Bariery ograniczające osadnictwo na świecie

Ludzie do zamieszkania wybierają najkorzystniejsze przyrodniczo dla nich tereny, takie gdzie bardzo dobrze rozwijają się zwierzęta i roślinność (występuje duży przyrost biomasy). Rozwój osadnictwa hamują tak zwane bariery osadnicze: termiczna, wysokościowa, wodna, świetlna i ekologiczna. W efekcie ich oddziaływania najmniej zaludnione obszary świata to: wilgotne lasy równikowe, gorące pustynie i półpustynie, tereny wysokogórskie, pustynie lodowe oraz obszary subpolarne.

Bariera termiczna związana jest z dopływem promieniowania całkowitego do powierzchni ziemi. Niekorzystne są obszary z bardzo dużym lub bardzo małym natężeniem promieniowania słonecznego, które skutkują wysoką, bądź bardzo niską temperaturą powietrza w skali doby lub roku. Powoduje to ograniczenia w rozwoju roślin, hodowli zwierząt i stanowi problem w wyżywieniu ludności. Zagrożone obszary to gorące pustynie i półpustynie w strefie klimatu zwrotnikowego suchego, gdzie średnia temperatura powietrza najchłodniejszego miesiąca wynosi między 10 a 20°C. Również niekorzystne są tereny ze średnią temperaturą w najcieplejszym miesiącu poniżej 10°C i poniżej 0°C, czyli odpowiednio w strefie klimatu subpolarnego i polarnego oraz na obszarach wysokogórskich. Niska temperatura powietrza ogranicza okres wegetacyjny roślin, tak więc rozwój rolnictwa jest bardzo utrudniony (możliwe są tylko uprawy w szklarniach). Czasami bariera termiczna jest przez ludzi pokonywana dużymi nakładami finansowymi, jeśli budowa osad i miast jest uzasadniona ekonomicznie (na przykład poprzez wydobycie surowców mineralnych). Za przykład mogą posłużyć tu kopalnie niklu, kobaltu, platyny i węgla kamiennego w Norylsku w Rosji. Innym czynnikiem zakładania takich siedlisk może być polityka lub nauka, za sprawą których powstają bazy wojskowe oraz stacje naukowe na przykład na dalekiej północy Eurazji, czy Ameryki Północnej, w Arktyce i na Antarktydzie.

Organizm człowieka ma niewielką tolerancję termiczną, a strefa komfortu związana jest z temperaturą około 18-23°C. Nadmiernie duża temperatura powietrza może spowodować przegrzanie organizmu człowieka (czyli udar cieplny) i denaturację białka w ciele, a w efekcie śmierć. Nadmiernie mała temperatura powietrza wpływa na wyziębienie i zwolnienie metabolizmu, co prowadzi do hipotermii, a następnie do zgonu. Organizm człowieka oczywiście broni się przed niekorzystnymi czynnikami termicznymi poprzez mechanizmy termoregulacji, na przykład podczas przegrzania rozpoczynają intensywną pracę gruczoły potowe, które schładzają skórę przez wyparowanie potu, rozszerzają się też naczynia krwionośne, żeby oddać na zewnątrz ciała jak najwięcej ciepła transportowanego z krwią. W czasie wyziębienia nasz organizm zwiększa dawki energii podczas drżenia mięśni, następuje piloerekcja, czyli tak zwana „gęsia skórka” – która polega na utworzeniu pod podniesionymi włoskami na ciele warstewki izolującego powietrza, które w niewielki sposób chroni skórę przed wyziębieniem, następuje też skurcz naczyń krwionośnych, żeby zmniejszyć przepływ krwi i rozprowadzanie ciepła w organizmie. Niestety w dłuższym czasie te sposoby obrony organizmu są zbyt słabe i musimy wspomagać się odpowiednią odzieżą, chroniąc się w mieszkaniach (chłodzonych lub ogrzewanych), spożywając właściwe dla danych warunków termicznych posiłki i napoje.

Bariera wysokościowa związana jest przede wszystkim z małą zawartością tlenu w powietrzu na terenach wysokogórskich. Wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza następuje spadek ciśnienia atmosferycznego, który ma wpływ na rozrzedzenie powietrza i zmniejszenie ilości tlenu, jakim oddychamy. Bariera ta silnie ogranicza osadnictwo powyżej 5000 metrów nad poziomem morza – osiedla na tej wysokości już nie występują.

Tereny powyżej 1000 metrów nad poziomem morza zamieszkuje zaledwie 5% ludności. W Europie w Alpach osadnictwo sięga do około 2000 metrów nad poziomem morza. W strefie cieplejszej, od 45°N do 45°S osady występują do około 5000 metrów nad poziomem morza, na przykład w Andach, Himalajach i Tybecie. Najwyżej położone stolice występują w Ameryce Południowej, są nimi: La Paz (3650 metrów nad poziomem morza) i Quito (2850 metrów nad poziomem morza), a także w Afryce, gdzie znajduje się Addis Abeba (2400 metrów nad poziomem morza).

Dużym utrudnieniem w gospodarowaniu na terenach wysokogórskich jest samo ukształtowanie terenu. Intensywne opady deszczy i śniegu, a w efekcie też powodzie błyskawiczne, często prowadzą do wystąpienia ruchów grawitacyjnych na stromych stokach (szczególnie jeśli są słabo zalesione) i mogą spowodować osuwiska, obrywy lub spływy gruzowo-błotne. Zjawiska te utrudniają gospodarkę rolną, ponieważ pola uprawne są zakładane metodą tarasów, która na stromych stokach uniemożliwia mechanizację rolnictwa, to też znaczna przeszkoda dla rozwoju transportu i budownictwa.

Bariera wodna wiąże się z brakiem lub nadmiarem wody w środowisku. W klimatach gorących i suchych brakuje wody. Jej deficyt spowodowany jest bardzo dużym parowaniem przy wysokiej temperaturze, a niewielkie opady nie rekompensują strat wilgoci. W tak trudnych warunkach, na obszarze pustyń i półpustyń, rozwinęło się pasterstwo nomadyczne (koczownicze), które polega na sezonowej wędrówce pasterzy ze stadami zwierząt na obszary zasobniejsze w wodę (na przykład na Saharze i w Sahelu w Afryce).

Brak wody dotyka też duże miasta strefy umiarkowanej, które nie są położone nad wielkimi rzekami (Katowice, Lwów, Łódź). Miasta te muszą korzystać z ujęć głębinowych.

W klimatach gorących i wilgotnych mamy do czynienia z nadmiarem wody. Intensywne, codzienne opady deszczu (szczególnie w odmianie klimatu monsunowego) są przyczyną powodzi w dolinach i ujściach rzek (często bujna roślinność zarasta i tamuje ujście). Zbyt duża ilość wody w środowisku i wilgoć w powietrzu, powodują problemy z erozją wodną gleb, jałowieniem, wkraczaniem bujnej roślinności na tereny uprawne, ale też trudności w przechowywaniu żywności. Rozwinięty świat insektów, płazów i gadów oraz pasożytów, wywołuje groźne choroby tropikalne.

Bariera świetlna dotyczy braku lub nadmiaru światła, które zakłócają dobowy rytm oświetlenia. Zaburzony czas trwania nocy i dnia powoduje problemy ze snem i pracą u ludzi.

Deficyt światła występuje głównie za kołem podbiegunowym na obu półkulach, tam gdzie występuje zjawisko dnia i nocy polarnej. Nadmiar światła występuje przede wszystkim w strefie międzyzwrotnikowej.

Niedobór światła słonecznego powoduje obniżenie nastroju i prowadzi do sezonowej depresji. Nadmiar promieni słonecznych skutkuje natomiast uszkodzeniem wzroku oraz oparzeniami skóry, co może spowodować rozwój czerniaka.

Bariera świetlna ma wpływ na dobór roślin uprawnych. Na półkuli północnej przebiega ona wzdłuż 30° równoleżnika. W umiarkowanych szerokościach geograficznych uprawia się rośliny długiego dnia, które potrzebują dopływu światła słonecznego ponad 14 godzin na dobę (na przykład żyto, pszenica, jęczmień, owies). W strefie międzyzwrotnikowej sadzi się rośliny krótkiego dnia, które do rozwoju potrzebują mniej światła słonecznego (na przykład ryż i niektóre odmiany kukurydzy).

Bariera ekologiczna występuje na obszarach zdegradowanych przez człowieka. Na świecie znajdziemy wiele miejsc dotkniętych klęską ekologiczną. Nie wszystkie realizowane działania i projekty są pomyślnie zakończone. Nieraz długofalowe prace prowadzą do zniszczenia środowiska. Nieudane realizacje dotyczą na przykład obszaru Jeziora Aralskiego, gdzie od 1959 roku nadmierny pobór wód rzek Amu-Daria i Syr-Daria w celu nawadniania pól bawełny, spowodował wysychanie i zmniejszenie objętości jeziora do 50%. Jezioro pozbawione dopływu znacznych ilości wody stało się bardzo słone i wyginęła w nim większość ryb. Miasta, które niegdyś leżały na brzegu, obecnie znajdują się kilkadziesiąt kilometrów od linii wody.

Awarie elektrowni jądrowych w Czarnobylu w 1986 roku i w Fukushimie w 2011 roku doprowadziły do skażenia i napromieniowania okolicznych terenów. Katastrofy tankowców przewożących ropę naftową lub platform wiertniczych powodują zanieczyszczenie wód mórz i oceanów. Do najbardziej znanych katastrof tego typu należy eksplozja platformy wiertniczej Deepwater Horizon w 2010 roku, która skaziła ropą ogromny obszar Zatoki Meksykańskiej.