Jednym z problemów współczesnego świata - poza zapobieżeniem zagładzie w wyniku wybuchu powszechnej wojny termojądrowej - staje się zapewnienie ludzkości tzw. bezpieczeństwa ekologicznego. Przez dążenie do zapewnienia bezpieczeństwa ekologicznego świata należy rozumieć świadome kształtowanie takich stosunków przyrodniczych i społecznych w obrębie biosfery naszej planety, które zachowałyby jej wewnętrzną równowagę w sposób gwarantujący zarazem właściwe warunki życiowe całej ludzkości i jej dalszy bezpieczny rozwój. Pojęcie bezpieczeństwa ekologicznego wskazuje przede wszystkim na rangę zagadnień potocznie zwanych ochroną środowiska. Zawiera ono określenie celu, jakim jest przezwyciężenie współczesnego kryzysu ekologicznego świata. Zakłada zarazem możliwość osiągnięcia tego celu, a więc przeciwstawia się szerzeniu i propagowaniu szkodliwego fatalistycznego poglądu i przekonania, że degradacja i skażenie środowiska są nieuniknionym skutkiem i nieodzowną ceną postępu gospodarczego i cywilizacyjnego. Posługując się terminem " bezpieczeństwo ekologiczne " ma się na myśli przede wszystkim ludzkość. Na plan pierwszy wysuwa się człowieka, sprawy jego bytu, zdrowia, zaspokojenia potrzeb materialnych i duchowych w sposób ciągły, a zarazem bezpieczny dla jego życia i zdrowia, zgodnie z dążeniem do życia w możliwie najlepszych, bezpiecznych warunkach jest zarazem jednym z podstawowych praw człowieka. Przymiotnik" ekologiczne" użyty we wspomnianym wyżej określeniu wskazuje również na to, że kształtowanie postulowanego bezpieczeństwa i właściwej jakości życia powinno opierać się na rozwiązaniach zgodnych z osiągnięciami nauki, przede wszystkim nauk przyrodniczych, a w tym ekologii...
Człowiek i jego działalność wywiera ogromny wpływ na środowisko na skale lokalną – w jego najbliższym otoczeniu, i na skale globalną – gdzie wpływ człowieka na środowisko jest już problemem światowym, międzynarodowym. Człowiek w wyniku postępu cywilizacyjnego, rosnącego przemysłu ciężkiego i innych gałęzi gospodarki ma coraz bardziej zgubny wpływ na otaczający nas świat. Zanieczyszczenia powietrza, emisja substancji chemicznych które nigdy nie powinny się znaleźć w atmosferze, efekt cieplarniany, degradacja gleb, lasów, naturalnych ekosystemów, zmiany rzeźby terenu, pokrywy glebowej, modyfikacja klimatu, osuszanie czy zalewanie terenów – to jedne z wielu przykładów wyniszczającego działania człowieka na krajobraz. Wszystkie zmiany w otoczeniu powstałe w wyniku naszej działalności są nazywane zmianami antropogenicznymi, a czynniki które je wywołują to czynniki antropogeniczne. Są to czynniki związane z każdą formą pośredniego lub bezpośredniego wpływu człowieka na środowisko i bytujące w nim rośliny. Na terenach użytkowanych rolniczo jest to całokształt działalności związanej z produkcją roślinną i zwierzęcą. Działalność rolnicza, podporządkowana nadrzędnemu celowi, tj. maksymalizacji produkcji, często prowadzi do degradacji środowiska (np. w wyniku nadmiernej chemizacji). W rezultacie działalności pozarolniczej również zachodzą niekorzystne zmiany, np. zmniejszanie powierzchni użytków rolnych na korzyść gospodarki komunalnej i zabudowy przemysłowej, skażenie atmosfery, wody i gleby przez przemysł, zachwianie stosunków wodnych w glebie wskutek pogłębiania rzek lub wadliwej melioracji.
W wyniku działalności człowieka powstały zagrożenia ekologiczne o charakterze globalnym. Eksperci wyróżniają ich cztery grupy:
1. rozprzestrzenianie się substancji toksycznych nie dających się biologicznie rozłożyć – chemicznych lub radioaktywnych,
2. niszczenie lasów i zakwaszanie akwenów wodnych przez trucizny przemysłowe,
3. zanieczyszczenie górnych warstw atmosfery przez chlorofluorowęglowodory, które powodują uszkadzanie warstwy ozonu (dziura ozonowa) i na skutek tego wzrost przenikania szkodliwych promieni ultrafioletowych,
4. efekt cieplarniany.
Poza tym istnieje stałe skażanie powietrza przez inne pierwiastki i związki chemiczne oraz zapylenie, a także katastrofalny przyrost ilości śmieci. Szczegółowe problemy to zagłada lasów tropikalnych i doprowadzanie do masowego, przyśpieszonego wymierania gatunków.
Oddziaływaniem antropogenicznym określamy każdy, świadomy lub nie, celowy lub przypadkowy, bodziec pochodzący od ludzi wywołujący reakcje ze strony środowiska przyrodniczego. Formy oddziaływania mogą być różne. Jedne z nich mogą wywołać bardzo głębokie zmiany krajobrazu na niewielkich obszarach (np. przemysł i zabudowa miejska), inne również transformują krajobraz ale nie tak wyraźnie i na większym terenie (np. uprawa ziemi). Skutki działań człowieka można podzielić ze względu na:
- Czas ich trwania
- Częstotliwość
- Skalę
- Charakter
- Przypadkowość
- Odwracalność lub nieodwracalność
- Skutki dotyczące zasobów nieodnawialnych
Człowiek kształtuje krajobraz zgodnie z własnymi założeniami i możliwościami technicznymi., które ulegają zmianom w zależności od rozwoju różnych dziedzin. O sposobie użytkowania terenu decydują takie czynniki jak: własność ziemi, odległość od miejscowości, gęstość zaludnienia, możliwości transportowe, uwarunkowania rynkowe oraz systemy informacji.
Oddziaływania antropogeniczne mogą mieć charakter wzbogacający, kompensujący lub destrukcyjny. Nie zawsze jednak wzbogacenie krajobrazu z naszego punktu widzenia jest także wzbogaceniem pod względem ekologicznym. Oddziaływania kompensujące polegają na poborze substancji i energii ze środowiska czemu towarzyszy wprowadzenie do systemu materii i energii pochodzącej z zewnątrz. Oddziaływania destrukcyjne to wszelkiego rodzaju zmiany struktury, składu i relacji ilościowych między elementami systemu (dekompozycja), rozpad zależności wewnętrznych między składnikami systemu.
W zależności od rodzaju i wielkości bodźca antropogicznego reakcja układu przyrodniczego może wystąpić na różnych poziomach organizacji komponentów i elementów przestrzennych.
Wyróżniamy trzy rodzaje użytkowania przestrzeni.
- Użytkowanie biogeniczne – czyli użytkowanie rolnicze, leśne, łowieckie – przekształcana tu jest w pierwszej kolejności szata roślinna i świat zwierzęcy.
- Użytkowanie geogeniczne – kopalnictwo podziemne i odkrywkowe – przekształcana jest powierzchnia ziemi i stosunki wodne.
- Użytkowanie technogeniczne – osadnictwo, przemysł, komunikacja – oddziałuje najsilniej na wszystkie składniki krajobrazu.
Zaburzenia antropogeniczne w ekosystemach wywoływane są przez różne rodzaje działalności gospodarczej. Wpływy te mają charakter mechaniczny, organizacyjny i chemiczny. Oddziaływania mechaniczne są widoczne np. na polach uprawnych – poprzez stosowanie zabiegów agrotechnicznych – zmienia się powierzchniowa warstwa gleby. Orka zmienia strukturę i właściwości gleby i wpływa na występowanie rożnego rodzaju organizmów. Dla wielu z nich stanowi element ograniczający. Stosowanie płodozmianu – określone następstwo roślin powoduje znaczące zmiany warunków siedliskowych, mikroklimatu, oraz bazy pokarmowej dla roślinożerców. W uprawach leśnych stosuje się monokultury, które są silnie narażone na inwazję szkodników lub epidemie chorób które mogą się przerodzić w pandemie. Zaburzony jest proces różnicowania się tego ekosystemu, biocenoza jest zubożona. To jednak nie prowadzi jeszcze do zniszczenia... w przeciwieństwie do ingerencji chemicznej w ekosystemy. Stosując nawozy sztuczne, pestycydy, składując odpady przemysłowe w różnej postaci przyczyniamy się do chemizacji środowiska. Różnego rodzaju związki chemiczne wchodzą w obiegi naturalne w przyrodzie, transportowane są przez powietrze, wodę oraz organizmy żywe i za ich pośrednictwem dostają się do prawie wszystkich siedlisk na powierzchni lądów a także przenikają do głębin oceanicznych i warstw skalnych.
Ekosystem uszkadzany poprzez wprowadzenie do niego emisji chemicznych traci ze swojego składu gatunki najbardziej wrażliwe na toksyczne działanie danych substancji. Na ich miejsce wchodzą nowe gatunki, często obce dla danego układu. W tak zakłóconych warunkach ekologicznych występują pojawy masowe lub zwiększona liczebność gatunków roślinożerców, obcych dla danego ekosystemu. Badania nad akumulacją i biodegradacją toksycznych substancji w środowisku jest utrudnione ze względu na dalsze przekształcenia związków. Substancje chemiczne przechodząc przez biocenozy glebowe zmieniają swoją toksyczność. Prowadzone są badania nad organizmami stenobiotycznymi- wskaźnikowymi o wąskim stopniu tolerancji na dany związek. W 1971 roku stwierdzono iż kwasowość kory jest dobrym miernikiem ilości zrzutów dwutlenku siarki do siedliska.
Działalność człowieka spowodowała powstanie dziury ozonowej. Jest to spadek zawartości ozonu (O3) na wysokości 15-20 km głównie w obszarze bieguna południowego, obserwowany od końca lat 80. Tempo spadku wynosi ok. 3% na rok.
Powstawanie dziury ozonowej
Największe znaczenie mają w tym procesie związki chlorofluorowęglowe (freony), z których uwolniony chlor (pod wpływem promieniowania ultrafioletowego) atakuje cząsteczki ozonu, prowadząc do wyzwolenia tlenu (O2) oraz tlenku chloru (ClO).
Tempo globalnego spadku ozonu stratosferycznego pod wpływem działalności człowieka (z wyjątkiem Antarktydy), oszacowane na podstawie badań satelitarnych, wynosi 0,4-0,8% na rok w północnych, umiarkowanych szerokościach geograficznych i mniej niż 0,2% w tropikach.
Powłoka ozonowa jest naturalnym filtrem chroniącym organizmy żywe przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. W celu jej ochrony z inicjatywy UNEP (Program Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych) przedstawiciele 31 państw podpisali w 1987 Protokół Montrealski - umowę zakładającą 50-procentowy spadek produkcji freonów do roku 2000, w stosunku do 1986. Od 1990 obserwowane jest zmniejszenie tempa wzrostu freonów w atmosferze - z 5% rocznie do mniej niż 3%.
Przy temacie wpływu człowieka na krajobraz, środowisko nie można pominąć emisji promieniotwórczych. Głównymi źródłami skażenia promieniotwórczego środowiska są: opad promieniotwórczy globalny, powstały w wyniku testów z bronią jądrową (głównie w latach 1958-1963), katastrofy jądrowe (Czarnobyl, katastrofy w rejonie Czelabińska na Uralu w 1957 i 1967), przeróbka paliwa jądrowego (w tym radziecki program produkcji broni jądrowej uchodzący obecnie za największą katastrofę jądrową w dziejach), rutynowe i awaryjne wycieki radioaktywne w trakcie eksploatacji urządzeń jądrowych, wycieki ze składowisk odpadów promieniotwórczych, wypadki rozszczelnień źródeł promieniotwórczych wykorzystywanych w geologii, medycynie, przemyśle, itp.
Głównymi sztucznymi długożyciowymi izotopami promieniotwórczymi, znajdującymi się obecnie w środowisku naturalnym na całej kuli ziemskiej, są m.in. (w nawiasach rodzaje emitowanego promieniowania i orientacyjny czas połowicznego zaniku): 137Cs (gamma, beta 30 lat), 90Sr (beta, 28 lat), 239Pu (alfa, 24 tys. lat), 240Pu (alfa, 8 tys. lat). Następuje wzrost koncentracji naturalnych pierwiastków promieniotwórczych w środowisku, wywołany działalnością człowieka. Ten rodzaj skażeń związany jest głównie z eksploatacją kopalin i to nie tylko uranu - również kopalnictwo węgla prowadzi do lokalnych, niekiedy znacznych skażeń radioaktywnych związanych z gromadzeniem się radu w osadach z wód kopalnianych. Do tej klasy zaliczyć należy ok. trzykrotny wzrost stężenia izotopu węgla 14C w całej biosferze, będący wynikiem testów z bronią jądrową.
Kolejnym problemem o coraz większym zagrożeniu, jest tzw. efekt cieplarniany. Jest to zjawisko wzrostu temperatury atmosfery spowodowane istnieniem w jej składzie tzw. gazów cieplarnianych (szklarniowych), które przepuszczają znaczną część promieniowania słonecznego (promieniowanie krótkofalowe) do powierzchni Ziemi, zmniejszając wypromieniowanie ciepła (promieniowanie długofalowe) przez powierzchnię Ziemi i dolne warstwy atmosfery.
Do gazów cieplarnianych (szklarniowych) zalicza się: parę wodną, której udział w efekcie cieplarnianym wynosi 62%, dwutlenek węgla (22%), ozon, znajdujący się w warstwie przypowierzchniowej (7%), oraz freony, metan, podtlenek azotu.
Efekt cieplarniany
Efekt cieplarniany istnieje w systemie klimatycznym w naturalnych warunkach, powodując, że średnia temperatura najniższej warstwy atmosfery ziemskiej wynosi około 15C. Bez atmosfery i gazów cieplarnianych temperatura wynosiłaby -18C uniemożliwiając życie na Ziemi. To naturalne, korzystne zjawisko zostało w ostatnim stuleciu dodatkowo wzmocnione przez działalność człowieka (antropogeniczny efekt cieplarniany), która powoduje niekorzystne globalne zmiany klimatu, zwiększa stężenie gazów oraz wprowadza gazy nowe, np. freony, nie istniejące w sposób naturalny. Trudno jednoznacznie określić, co się zdarzy, jeśli stężenie gazów cieplarnianych będzie ciągle wzrastać. Większość naukowców jest zgodna co do tego, że temperatura Ziemi wzrośnie od 1,5 do 2,5 stopnia. Będzie to miało wpływ na klimat ziemski, a więc na poziom wód i rolnictwo.
Przewiduje się:
- Przesunięcie stref klimatycznych i progresywne ograniczenie powierzchni lasów borealnych, wyeliminowanie zbiorowisk tundry i rozszerzenie areału pustyń i stepów. Lasy borealne, tundra oraz ekosystemy stref suchych oraz półsuchych są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatu. Można się spodziewać przesunięcia granic stref klimatyczno - roślinnych o kilkaset kilometrów ku biegunom. Spowoduje to rewolucję w rolnictwie, ponieważ główne rejony upraw w strefie umiarkowanej przesuną się na terytorium środkowej Kanady i Syberii, charakteryzujące się nieodpowiednimi dla intensywnej produkcji rolnej glebami.
- Odtajenie wiecznej zmarzliny na obszarach tundry Azji i Ameryce Północnej, co spowoduje powstanie zabagnień i dodatkową produkcję gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla i metanu. - Wzrost poziomu mórz i oceanów, nawet o 40 metrów do roku 2030, na skutek topienia się olbrzymich mas lodów pokrywających Antarktydę i Arktykę. Do dziesięciu państw świata najbardziej zagrożonych wzrostem poziomu oceanu światowego należą: Bangladesz, Egipt, Indonezja, Malediwy, Mozambik, Pakistan, Senegal, Tajlandia i Gambia (miasta polskie: Szczecin, Koszalin, Słupsk, większość Gdyni i Gdańska, Malbork oraz Elbląg).
Ponad 23% dwutlenku węgla, powstającego w wyniku ludzkiej działalności mogłyby być rozłożone (w procesie asymilacji) gdyby nie wycinanie lasów. Wiele lasów jest wyrąbywanych w celu uzyskania terenów uprawnych oraz terenów pod budownictwo. Niektórzy uważają, że zagraniczna pomoc krajom rozwijającym się powinna być stosowana jako forma "zapłaty" za realizację programów ochrony środowiska. Realizacja tych programów może przyczynić się m.in. do zachowania naturalnych rezerw oraz do racjonalnej gospodarki leśnej. Wprowadzenie kontroli importu mogłoby zniechęcić producentów drewnianych materiałów budowlanych do korzystania z zasobów leśnych krajów słabo uprzemysłowionych. Jednakże część ludzi uważa, że idee te mogą jeszcze pogorszyć sprawę.
Jak wiadomo katalizatory montowane w samochodach przeznaczone są do oczyszczania spalin silników pracujących na benzynie bezołowiowej. Do niedawna ceny benzyny bezołowiowej i "ołowiowej" były takie same a nawet często, np. w Polsce, benzyna bezołowiowa była droższa. Z chwilą obniżenia cen benzyn bezołowiowych, nastąpił wzrost zakupów tego rodzaju paliw.
Większość gazów zanieczyszczających powietrze, np. dwutlenki siarki i tlenki azotu, może być usunięta z dymów siłowni cieplnych ( elektrowni, ciepłowni itp.) dzięki zastosowaniu odpowiednich urządzeń.
Światowe zużycie energii wzrasta rocznie o ok. 2%. Tak jednak nie musi być. Zużycie energii w krajach uprzemysłowionych może być zmniejszone nawet o 50% poprzez zwiększenie sprawności urządzeń elektrycznych i jej oszczędzanie. Zmniejszenie zużycia energii jest bardzo ważne, gdyż to właśnie zakłady energetyczne (elektrownie i ciepłownie) mają swój wielki udział w zanieczyszczaniu naszego środowiska.
Większość energii, którą używamy w naszych domach, szkołach i miejscach pracy, jest marnowana. Dzięki stosowaniu odpowiedniej izolacji, podwójnych szyb w oknach i uszczelnianiu (okien, drzwi itp.) możemy zmniejszyć ilość zużywanej energii. Byłoby znacznie lepiej, gdyby budowa domów energooszczędnych miała priorytet.
Niektóre urządzenia stosowane w naszych domach zużywają więcej energii elektrycznej niż inne. Np. przeciętna domowa lodówka zużywa pięć razy więcej energii elektrycznej niż nowoczesna, duża lodówka używana w sklepie. Gdyby w wszystkich gospodarstwach domowych używano najnowocześniejszych, najbardziej sprawnych urządzeń elektrycznych, to moglibyśmy zmniejszyć o połowę liczbę elektrowni!
Człowiek ma także ogromny wpływ na hydrosferę. Nasza działalność powoduje zmiany bilansu wodnego, zmiany charakteru chemicznego i biologicznego wód oraz zmiany termiczne. Poprzez przemysłowe i bytowe wykorzystywanie wód powierzchniowych i podziemnych następują zmiany bilansu wodnego. W wyniku eksploatacji wód podziemnych może osiadać grunt. Melioracje i regulacja koryt rzek również wpływają na bilans wodny. Zmniejszają lokalną retencję wody i przyśpieszają jej odpływ. Na około 40% powierzchni kraju występuje deficyt wody w wyniku czego można zaobserwować proces stepowienia szaty roślinnej.
Zmiany charakteru chemicznego i biologicznego wód są wynikiem zrzucania do rzek ścieków i spływów wody z nawożonych chemicznie pól.
Działalność człowieka powoduje przemiany krajobrazu na poziomie powierzchni. Mogą to być przekształcenia w wyniku rożnego rodzaju wykopów, nasypów. Zmiany mogą być bez dostawy materiału obcego pochodzenia lub z jego dostawą co silniej wpływa na pozostałe składowe środowiska. Zmiany rzeźby terenu wpływają na odmienny rozkład promieniowania słonecznego, ciepła, wody i substancji chemicznych w obrębie danej przestrzeni.
Ekologiczne efekty ludzkiego oddziaływania można pogrupować na poszczególne fazy:
- Modyfikacja pojedynczych właściwości systemu,transformacja naturalnych mechanizmów. Występuje na terenach ściśle chronionych oraz przy przedrolniczych formach użytkowania.
- Występowanie zarówno naturalnych jak i antropogenicznych mechanizmów stabilizujących krajobraz. Występuje przy prymitywnym rolnictwie, gospodarce leśnej i pasterskiej
- Przewaga mechanizmów antropogenicznych – strefy podmiejskie i obszary o intensywnym rolnictwie.
- Brak mechanizmów stabilizujących - no obszarach centrów przemysłowych.
Temat zmian antropogenicznych w krajobrazie jest bardzo szeroki, nie sposób objąć go samym tylko referatem. Zostało wydanych wiele materiałów nawiązujących do tego tematu. Niektóre skupiają się konkretnie na jednym czy dwóch wątkach inne starają się oddać ogół narastającego problemu. Na dzień dzisiejszy zagrożeń dla krajobrazu i środowiska ze strony człowieka jest całe mnóstwo. Czasem ludzka bezmyślność i brak odpowiedzialności wywołuje nieodwracalne skutki. Wiele problemów zostało nie opisanych w tej pracy jak np. wciąż rosnąca „góra śmieci”, które nie są poddawane wtórnej obróbce, co doskonale jest widoczne na przykładzie naszego kraju. Marnujemy tysiące ton szkła, aluminium, papieru, a w zamian za to powstają coraz to nowe hałdy odpadów, których ilość jest przerażająca.
Różnego rodzaju katastrofy ekologiczne – jak np. wyciek ropy z tankowców powodują ogromne i nieodwracalne zniszczenia w krajobrazie- hektolitry wody zostają skażone, a wraz z nią całe życie wodne – wszelkiego rodzaju organizmy zamieszkujące ten obszar. Także cała strefa nadwodna ulega zniszczeniu. Na pewno nie raz chociażby w telewizji widzieliśmy ptaki, ryby czy foki pokryte czarną, kleistą substancją która zniszczyła wszystko...
Zagrożenia i katastrofy przez nas spowodowane rosną w zastraszającym tempie, natomiast działania by choć trochę zmniejszyć nasz zgubny wpływ na środowisko są prawie niewidoczne na ich tle. Być może ludzie nie do końca zdają sobie sprawę z tego że niszczą swój własny globalny dom, a może wg dzisiejszego świata lepiej przeznaczyć pieniądze na nowy transport ropy niż na usunięcie skutków poprzedniej katastrofy?
Powinniśmy mieć na względzie naszą przyszłość w każdej chwili kiedy wyrzucamy za siebie papierek lub wrzucamy szkło lub aluminium do ogólnego śmietnika. I oby nie było za późno...