Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Człowiek rozumny (homo sapiens) pojawił się na naszej planecie około 200 tysięcy lat temu we wschodniej Afryce, skąd rozpoczął migrację, zasiedlając z czasem Azję, Australię i Europę. Około 15 tysięcy lat temu ludzie przekroczyli współczesną Cieśninę Beringa, osiedlając się w Ameryce Północnej i Południowej.

Chociaż obecnie uważa się, że największe zmiany w środowisku przyrodniczym miały miejsce w ciągu ostatnich 200 lat, to od samego początku dziejów ludzkości człowiek zmieniał środowisko. Potwierdzają to wykopaliska archeologiczne na całym świecie. Ślady terasowania stoków, dawne systemy nawadniania, pozostałości po udomowianiu gatunków zwierząt czy roślin – oto niektóre przykłady dowodów działalności antropogenicznej odnajdowane przez archeologów.

Nie wszystkie z podejmowanych aktywności były, jak nazwalibyśmy je dzisiaj, racjonalne i pozostające w zgodzie z polityką zrównoważonego rozwoju. Już w starożytności postępująca deforestacjadeforestacjadeforestacja objęła region basenu Morza Śródziemnego. Uważa się, że przyczynił się do tego intensywny wyrąb lasów pod pola uprawne oraz pastwiska dla zwierząt. Pierwotne lasy twardolistne, głównie dębowe i cyprysowe, nie zdołały już się odrodzić. Zastąpiła je występująca do czasów współczesnych makiamakiamakia. Na pozbawionych okrywy leśnej stokach szybko następowała erozja wodna gleb.

W epoce wielkich odkryć geograficznych Europejczycy intensywnie eksploatowali zasoby naturalne podbijanych krajów. Na kontynent europejski przywożono surowce mineralne, egzotyczne gatunki drewna oraz skóry i trofea zwierzęce. Należy jednak zaznaczyć, że nie tylko kolonizatorzy, ale również ludność tubylcza prowadziła rabunkową eksploatację flory i fauny. W Nowej Zelandii rdzenni mieszkańcy tych wysp, Maorysi, doprowadzili do wyginięcia moa – ogromnych ptaków nielotów. Ostatnie osobniki zginęły prawdopodobnie w XIV lub XV wieku. Podobny los spotkał w XVII wieku ptaka dodo zamieszkującego Mauritius. W tym samym czasie w Europie, w Puszczy Jaktorowskiej na Mazowszu, padła ostatnia samica tura.

Tempo zmian w środowisku przyrodniczym przyspieszyło z początkiem XIX wieku, w okresie industrializacji. Największe przekształcenia rejestrowane są jednak od połowy XX wieku. Jedną z najważniejszych przyczyn była eksplozja demograficzna. W latach 50. ubiegłego stulecia Ziemię zamieszkiwało około 2,5 miliarda ludzi, ale pod koniec XX wieku było to już 6 miliardów. Konieczność zapewnienia rosnącej populacji dostępu do wody, żywności, energii i produktów przemysłowych spowodowała rabunkowe gospodarowanie zasobami naszej planety.

Wszystkie działania człowieka, które oddziałują na środowisko przyrodnicze, określamy mianem antropopresji. Współcześnie skutki tych działań widoczne są w każdej ziemskiej sferze. Dzieje się tak dlatego, że poszczególne powłoki ziemskie tworzą system przyrodniczy. Oznacza to, że istnieją między nimi relacje i sprzężenia. Ingerencja w jedną ze sfer pociąga za sobą następstwa w innych częściach środowiska przyrodniczego. Część skutków pojawia się z pewnym opóźnieniem lub w skali, której nie byliśmy w stanie przewidzieć. Udowadnia to tylko, jak skompilowany jest system przyrodniczy i jak wrażliwy układ tworzy.

Zależności między elementami środowiska przyrodniczego przedstawiono na poniższym schemacie.

RRJbPKZ9820jg
Zależności między działalnością człowieka a środowiskiem przyrodniczym
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R134pIOvHfINm1
Wpływ człowieka na poszczególne sfery
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Skutki zmian w atmosferze

Do najbardziej spektakularnych należą zmiany zachodzące w atmosferze. Jest to jedna z najlepiej monitorowanych sfer Ziemi. Dzięki pomiarom meteorologicznym prowadzonym już od XVIII wieku możemy określić tendencje zmian (np. temperatury). Stąd wiemy, że od czasu rozpoczęcia industrializacji średnia temperatura na Ziemi wzrosła o prawie 1°C. Zjawisko to nazywane jest globalnym ociepleniem. Spowodowane jest emisją gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu. Głównym, antropogenicznym źródłem wymienionych gazów jest spalanie paliw kopalnych oraz wytwarzanie spalin przez środki transportu. Do emisji gazów cieplarnianych przyczynia się także hodowla przeżuwaczy (bydła, owiec czy kóz) oraz uprawa ryżu.

Konsekwencją wzrostu temperatury powietrza jest obserwowane współcześnie topnienie lądolodów i lodowców górskich, podnoszenie się poziomu wód wszechoceanu, nasilenie ekstremalnych zjawisk pogodowych oraz anomalie meteorologiczne (powtarzające się susze, bezśnieżne zimy itp.).

Intensywna działalność gospodarcza człowieka przyczynia się do wzrostu zawartości w powietrzu tlenków siarki i azotu. Mogą one wywoływać zjawisko kwaśnych deszczów oraz smog. Z kolei niewystępujące w naturze, a wytworzone przez człowieka freony i halony odpowiedzialne są za zniszczenie powłoki ozonowej w atmosferze, co nazywane jest potocznie dziurą ozonową. Szczegółowe informacje na temat zagrożeń atmosfery znajdują się w następujących e‑materiałach: „Przyczyny i skutki globalnego ocieplenia i występowania kwaśnych opadów”, „Wpływ działalności gospodarczej człowieka na zmniejszenie się warstwy ozonowej”, „Wpływ zmian klimatycznych na zasięg pokrywy lodowej na Ziemi”, „Następstwa nieracjonalnej gospodarki wodnej w wybranych regionach”.

Skutki zmian w hydrosferze

Hydrosfera jest drugą ze sfer ziemskich, gdzie zachodzące zmiany można najłatwiej zaobserwować. Głównym problemem jest pogarszający się stan wód. Za zanieczyszczenie wody uważana jest każda zmiana jej parametrów fizykochemicznych. Więcej na temat zanieczyszczeń znajdziesz w materiale: „Źródła zanieczyszczeń hydrosfery”.

Głównymi źródłem zanieczyszczeń wody są ścieki komunalne pochodzące z gospodarstw domowych. Zawierają one zanieczyszczenia organiczne, np. resztki pożywienia, tłuszcze, detergenty czy papier. Natomiast pochodzące z fabryk ścieki przemysłowe to różnego rodzaju chemikalia, rozpuszczalniki i odpady organiczne. Pewna ich część to substancje toksyczne, większość z nich słabo ulega degradacji, wymagając specjalnego traktowania i odpowiednich metod oczyszczania. Te najbardziej szkodliwe gromadzone są w specjalnie wybudowanych zbiornikach. Największy w Europie zbiornik odpadów poflotacyjnychflotacjapoflotacyjnych – ubocznego efektu produkcji miedzi – znajduje się w gminie Polkowice. W zbiorniku nazwanym Żelazny Most zgromadzono 8 mln m³ zanieczyszczonej wody.

Warto także pamiętać, że za ścieki uważa się również odpompowywane z kopalni wody dołowe. Zawierają one nie tylko pewną zawartość pyłu węglowego, ale często są dodatkowo zasolone. Specyficznym zanieczyszczeniem wody są tzw. zanieczyszczenia termiczne. Powstają ono choćby w wyniku zrzutu ciepłych wód pochłodniczych z elektrowni. Odprowadzenie takich wód bezpośrednio do rzek zmienia ich termikę oraz mikroklimat otoczenia, może wpływać również na zmiany w biosferze – zanik – lub przeciwnie, pojawianie się nowych gatunków flory i fauny.

Od wymienionych źródeł zanieczyszczeń większym zagrożeniem są zanieczyszczenia pochodzące z rolnictwa. W przeciwieństwie do ścieków komunalnych lub przemysłowych, które są monitorowane i poddawane procesowi oczyszczania, zanieczyszczenia rolnicze mogą trafiać do strumieni i rzek w sposób niekontrolowany. Spłukiwane są bezpośrednio z pól przez wody opadowe. Do sieci hydrologicznej trafiają głównie związki azotu, fosforu i potasu, czyli składniki nawozów sztucznych lub nawozów organicznych. Stanowią one podstawowy budulec roślin, zwiększają więc plony. Zmyte z pól, trafiają do rzek, a następnie do jezior czy mórz, gdzie stymulują rozwój fitoplanktonu. To, co jest pozytywnym efektem stosowania nawozu przy uprawie roślin, w wodzie wywołuje niepożądane zjawisko eutrofizacji, czyli przeżyźnienia wody. Polega ono na nadmiernym rozwoju glonów i sinic, które odżywiają się substancjami biogennymi. Widocznym efektem eutrofizacji są tzw. zakwity wody, kiedy na tafli jezior i mórz wykształca się zielonkawy kożuch fitoplanktonu. Obumierające organizmy opadają na dno. Podczas procesu rozkładu ich szczątków przez bakterie z wody pobierany jest tlen. Spadek zawartości tlenu na dnie zbiornika powoduje pojawienie się bakterii beztlenowych wydzielających siarkowodór. W ten sposób dochodzi do powstania stref martwej wody, zwanych też pustyniami tlenowymi. Na zjawisko eutrofizacji bardziej narażone są zbiorniki wód stojących lub o niewielkim przepływie, gdzie naturalne natlenianie wody jest utrudnione. Zjawisko to może występować również w morzach śródlądowych, o małej wymianie wód z wszechoceanem. Szacuje się, że problem ten dotyczy nawet 14% powierzchni Morza Bałtyckiego.

RESCv7FO4FQoC1
Przyczyny i skutki procesu eutrofizacji
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Specyficznym, od niedawna nagłaśnianym zanieczyszczeniem wody, jest mikroplastik. Nazwą tą określa się cząsteczki tworzyw sztucznych, których średnica nie przekracza 5 milimetrów. Zanieczyszczenia takie przedostają się do wody głównie podczas prania odzieży z tkanin syntetycznych. To źródło odpowiada za około 35% tego typu zanieczyszczeń. Pozostałą część stanowią w kolejności: cząsteczki plastiku powstające podczas ścierania się opon samochodowych oraz pył miejski – oba czynniki zmywane są z dróg przez opady deszczu. Niewielka ilość mikroplastiku pochodzi również z kosmetyków, np. środków peelingujących.

O ile drobiny plastiku nie są wychwytywane przez oczyszczalnie ścieków, o tyle nic nie tłumaczy ogromnej ilości dużych plastikowych odpadów i innego rodzaju śmieci, które każdego roku trafiają do wód śródlądowych oraz mórz i oceanów. Szacuje się, że we wszechoceanie znajduje się już 150 milionów ton plastiku, a każdego roku trafia do niego kolejne 5–12 milionów ton. Większość z nich dostaje się do oceanu poprzez 10 rzek, z których 8 znajduje się w Azji: Jangcy, Indus, Rzeka Żółta (Huang He), Hai He, Ganges, Rzeka Perłowa, Amur i Mekong. Dwie pozostałe to płynące przez Afrykę Nil oraz Niger.

Analiza składu plastikowych odpadów pozwala stwierdzić, że 49% z nich to przedmioty jednorazowego użytku: torby foliowe, plastikowe sztućce, butelki, niedopałki papierosów oraz środki higieniczne (np. patyczki kosmetyczne). 27% to odpady plastikowe z narzędzi połowowych. Z uwagi na swoje właściwości plastikowe odpady utrzymują się na powierzchni wody, tworząc ogromnych rozmiarów morskie „wysypiska”. Jedno z takich rozpoznanych miejsc nazwano Wielką Pacyficzną Plamą Śmieci. Znajduje się ona w północnej części Oceanu Spokojnego i zajmuje obszar ponad 1,5 miliona km².

Obecność mikroplastiku oraz śmieci w wodach oceanicznych zagraża bezpośrednio zdrowiu i życiu zwierząt. Ich śmierć następuje w wyniku połykania plastikowych odpadów, zaplątania się w nie lub uduszenia. Rozpadający się plastik uwalnia również substancje chemiczne zanieczyszczające wodę. Niestety tworzywa sztuczne, z których korzystamy kilka minut, godzin czy dni, nie ulegają biodegradacji. Czas rozpadu styropianowego kubka to 50 lat, torebki z tworzywa sztucznego – 300 lat, a plastikowa butelka rozpadać się będzie przez aż 500 lat. Najdłużej, bo kilka tysięcy lat, zajmuje rozpad szklanych odpadów.

Skutki zmian w biosferze i pedosferze

Rosnąca liczba ludności świata wymaga przeznaczania coraz to nowych terenów pod uprawy rolne oraz osadnictwo, budownictwo i infrastrukturę komunikacyjną. Proces ten odbywa się kosztem zmniejszającej się powierzchni leśnej, co określa się mianem deforestacji.

Proces wylesiania trwa od wielu tysięcy lat, rozpoczął się wraz z rewolucją neolitycznąrewolucja neolitycznarewolucją neolityczną, czyli przejściem od koczowniczego do osiadłego trybu życia. Oprócz wycinki lasów w celach rolniczych, drewno pozyskiwano również do celów opałowych, wykorzystywano je w kopalniach, hutach i do wypalania ceramiki, a także jako materiał do budowy domów oraz łodzi i statków.

Współcześnie lasy zajmują około 4 miliardów ha (30,6% lądów.) Szacuje się, że obecny zasięg lasów to zaledwie połowa ich pierwotnej powierzchni. Proces wylesiania obejmował poszczególne kontynenty w różnym czasie. Do końca XIX wieku największe tempo wylesiania dotyczyło szerokości umiarkowanych oraz basenu Morza Śródziemnego. W V wieku n.e. 75% powierzchni Europy pokrywały rozległe puszcze, podczas gdy obecnie lesistość Europy wynosi zaledwie 33%. Podobne tendencje występowały w Azji Wschodniej. Podaje się, że na początku dziejów cywilizacji chińskiej obszar tego kraju cechował się lesistością wynoszącą 60%. W połowie XIX wieku spadła ona do zaledwie 17%.

Regionalne tendencje uległy odwróceniu w XIX i XX wieku. Zahamowane zostało wylesianie stref umiarkowanych, a pozyskiwanie drewna przeniesiono do lasów strefy tropikalnej i subtropikalnej. Deforestacja zachodziła zwłaszcza w krajach słabo rozwiniętych gospodarczo, dla których drewno było najłatwiej dostępnym zasobem naturalnym, który można było z zyskiem sprzedać. W szybkim tempie zaczęło ubywać powierzchni leśnej w Ameryce Południowej i Środkowej, Afryce i Azji Południowo‑Wschodniej.

Jak podaje w swoich raportach organizacja FAOFAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations)FAO, w latach 1990–2015 globalny obszar leśny uległ pomniejszeniu o 129 mln ha (3,1%). Główną przyczyną deforestacji jest rosnąca presja rolnictwa, nie zawsze związana ze wzrostem liczby ludności i jej potrzebami żywieniowymi. Ziemia przeznaczona na własny użytek ludności rolniczej obejmuje 33% powierzchni dawnych lasów. Aż 40% to tereny rolnictwa komercyjnego nastawionego na uprawę roślin przemysłowych, niesłużących wyżywieniu ludności. W miejscach wykarczowanych lasów zakładane są wysokodochodowe plantacje – głównie palmy olejowej (olejowca gwinejskiego) oraz soi. Świadczą o tym dane pozyskane przez FAO: obszar plantacji palmy olejowej w Malezji w latach 1990–2005 wzrósł z 2,4 miliona do 4,2 miliona ha, z czego 1 milion ha to dawne obszar leśne. W Indonezji między rokiem 1990 a 2000 pod uprawy tej samej rośliny przeznaczano dodatkowe 4,5 miliona ha, wycinając, jak się szacuje, od 2 do 3 milionów ha lasów.

R1UpVjXFvB56n1
Wykres kołowy. Lista elementów: Rolnictwo komercyjne; Wartość: 40; Udział procentowy: 40%Rolnictwo na własny użytek; Wartość: 33; Udział procentowy: 33%Infrastruktura; Wartość: 10; Udział procentowy: 10%Urbanizacja; Wartość: 10; Udział procentowy: 10%Górnictwo; Wartość: 7; Udział procentowy: 7%
Użytkowanie ziemi po wyciętych lasach
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie FAO, State of the World’s Forests, Rome 2016, licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 1

Jakie szkody dla środowiska przynosi komercyjna uprawa palmy olejowej?

RsbrYA3TIjTMx
(Uzupełnij).
Polecenie 2

Na podstawie wykresu scharakteryzuj zróżnicowanie przyczyn deforestacji w latach 2000–2010 na wybranych kontynentach.

RvF8OT04T0YNZ
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie FAO, State of the World’s Forests, Rome 2016, s. 21, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1UcQ9985qEM8
(Uzupełnij).
R1dxrATF19UoV
(Uzupełnij).
R1XPvVwsdYDeO
Roczne straty lasów
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie poznan.lasy.gov.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
R10aEFtTA8Vzs1
Wzrost i strata lasów
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie poznan.lasy.gov.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Zmniejszanie się powierzchni leśnej w strefach tropikalnych i subtropikalnych zagraża światowej bioróżnorodności, ponieważ niszczeniu ulegają naturalne siedliska rzadkich gatunków zwierząt. Wycinka lasów to również zagrożenie dla pedosfery. Pozbawiona okrywy roślinnej warstwa gleby staje się bardziej podatna na degradację.

Wszystkie te fakty powinny uświadomić ludziom, jak istotne są wszelkie działania chroniące lasy na Ziemi. Las to nie tylko źródło surowców naturalnych, ale przede wszystkim ważny element systemu przyrodniczego. Nieprzeceniona jest jego rola w stabilizacji lub ograniczeniu globalnego ocieplenia.

Polecenie 3

Przygotuj argumenty do dyskusji na temat wpływu deforestacji na zmiany klimatu na Ziemi.

R1CaLFhEzRU5J
(Uzupełnij).

Skutki zmian w litosferze

Za zmiany w litosferze odpowiada głównie przemysł górniczy oraz przemysł przetwórczy. W wyniku eksploatacji surowców mineralnych, zwłaszcza metodą odkrywkową, powstają formy destrukcyjne (wklęsłe): wyrobiska górnicze, kamieniołomy, poeksploatacyjne doły; oraz formy konstruktywne (wypukłe): zwały oraz hałdy górnicze i przemysłowe. Wyrobisko kopalni Bełchatów – jedno z największych w Europie – ma powierzchnię około 32 km². Ze skał nadkładu powstała natomiast Góra Kamieńsk obok Bełchatowa. Tworzy ją 1,3 miliarda m³ skał zajmujących prawie 15 km² powierzchni. Ta usypana góra wznosi się na prawie 200 m ponad otaczający teren.

Zmiany w litosferze pociągają za sobą zmiany w innych sferach Ziemi. W sąsiedztwie kopalni, w wyniku wypompowywania wód podziemnych, powstają leje depresyjne, czyli strefy obniżonego zwierciadła wód podziemnych. Przywołana już kopalnia Bełchatów rocznie wypompowuje ok. 270 milionów m³ wody. Lej depresyjny wokół kopalni ma 200 km² powierzchni i sięga daleko poza obręb samego wyrobiska. Utworzenie się leja depresyjnego wpływa na warunki hydrologiczne również na powierzchni terenu.

Innym przykładem zmian w litosferze są konstruowane i sztucznie usypywane wyspy, np. w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, oraz wielkie konstrukcje inżynieryjne – jak drążone pod miastami, pod dnem oceanu lub łańcuchami górskimi tunele. Gęsta sieć tuneli metra znajdujących się pod wielkimi aglomeracjami może powodować osiadanie budynków nad nimi, podobnie jak dzieje się to na terenach górnictwa głębinowego.

Przywołane wyżej działania człowieka i ich skutki odcisnęły trwałe piętno na Ziemi. Geolodzy wskazują, że naszym znakiem rozpoznawczym będą znajdowane w osadach związki azotu, fosforu i pestycydypestycydypestycydy pochodzące z rolnictwa, pierwiastki promieniotwórcze z prób atomowych i awarii elektrowni jądrowych, sadze z elektrowni i spalin. Czy naszym wkładem w historię Ziemi będą skały z betonu i plastiku, których przykłady już znaleziono? To zależy tylko od nas. Planeta daje nam jednak sygnały, że czas na decyzje nieubłaganie nam się kończy.

Słownik

deforestacja
deforestacja

proces zmniejszania się powierzchni leśnej (wylesienie) pod wpływem oddziaływania przyrodniczych lub antropogenicznych czynników

FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations)
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations)

Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa; zajmuje się badaniem i promowaniem zrównoważonego rozwoju oraz pomocą w zwiększaniu produktywności w rolnictwie, leśnictwie i rybołówstwie

flotacja
flotacja

jedna z metod wzbogacania rozdrobnionej kopaliny np. rud miedzi; stosuje się ją do rozdziału bardzo drobnych ziaren mineralnych; proces przeprowadza się w zawiesinie wodnej; połączone z pęcherzykami powietrza drobne części stałe zbierają się w postaci piany na powierzchni wody

makia
makia

wiecznie zielone, gęste zarośla krzewów twardolistnych w wilgotniejszych siedliskach w nadmorskich regionach basenu Morza Śródziemnego

pestycydy
pestycydy

substancje chemiczne stosowane jako środki ochrony, wykorzystywane do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, np. środki bakteriobójcze, chwastobójcze, owadobójcze itp.

rewolucja neolityczna
rewolucja neolityczna

stadium rozwoju kultury, etap przejścia od koczowniczego do osiadłego trybu życia i związany z tym rozwój rolnictwa; rozpoczęła się około 10 tysięcy lat temu na Bliskim Wschodzie