoją działalność gospodarczą. Działania destrukcyjne prowadzone przez ludzi nabierają z dnia na dzień coraz większego znaczenia. W odróżnieniu od innych istot żyjących na naszym globie człowiek może całkowicie lub częściowo zmieniać środowisko naturalne, w którym żyje i wpływać na wszystko, co jego dotyczy.

Nieustający rozwój człowieka powoduje coraz większy jego wpływ na otoczenie, prowadzi to do zagospodarowywania coraz to nowych i większych terenów na naszej planecie. Sprawia to, że wymierają słabsze gatunki roślin i zwierząt, jednocześnie przez postęp cywilizacyjny stale niszczone jest środowisko naturalne. Szczególnie negatywny wpływ na otaczające nas środowisko ma:
- rozwój przemysłu;
- budowa kopalń odkrywkowych;
- zastępowanie ekosystemów naturalnych sztucznymi;
- chemizacja rolnictwa;
- budowa dróg i autostrad;
- niekontrolowane łowiectwo i zbieractwo.
Gatunki znikają z powierzchni Ziemi w alarmującym tempie
Ekstynkcja, czyli wymarcie gatunku następuje z chwilą śmierci jego ostatniego przedstawiciela. Ekstynkcja jest nieodwracalną stratą, ponieważ gatunek, który zginął, nigdy się już nie odrodzi. Biologiczne wymieranie gatunków jest zjawiskiem naturalnym, spotykającym w końcu każdy gatunek, tak jak śmierć spotyka ostatecznie każdego osobnika.
Ten naturalny biologiczny proces został jednak ogromnie przyspieszony przez działalność człowieka. Stale rosnąca populacja ludzka zmusza nas do rozprzestrzeniania się po wszystkich zakątkach Ziemi, a gdziekolwiek pojawią się ludzie, tam kurczą się i znikają środowiska życia innych gatunków, co prowadzi do ich ekstynkcji.

Obecne tempo zmniejszania się różnorodności biologicznej na Ziemi jest alarmujące. Biolodzy zajmujący się problematyką ochrony przyrody oceniają, że codziennie wymiera na Ziemi, co najmniej jeden gatunek i za kilkadziesiąt lat zniknie z jej powierzchni ponad połowa gatunków. Szacuje się, że do końca XXI wieku wymrze jedna czwarta rodzin współczesnych roślin wyższych, a następnie zginą zapewne niezliczone gatunki zwierząt, którym te rośliny służyły za pokarm i miejsce do życia.

Zdaniem niektórych biologów wchodzimy w najgroźniejszy w historii Ziemi okres masowej ekstynkcji. Ta, bowiem masowa ekstynkcja różni się od poprzednich okresów wzmożonego wymierania gatunków kilkoma istotnymi cechami. Po pierwsze, jest niewątpliwie dziełem człowieka. Po drugie, jest niezwykle skoncentrowana w czasie (kilkadziesiąt lat w porównaniu z milionami lat). Po trzecie, obejmuje znacznie więcej gatunków roślin niż poprzednie ekstynkcje. A ponieważ rośliny stanowią pierwsze ogniwo łańcuchów pokarmowych, w ślad za nimi muszą znikać zwierzęta.
Gatunki stają przed groźbą ekstynkcji

Cały szereg ludzkich działań prowadzi do zagrożenia i ekstynkcji gatunków. Działania te to przede wszystkim niszczenie i przekształcanie siedlisk oraz zanieczyszczanie środowiska. Ludzie zakłócają harmonię w biocenozach wprowadzając do nich nowe, egzotyczne gatunki lub niszcząc szkodniki i drapieżniki. Polowania i inne sposoby pozyskiwania roślin i zwierząt w celach komercyjnych także wywierają niekorzystny wpływ na świat istot żywych.

Większość gatunków zagrożonych dziś wymarciem traci swoje środowiska na skutek działalności ludzkiej. Środowiska te ulegają destrukcji w związku z budową autostrad i urbanizacją, zamienianiem obszarów leśnych na pola uprawne i pastwiska, a także wycinaniem lasów w celu pozyskania drewna. Osuszamy bagna, by zwiększyć tereny lądowe, a równocześnie zalewamy wielkie obszary lądu, tworząc sztuczne zbiorniki. A ponieważ większość organizmów jest bardzo silnie związana ze swoim środowiskiem, jego destrukcja zmniejsza areał gatunku lub całkowicie odbiera mu szansę przeżycia.
Pestycydy a środowisko

Głównym zagrożeniem dla życia i zdrowia ludzkiego oraz dla fauny i flory są związki organiczne pochodzenia antropogennego. W przybliżeniu 1/3 całkowitej produkcji związków organicznych trafia do środowiska, w tym także do wody. Szczególnie znaczenie wśród tych
związków mają pestycydy ze względu na powszechność stosowania, trwałość w środowisku oraz toksyczne właściwości.
Pestycydy to substancje toksyczne, sproszkowane lub płynne, oparte na ok. 250 związkach chemicznych. Pestycydy dzieli się na podgrupy w zależności od rodzaju organizmów, na jakie działają. Wyróżniamy: insektycydy (środki owadobójcze), herbicydy (chwastobójcze), fungicydy (grzybobójcze), bakteriocydy (bakteriobójcze), moluskocydy (ślimakobójcze), nematocydy (nicieniobójcze), rodentycydy (gryzoniobójcze), defolianty (usuwające liście roślin), akaracydy (roztoczobójcze), konserwanty drewna, repelenty (substancje odstraszające szkodniki) i atraktanty (substancje nęcące szkodniki). Najbardziej znanym pestycydem jest DDT. Dzisiejsze rolnictwo krajów rozwiniętych charakteryzuje bardzo wysokie zużycie pestycydów, jednak nieumiejętne ich użycie prowadzi do skażenia gleby i wody lub rozwoju organizmów niepożądanych (eutrofizacja).

Zamierzonym celem stosowania pestycydów jest niszczenie (zabijanie) form życia niekorzystnych lub szkodliwych dla człowieka. Założeniem idealnym jest pełna wybiórczość działania, tj. niszczące - toksyczne dla niepożądanych form, natomiast nieszkodliwe dla człowieka i pożytecznych zwierząt, owadów i roślin. W praktyce okazało się to nieosiągalne. Badania doświadczalne wykazały szkodliwy wpływ pestycydów na większość organizmów żywych, w tym także ludzi. Wzrastające możliwości analityczne wykazały, że człowiek i wszystkie organizmy są narażone na wpływ różnych dawek pestycydów. Od dużych w warunkach awaryjnych do małych, często na poziomie dopuszczalnym, ale szeroko rozpowszechnionych o nieprzewidzianych skutkach odległych. Daje to tej grupie związków specjalną pozycję, także w klasyfikacji toksykologicznej. Dlatego też konieczne stało się ciągłe monitorowanie tych związków w środowisku.

Stopniowo obserwuje się tendencję do stosowania bardziej ekologicznych środków ochrony upraw, np. poprzez zwalczanie danego szkodnika przy pomocy jego wrogów naturalnych. Lasy znikają w zastraszającym tempie
Lasy spełniają wiele użytecznych funkcji, takich jak ochrona zlewni rzek, zapobieganie erozji gleb, łagodzenie klimatu, stanowią też środowisko życia zwierząt. Jednym z największych problemów światowych są wylesiania w pasie tropików. Wyrąb lasów tropikalnych powodowany jest stale rosnącym zapotrzebowaniem: na krótkotrwale użytkowane tereny rolnicze, na drewno, głównie w krajach wysoko rozwiniętych, na rozległe pastwiska dla bydła oraz na opał w gospodarstwach domowych.
Zanieczyszczenia środowiska spowodowane działalnością człowieka
Nawet środowiska, których bezpośrednio nie dotknęła niszcząca ręka człowieka, zostały przekształcone przez kwaśne deszcze, dziurę ozonową i zmiany klimatyczne.

Kwaśne deszcze.
Duża ilość tlenków niemetali znajdujących się w zanieczyszczonym powietrzu szczególnie nad obszarami przemysłowymi powoduje powstawanie kwaśnych deszczów. Rozpuszczone w kroplach wody tlenki siarki i tlenki azotu spadają na ziemię w postaci kwasów siarkowego i azotowego. Żrące właściwości kwasów powodują obumieranie lasów, niszczenie zabytków, nadmierne zakwaszanie wód powierzchniowych: strumieni, rzek, jezior, co niekorzystnie wpływa na warunki rozmnażania się i życia ryb. Prowadzą również do zakwaszenia gleb powodując zachwianie rozwoju roślin i zwierząt.
Etapy niszczenia drzew:
· kwaśne deszcze atakują liście i igły, które w efekcie opadają
· choroba atakuje całą roślinę
· drzewo obumiera
Kwaśne deszcze przyczyniły się do zniknięcia wielu drzewostanów i do biologicznej śmierci wielu jezior.
Dziura ozonowa.
Zjawisko, które zmienia warunki życia w biosferze, czyli tzw. dziura ozonowa (rozrzedzenie ozonowe). W wyższej warstwie atmosfery – stratosferze (ok. 16-50 km wysokości) – występuje trójatomowy tlen (O3) – ozon, który tworzy warstwę wokół naszego globu i pochłania promieniowanie ultrafioletowe. W ostatnich latach warstwa ozonu zmniejsza się, bo rozkładają ją różne gazy, takie jak freon używane w lodówkach i aerozolach. Freony podczas rozpadu uwalniają atom chloru, który rozbija cząsteczkę ozonu (O3) i odrywa od niej jeden atom tlenu. Z tlenem chlor tworzy połączenie nietrwałe. Atom tlenu odłącza się od chloru i łączy się z atomem tlenu oderwanym od innej cząsteczki ozonu, w wyniku czego powstaje cząsteczka tlenu. Wolny atom chloru rozbija następną cząsteczkę ozonu. Następuje rozrzedzenie warstwy ozonowej. W miejscach silnego rozrzedzenia, zwanych dziurami ozonowymi, łatwiej przenikają promienie ultrafioletowe, które następnie docierają do powierzchni Ziemi. Nadmierne promieniowanie ultrafioletowe może spowodować u ludzi wzrost zachorowań na raka skóry przyśpieszenie procesu starzenia, choroby wzroku. Działa także szkodliwie na organizmy żywe we wszystkich ekosystemach, zaburzając równowagę biologiczną. Deficyt ozonu, czyli rozszerzająca się „dziura ozonowa” w wyższych warstwach atmosfery, stanowi wielkie zagrożenie dla całego życia na Ziemi.

Smog
Silne zanieczyszczenia powietrza w dużych miastach i okręgach przemysłowych. Po raz pierwszy smog został zaobserwowany w Anglii. Był to smog siarkowy – składający się z mgły, w której rozpuszczone były duże ilości tlenków siarki. Ten rodzaj smogu jest powodowany głownie przez spalanie węgla kamiennego. Występuje w strefie klimatu umiarkowanego. Inny rodzaj smogu zaobserwowano w dużych miastach leżących w ciepłym lub gorącym klimacie np. Los Angeles, Tokio, Ateny. Duża ilość samochodów spowodowała powstanie smogu fotochemicznego. Składa się z tlenków azotu („produkowanego” głównie przez samochody) a także z ozonu (powstającego podczas rozpadu NO2). Z tego powodu w centrach wielu miast wprowadzono ograniczenia ruchu samochodowego.

Efekt cieplarniany
Zjawisko stopniowego ocieplania się klimatu na skutek wzrostu zawartości CO2 w powietrzu. Jest to spowodowane nieprzemyślaną działalnością człowieka; nadmiernym rozwojem przemysłu, dużymi pożarami np. lasów w Australii, itp. Podwyższenie temperatury może być katastrofalne w skutkach. Może spowodować topnienie lodowców, takim przykładem może być pęknięcie pokrywy lodowej Zachodniej Antarktydy. Topnienie lodowców może powodować zalewanie lądu przez morza i oceany, stanowi zagrożenie dla ludzi szczególnie tych, którzy żyją na terenach nisko położonych np. w pobliżu ujścia rzek i na wybrzeżu. Szacuje się, że gdy temperatura będzie wzrastać to takie miasta jak: Rotterdam, Londyn, Nowy Orlean czy Wenecja znajda się pod woda, gdyż poziom wody podnosi się o 6cm w ciągu 10 lat. W miarę ocieplania się klimatu wiele regionów nawiedzają susze, a to z kolei powoduje migracje zwierząt.
Tego rodzaju zmiany w środowisku szczególnie silnie oddziałują na gatunki o wąskim spektrum tolerancji ekologicznej. Zanieczyszczenia środowiska wpływają negatywnie na wiele gatunków zwierząt. Są to chemiczne zanieczyszczenia produkowane przez przemysł i rolnictwo, a także ścieki bytowe, kwaśne odpady z kopalń i zanieczyszczenia cieplne w postaci podgrzanych wód z procesów technologicznych.
Problemy środowiskowe są ze sobą ściśle związane.

Problemy środowiskowe takie jak wyrąb lasów, ocieplanie klimatu i zanik ozonu przyczyniają się bezpośrednio do dalszego wymierania gatunków. Zresztą o jakimkolwiek problemie środowiskowym by nie pomyśleć zawsze się okaże, że jest on ściśle związany z jakąś następną poważną sprawą dotyczącą środowiska.

Weźmy choćby odpady, które poważnie grożą nam pogrzebaniem pod górą śmieci. Odpady gromadzone są na wysypiskach- wielkich terenach wyłączonych z użytkowania przez jakiekolwiek zwierzęta z nielicznymi wyjątkami jak szczury i mewy. Trujące substancje wymywane i ulatniające się z tych odpadów dostają się do wody, gleby i powietrza szkodząc organizmom żyjącym na przyległych terenach. Nadmiar odpadów przyczynia się do zmiany klimatu. Wiele produktów trafia na wysypiska przedwcześnie gdyż mogłyby być nadal używane lub przetworzone. Z wyrzuconych starych lodówek, chłodni i klimatyzatorów wycieką związki CFC powiększając efekt cieplarniany i dziurę ozonową.

Degradacja środowiska na całej kuli ziemskiej ma ścisły związek z nadmierną liczebnością populacji ludzkiej. Jak wiemy najszybszy przyrost ludności zachodzi w krajach rozwijających się, ale kraje rozwinięte są również przeludnione, jeśli wziąć pod uwagę potrzeby konsumpcyjne na głowę mieszkańca w ich populacjach. Przyjście na świat jednego dziecka w kraju wysoko rozwiniętym zwiększa presję na środowisko bardziej niż przybycie dwanaściorga dzieci w kraju rozwijającym się. Mnóstwo zasobów przyrodniczych niszczy się i zużywa przy produkcji samochodów, klimatyzatorów, jednorazowych pieluch i innych luksusów użytkowanych przez mieszkańców krajów wysoko rozwiniętych. Nieproporcjonalnie duże zużycie zasobów przez stosunkowo populacje krajów wysokorozwiniętych ma równie destrukcyjny wpływ na bogactwo przyrodnicze i środowisko Ziemi jak eksplozja demograficzna populacji ludzkiej w krajach słabo rozwiniętych.

Człowiek jako żywy organizm podzieli los innych organizmów naszej planety. Jesteśmy równie jak inni mieszkańcy wrażliwi na negatywne wpływy środowiska, które sami spowodowaliśmy, ale różnimy się od innych organizmów zdolnością przewidywania konsekwencji naszych działań i odpowiedniej korekty tych działań. Ta zdolność to jedyna nadzieja, jaka pozostała biosferze.

Powinniśmy zdać sobie sprawę, że obecny poziom zaludnienia nie jest jeszcze zagrożeniem dla środowiska. Większość ekosystemów i cała biosfera w dalszym ciągu funkcjonuje i jest zdolna do samoregulacji i samonaprawienia. Musimy jednak dać przyrodzie szansę zanim nasze działanie spowoduje nieodwracalne zmiany. Cała biosfera stanowi niepodzielną całość, której naruszenie jest nie tylko nieetyczne, ale i niebezpieczne. Obecnie nie możemy sobie pozwolić na nieznajomość praw przyrody, a przez to na ich łamanie. Wzrost zaludnienia i postąp techniki mają dziś bardzo szybki przebieg. Jeśli chcemy należeć do zrównoważonej i pełnej harmonii przyrody to musimy dostosować technologie do praw i wymagań środowiska. Dobrym przykładem postępowania człowieka w dziele ochrony środowiska jest zastosowanie alternatywnych źródeł energii jak kolektorów słonecznych wiatraków, czy elektrowni wodnych. Zrozumienie praw przyrody wyraża się również w budowaniu w tamach przepławek dla ryb lub przejść dla zwierząt nad autostradami.

Literatura:
-„Biologia 8” Barbara Klimuszko
-„Biologia” Solomon, Berg, Martin, Villee
- strony WWW
-„Biologia” Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne