Problemy środowiskowe spowodowane działalnością człowieka

Intensywny wzrost antropopresji od czasów rewolucji przemysłowej (XVIII/XIX w.), niespotykany wcześniej postęp techniczny, eksplozja demograficzna i związana z tym rabunkowa eksploatacja zasobów środowiska sprawiły, że w połowie XX wieku świat stanął w obliczu ogólnoświatowego kryzysu środowiskowego. Wzrosło zanieczyszczenie środowiska, obniżeniu uległa jakość życia, pojawiły się choroby cywilizacyjne, a degradacja poszczególnych komponentów przybrała rozmiary globalne.

Działalność człowieka przejawia się głównie w negatywnych zmianach na Ziemi. Najważniejsze problemy środowiskowe, można rozpatrywać w trzech aspektach:

A. nadmiernego wykorzystywania zasobów przyrodniczych i obciążenia środowiska spowodowanego wzrostem gospodarczym i wzrostem konsumpcji, czego efektem jest zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby (w tym jej degradacja) oraz problemy wynikające z niewłaściwego użytkowania ziemi, takie jak degradacja pedosfery i hydrosfery, a także wylesienie i pustynnienie;

B. zmian klimatu o charakterze globalnym, w tym głównie ocieplanie się klimatu, ekstremalizacja zjawisk pogodowych i ich skutków;

C. utraty bogactwa różnorodności biologicznej.

Przykłady nadmiernego wykorzystywania zasobów przyrodniczych i obciążenia środowiska

ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA

Najbardziej dotkliwym i jednocześnie nagłaśnianym zagrożeniem jest powszechna emisja zanieczyszczeń, zwłaszcza gazów cieplarnianych – dwutlenku węgla, metanu, freonów, tlenków azotu oraz innych gazów przemysłowych – wywołująca postępujące zmiany klimatu, które swoim zasięgiem obejmują już cały glob. Wzrost temperatury powietrza osiągnął poziom nienotowany od czasu prowadzenia ciągłych pomiarów meteorologicznych (od ok. 150 lat). Lodowce górskie i lądolody Grenlandii i Antarktydy kurczą się w szybkim tempie. Coraz częściej występują gwałtowne zjawiska pogodowe (cyklony tropikalne, trąby powietrzne), katastrofalne ulewy pojawiają w dotychczas suchych regionach, a długotrwałe susze pustoszą regiony rolnicze i w połączeniu z masową deforestacją powodują niedobory wody i intensywne pustynnienie. Ubytek ozonu w stratosferze (dziura ozonowa) bezpośrednio zagraża biosferze. Wszystko to odbija się na różnorodności biologicznej ekosystemów. Na całym świecie obserwowane są zmiany zasięgu występowania gatunków oraz zanikanie siedlisk na wybrzeżach w wyniku wzrostu poziomu mórz. Niezutylizowane odpady zalewają lądy i oceany, czego przykładem może być Wielka Pacyficzna Plama Śmieci.

R1HHRTOpmmP0J

Na wykresie zaznaczono krzywe obrazujące średnią globalną anomalię temperatury w latach 1850–2020. Krzywe mają liczne wahania, ale jest wyraźna tendencja rosnąca - od wartości około -0,1 stopnia Celsjusza do wartości prawie 1,4 stopnia Celsjusza w roku 2020.

R1YXDSvvmIdu9

Na mapie świata pokazano średnią anomalię temperatury z lat 2010–2019, względem okresu 1850–1900. Temperatura w północnej części świata wynosi od 3 do 5 stopni Celsjusza. Na południe jest niższa, ale na żadnym lądzie nie spada poniżej zera. Kilka niebieskim punktów, oznaczających ujemne temperatury, jest na południu Pacyfiku i na północy Atlantyku. To niewielkie obszary.

R7A1QBk7Jph4W

Film nawiązujący do treści materiału

Film nawiązujący do treści materiału

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R7A1QBk7Jph4W

Film nawiązujący do treści materiału

ZANIECZYSZCZENIE WODY

Do zanieczyszczenia wód dochodzi na wiele różnych sposobów. Należą do nich:

• zrzuty ścieków komunalnych, przemysłowych i kopalnianych do rzek i zbiorników wodnych;

• spływ nawozów z pól;

• katastrofy statków i platform wiertniczych;

• podwodne składowiska odpadów radioaktywnych;

• mikroplastik.

Warto zwrócić uwagę, że współcześnie pojawił się problem zanieczyszczenia wód mikroplastikiem. Dotyczy on w szczególności plastikowych śmieci w oceanach, które trafiają tam przede wszystkim za pośrednictwem rzek. Mikroplastik powstaje poprzez rozpad odpadów wykonanych z tworzyw sztucznych, takich jak butelki PET, słomki i torby plastikowe. Rozpadają się one na coraz mniejsze elementy i nigdy nie ulegają całkowitej degradacji. Z tego powodu olbrzymie ilości małych kawałków plastiku są obecnie rozsiane po każdym zakątku naszej planety, a będzie ich więcej.

R3BOXRZS7ASLD

Zdjęcia przedstawiają mikroplastiki w osadach z rzek. Na zdjęciu A mikroplastik ma niewielkie niemal kuliste kształty o jasnej barwie. Na zdjęciu B mikroplastik jest niemal kulisty o ciemnej barwie. Na zdjęciu C mikroplastik ma prostokątne oraz zbliżone do pięciokąta kształty o jasnej barwie. Na zdjęciu D mikroplastik ma w większości kuliste kształty o jasnej barwie.

ZANIECZYSZCZENIE I EROZJA GLEB

Erozja gleb polega głównie na mechanicznym niszczeniu gleby przez różne czynniki zewnętrzne. Problem ten wiąże się między innymi z:

• wylesieniem,

• pustynnieniem, 

• zmianami klimatycznymi.

W wyniku erozji dochodzi do degradacji gleby, czyli zmian jej składu i właściwości, które prowadzą do spadku jej żyzności. Erozji i związanej z nią degradacji żyznych gleb na świecie, której uległo już około 25% ich całkowitej powierzchni, towarzyszy powstawanie jałowych gleb preriowych i pustynnych. Przyczyny są zarówno naturalne, jak i antropogeniczne, a do najpowszechniejszych z nich należą:

• niewłaściwa gospodarka rolna, w tym intensywne rolnictwo, zły dobór roślin uprawnych, nadmierny wypas zwierząt, nieprzystosowane uprawy do warunków lokalnych, prowadzące do erozji wietrznej i wodnej, stosowanie w nadmiarze  nawozów sztucznych i pestycydów;

• regulacja rzek i intensywna melioracja; 

• wycinka drzew;

• na żyznych glebach buduje się miasta, autostrady i obiekty przemysłowe. 

Szczególnie dotknięte degradacją gleby są Afryka i Azja.

R1E5T2UB74R5U

Fotografia przedstawia stok użytkowany rolniczo, na którym widoczne są wyraźne ślady erozji wodnej. Przez powierzchnię pola biegną równoległe, wąskie rozcięcia i bruzdy utworzone przez spływającą po stoku wodę opadową. Zjawisko to pokazuje erozję żłobinową, prowadzącą do wynoszenia cząstek gleby i niszczenia warstwy uprawnej. Zdjęcie dobrze ilustruje, jak spływ powierzchniowy na nachylonym terenie może przyczyniać się do degradacji gleb.

Wylesienie

Nie bez znaczenia dla funkcjonowania Ziemi jest proces wylesienia (deforestacji). Polega on na wycinaniu drzew i zastępowaniu tej formy pokrycia terenu inną. Lasy zajmują około 30% powierzchni Ziemi. Miliony ludzi na całym świecie związane są zawodowo i uzależnione funkcjonalnie od lasów. Jednakże lasy to przede wszystkim regulator klimatu i COIndeks dolny 2₂ oraz naturalne tereny siedliskowe dla zwierząt. Według niektórych danych co roku z powierzchni Ziemi znikają lasy o powierzchni większej niż Polska. Inne źródła podają, że w 2017 roku zniknęły z powierzchni Ziemi lasy tropikalne wielkości Bangladeszu.

Wylesianie ma dwojaki charakter – antropogeniczny i naturalny. Do jego głównych przyczyn związanych z działalnością człowieka zalicza się: wzrost powierzchni pastwisk i pól uprawnych, intensyfikację przemysłu wydobywczego, zapotrzebowanie na produkty drzewne i papiernicze, budowę dróg i tam rzecznych. Natomiast za naturalne przyczyny uznaje się głównie huragany, powodzie i pożary. Jedne i drugie wiążą się ze zmianami klimatycznymi, a te z kolei spowodowane są między innymi zwiększoną emisją COIndeks dolny 2₂. W ten sposób mamy do czynienia ze sprzężeniem zwrotnym dodatnim.

R19F22XLNOAFP

Zdjęcie przedstawia obszar dotknięty wylesieniem. Drzewa występują w dużych odstępach od siebie, są przechylone. Na ziemi leżą pojedyncze gałęzie.

Pustynnienie

Pustynnienie jest procesem powodowanym przez czynniki naturalne (np. zmiany klimatyczne) oraz przez działalność człowieka. Najbardziej na nie narażone są półpustynie i obszary położone na obrzeżach pustyń (sawanny). Do głównych przyczyn procesu pustynnienia zalicza się:

• nadmierną eksploatację zasobów naturalnych;

• nawet niewielkie zmiany klimatyczne, szczególnie zmniejszanie się sumy opadów;

• niszczenie naturalnej pokrywy roślinnej, np. przez nadmierny wypas na stepach i sawannach;

• zaorywanie stepów pod zbyt intensywną uprawę roślin; 

• nadmierne zużycie wody;

• intensywne melioracje;

• wylesianie;

• górnictwo. 

W konsekwencji dochodzi do postępującej erozji, wzrostu zasolenia gleb oraz wzrostu intensywności burz pyłowych. 

Obszary zagrożone pustynnieniem występują w:

• Europie – na Półwyspie Iberyjskim, na Ukrainie i na Węgrzech, w pewnym stopniu również w Polsce;

• Azji – w pasie półpustyń i pustyń w środkowej części kontynentu, na Wyżynie Irańskiej, Nizinie Indusu i w środkowej części Półwyspu Dekańskiego;

• Afryce – na obrzeżach Sahary, pustyni Namib i Kalahari;

• Australii – obrzeża pustynnego wnętrza i południowo‑zachodnia część kontynentu;

• Ameryce Północnej – śródgórska Wielka Kotlina i Wielkie Równiny u podnóża Gór Skalistych;

• Ameryce Południowej – północna Wyżyna Brazylijska i Patagonia.

Ogółem zagrożonych pustynnieniem jest 110 krajów na całym świecie. Proces ten wiąże się z rozwojem gospodarczym i społecznym.

R334Q2SA32EJD

Zdjęcie przedstawia pustynnienie. Na pierwszym planie znajdują się niewielkie budynki pomiędzy rzadko rosnącymi drzewami. Podłoże jest złożone z piasku. W tle jest sam piasek oraz rosnące na nim drzewa.

Zmiany klimatu

GLOBALNE OCIEPLENIE

Globalne ocieplenie definiuje się jako długotrwały wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi, obejmujący zarówno lądy, jak i oceany. Wzrost ten, szacowany na około 0,89ºC w latach 1901–2012, jest przede wszystkim skutkiem wzmożonego efektu cieplarnianego wywołanego przez działalność człowieka, w szczególności przez emisję dwutlenku węgla (COIndeks dolny 2₂). Koncentracja gazów cieplarnianych, takich jak COIndeks dolny 2₂, metan i para wodna, powoduje wzrost „promieniowania zwrotnego” — czyli zatrzymywania w atmosferze ciepła emitowanego przez powierzchnię Ziemi. Obecnie uważa się, że emisje COIndeks dolny 2₂ odpowiadają za około 80% dodatkowego promieniowania zwrotnego, które zwiększa efekt zatrzymywania ciepła w atmosferze, prowadząc do podwyższenia globalnej temperatury.

Wzrost temperatury związany z globalnym ociepleniem jest potwierdzony przez liczne analizy klimatyczne i modele prognostyczne, które wskazują, że obecny trend jest przekroczeniem naturalnych zmian klimatycznych i łączy się z istotnymi konsekwencjami środowiskowymi i społecznymi np.

• topnieniem lodowców,

• podniesieniem poziomu morza,

• intensyfikacją ekstremalnych zjawisk pogodowych (powodzie, tajfuny i in.).

Wzrost intensywności zjawisk ekstremalnych

Wśród wymienionych skutków zmian klimatycznych warto zwrócić uwagę na intensyfikację ekstremalnych zjawisk pogodowych, która polega na wzroście liczby i siły huraganów oraz sumy i intensywności opadów. Mają one katastrofalne skutki dla środowiska i powodują wzrost liczby powodzi.

R15LTXL8U73M5

Mapa Stanów Zjednoczonych przedstawia częstotliwość powodzi. Największa występuje w Wilmington oraz Annapolis. Następnie jest Washington, Charleston, Sandy Hook, Kings Point, Atlantic City, Lewes, Fort Pulaski, Philadelphia, Baltimore, Boston, Sewells Point, Mayport, Battery, Fernandina Beach, Montauk, Providence oraz New London na wschodnim wybrzeżu. Największa częstotliwość na zachodnim wybrzeżu występuje w San Francisco ale w porównaniu do wschodniego wybrzeża jest to niewiele. Następnie są La Jolla oraz Seattle. Na południowym wybrzeżu największa częstotliwość wynosi w Port Isabel. Następnie w Honolulu, Key West, Galveston oraz Saint Petersburg.

Utrata bogactwa różnorodności biologicznej

Zanieczyszczenie środowiska i zmiany klimatyczne przyczyniają się do zmniejszania się bioróżnorodności. Prognostyczne badania naukowe wykazały, że nie mniej niż połowa gatunków roślin i zwierząt na wielu obszarach tropikalnych jest zagrożona lokalnymi wyginięciami do końca XXI wieku z powodu zmian klimatu:

• do 90% płazów, 86% ptaków i 80% ssaków może potencjalnie wyginąć lokalnie w lasach Miombo w Południowej Afryce;

• 69% gatunków roślin może wyginąć w Amazonii;

• 60% wszystkich gatunków jest zagrożonych wyginięciem na Madagaskarze.

Ocieplenie klimatu ma coraz większy wpływ na to, że biomy przesuwają się od równika w kierunku biegunów wraz z pewną liczbą gatunków, które jeszcze nadążają za szybko zachodzącymi zmianami klimatu. Przesunięcia granicy występowania gatunków występują na obszarach o wysokim tempie zmian klimatu.

Masowe wymieranie gatunków trwa od co najmniej lat 70. XX wieku. Rozrastająca się populacja ludzka przyczynia się do kurczenia się liczby naturalnych ekosystemów, zwłaszcza leśnych i bagiennych. Oprócz zanieczyszczenia środowiska i zmian klimatycznych, do spadku bioróżnorodności przyczyniają się: degradacja siedlisk, zanikanie korytarzy ekologicznych, napływ obcych gatunków inwazyjnych, zastępowanie gatunków mniej odpornych bardziej odpornymi i nadmierna eksploatacja zasobów żywych.