Прогноз зміни екологічних систем під впливом природних і антропогенних факторів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Тема:
Прогноз зміни екологічних систем під впливом природних і антропогенних факторів

Введення
У середині XX століття проблеми охорони навколишнього середовища та природних ресурсів звернули увагу світової спільноти. З'явилися перші науково-аналітичні праці, які пробудили в суспільстві усвідомлення негативних екологічних наслідків економічного розвитку.
Зародившись на грунті полеміки між прихильниками двох концепцій розвитку земної цивілізації - технологічної і біосферної, ідея збалансованого розвитку підвела людство до ревізії основ його функціонування, висунувши на перший план проблему переходу до інших форм громадської організації, які забезпечили б, перш за все, його самозбереження.

1. Екологічна система
Термін "екосистема" вперше був запропонований англійським геоботаніком А. Тенслі в 1935 році, хоча виник значно раніше, як ідея єдності організмів і середовища; людини і природи.
Екосистема - основна функціональна одиниця екології, куди входять живі організми (біотичні спільноти) і абіотичного середовища, причому, кожна з цих частин впливає на іншу і обидві необхідні для підтримки життя в тому вигляді, в якому вона існує на Землі.
Екосистема - поняття досить широке і головне в ньому те, що вона має на увазі обов'язкову наявність взаємин, взаємозалежності та причинно-наслідкових зв'язків між окремими компонентами, які розглядаються як стабільне ціле. Іншими словами, всередині кожної такої системи відбувається взаємообмін не тільки між організмами, але і між органічними та неорганічними компонентами. Розміри екосистем можуть бути дуже різними за розміром: (наприклад, калюжа така ж екосистема, як кілька гектарів лісу). Сама тендітна екосистема - біосфера, що включає постійно взаємопов'язані всі живі організми Землі, земну кору, грунт, океан і атмосферу. У результаті ця система, яка отримує енергію від Сонця і перевипромінює її в Космос, підтримується в стані рівноваги. Будь-яка екосистема відособлена в просторі, хоча і не має чітких кордонів. Сусідні екосистеми накладаються один на одного, створюючи зони переходу (берег моря чи озера, узлісся і т. д.). Між двома сусідніми екосистемами існують зв'язки і обмін, які завжди поступаються зв'язків ям та обміну наблюдающимися між компонентами однієї екосистеми.
Всі компоненти екосистеми пов'язані обміном речовин і енергії, саморозвиваються і саморегулюються, але слід мати на увазі, що екосистемою може бути тільки середовище, де існує стабільність і чітко функціонує внутрішній кругообіг речовин. Розрізняють мікроекосистемою (болітце, дерево, пеньок з грибами), мезоекосістеми (ділянка лісу, озеро) і макроекосістеми (континент, океан). Часто екосистему ототожнюють з біогеоценозом.

Рис. 1. Схема будови біогеоценозу
Біогеоценоз - територіально чи просторово відокремлена цілісна елементарна одиниця біосфери, всі компоненти якої тісно пов'язані один з одним. Основна відмінність екосистеми від біогеоценозу полягає в тому, що останній має строго обмежений обсяг, а екосистема може охоплювати простір будь-якої довжини. Таким чином, біогеоценоз - це сукупність, на відомому протязі, земної поверхні однорідних природних явищ: атмосфери, гірської породи, рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів, грунту і т. д.
Компоненти біогеоценозу: біотоп і біоценоз (рис.1). Біотоп - однорідний за адіатіческім факторів середовища простір, зайнятий біоценозом, тобто місце життя виду, організму.
Біоценоз - спільність організмів, які живуть у межах одного біотопу (суші, води, грунту і т. д.).
Поняття "біоценоз" чисто умовне, оскільки поза середовища проживання організми жити не зможуть, але введено воно для зручності дослідження екологічних процесів.
Екосистеми характеризуються:
-Видовим, популяцій складом і кількісним співвідношенням видових популяцій;
-Розподілом окремих елементів у просторі;
- Сукупністю зв'язків, і, в першу чергу, - ланцюгів харчування.
Сукцесії (лат. successio - послідовність) називають процеси послідовної зміни біоценозів, що протікають під впливом різних факторів.
Пояснимо це на прикладах. Коли озеро наповнюється мулом, воно поступово перетворюється з глибокого у дрібну, потім - в болото, після чого в зелений луг, на якому надалі виростають чагарники та дерева.
Якщо в лісі стоїть покинута житнє поле, то на ньому виникають, змінюючи один одного, такі біоценози: однорічні бур'яни і трави, чагарники, розрізнені дерева, ліс.
Якщо в горах стався зсув грунту, то на оголеної поверхні скелі спочатку з'являються лишайники, їх змінює моховий покрив, потім вселяються трави і утворюються луки, останні поступово заростають чагарником, нарешті - з'являються дерева і виникає ліс, що є завершальним, кінцевим біоценозом.
Сукцесії спостерігаються також після знищення раніше існуючих біоценозів пожежею, повінню, обвалом, розорюванням, вирубкою лісу і т. п. У всіх випадках заміна одного тимчасового біоценозу іншим відбувається в результаті послідовної зміни зовнішніх умов, з якими взаємодіють організми.
Як правило, сукцесії характеризуються прогресивними процесами: розвивається грунт, рослинний покрив, зростає продуктивність біоценозу - синтез органічної речовини на одиницю площі. Зміна біоценозів супроводжується збільшенням їх видового різноманіття: початкові біоценози зазвичай включають невеликі й недовговічні рослини, а в ході сукцесії виникають біоценози з більшими і довгоживучими рослинами. Кінцеві біоценози потенційно можуть порівняно довго існувати без значних змін. Біоценоз, завершальний сукцесію, називається клімаксом (від грецького klimax - сходи).
Щоб біоценоз був стабільним, необхідно рівновагу між народжуваністю і смертністю, споживанням і звільненням речовини та енергії. Така константність системи, заснована на відповідності приходу - витрати, за наявності постійного самооновлення, отримала назву - динамічного рівноваги або стійкого стану. Найпростіший приклад - ставок, розташований по руслу невеликої річки: вода в ньому постійно оновлюється, але він зберігає свої форму, площа, глибину, комплекс рослинних і тваринних організмів. Динамічний рівновагу притаманне всім рівням організації тварин систем - від клітини до біоценозів та екосистем. Несприятливі зовнішні впливи можуть порушити цю рівновагу, що спричинить за собою перебудову або загибель всієї системи.
Важливе значення у екології має поняття - трофічних або харчових ланцюгів, завдяки яким здійснюється зв'язок, а також обмін енергією і речовиною між організмами в екосистемі. Харчова ланцюг - перенесення енергії їжі від її джерела (рослин) через ряд організмів до інших організмів, шляхом поїдання одних іншими. При кожному черговому переносі - 80-90% потенційної енергії втрачається з відходами і переходить в тепло, що зводить можливе число етапів або "ланок" ланцюга до чотирьох-п'яти. Харчові ланцюги тісно переплетені між собою, утворюючи харчові мережі. В екосистемі організми, які отримують свою їжу від рослин через однакове число етапів, належать до одного трофічних рівнів. Так, зелені рослини займають перший трофічний рівень (продуценти), травоїдні - другий (первинні консументи), хижаки, що поїдають травоїдних - третій (вторинні консументи), а вторинні хижаки - четвертий (третина консументи). [1, с.12-13]

2. Вплив природних і антропогенних факторів на екосистеми
Основними компонентами біоценозу є три групи організмів: рослини, тварини і мікроби. Так, в екосистему лісу входять всі дерева, чагарники, трави, лишайники, гриби, тварини, мікроорганізми, грунт з її мешканцями, гази атмосфери і солі, розчинені в грунтовій воді.
Екосистему озера або моря складають всі рослини, тварини і мікроби водойми, вся водна маса, з розчинними в ній речовинами, грунти з органічними та мінеральними частинками. Речовини рухаються від одного компонента до іншого, відображаючи відому загальну закономірність кругообігу речовин у природі і забезпечуючи існування екосистем. Наприклад, рух атмосферного кисню. Всі організми споживають його при диханні, а виділяють кисень в реальних екосистемах кругообіг зазвичай буває незамкнутим, тому що частина речовин іде за межі екосистеми, а частина надходить ззовні. Але в цілому принцип кругообігу в природі зберігається. Простіші екосистеми об'єднані в загальну планетарну екосистему (біосферу), в якій кругообіг речовин проявляється в повній мірі. Життя на Землі виникло близько 3 млрд. років тому. Якщо б не було замкнутого потоку необхідних для життя речовин, запаси їх би давно вичерпалися й життя припинилося б. [2, с.11-12]
Усі речовини на планеті Земля знаходяться в процесі біохімічного кругообігу. Виділяють два основних кругообіга: великий (геологічний) і малий (біотичний).
Повернення хімічних речовин з неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми назад у неорганічне середовище з використанням сонячної енергії та хімічних реакцій називається біохімічним циклом.
У кругообігу речовин беруть участь три групи організмів:
Продуценти (виробники) - автотрофні організми і зелені рослини, які, використовуючи сонячну енергію, створюють первинну продукцію живої речовини. Вони споживають вуглекислий газ, воду, солі і виділяють кисень. До цієї групи належать деякі бактерії хемосептікі, здатні створювати органічну речовину.
Консументи (споживачі) - гетеротрофні організми, що живляться за рахунок автотрофних і один одного. Редуценти (відновники) - організми, що живляться організмами, бактеріями і грибками. Швидкість утворення біологічної речовини (біомаси), тобто утворення маси речовини в одиницю часу, називають продуктивністю екосистеми. Кругообіг енергії пов'язаний з кругообігом речовин. Найбільш характерний для процесів, що відбуваються в біосфері, круговорот вуглецю. Сполуки вуглецю утворюються, змінюються і руйнуються. Основний шлях вуглецю - від вуглекислого газу в живе речовина і назад. Частина вуглецю виходить з кругообігу, відкладаючись в осадових породах океану або у викопних горючих речовинах органічного походження (торф, кам'яне вугілля, нафта, горючі гази), де вже; акумульована його основна маса, Цей вуглець приймає участь у повільному геологічному кругообігу. Важливу роль в; біосферних процесах відіграє кругообіг азоту. Фіксація його в хімічних сполуках відбувається при вулканічної діяльності, при грозових розрядах в атмосфері в процесі її іонізації, при згорянні матеріалів. Визначальне значення у фіксації азоту мають мікроорганізми. Сполуки азоту (нітрати, нітрити) в розчинах надходять в організми рослин, беручи участь в утворенні органічної речовини (амінокислоти, складні білки). Частина сполук азоту виноситься в річки, моря, проникає в підземні води. З сполук, розчинених у морській воді, азот поглинається водними організмами, а після їх відмирання переміщається в глиб океану. Одним з найважливіших елементів біосфери є фосфор, що входить до складу нуклеїнових кислот, клітинних мембран, кісткової тканини, фосфор також бере участь в малому і великому круговоротах, засвоюється рослинами. Різні речовини мають різну швидкість обміну в біосфері. До рухомих відносять: хлор, сірку, бор, бром, фтор. До пасивних-кремній, калій, фосфор, мідь, нікель, алюміній і залізо. Кругообіг всіх біогенних елементів відбувається на рівні біогеоценозу. Від того, наскільки регулярно і повно здійснюється кругообіг хімічних елементів, залежить продуктивність біогеоценозу. [3, с.104-105]
Людина має великий вплив на розвиток і деградацію екосистем. Від того, наскільки людство готове змінити своє ставлення до навколишнього середовища залежить майбутнє всієї нашої планети.
3. Прогноз зміни екологічних систем
З самого моменту появи людини як біологічного виду спільноти людей постійно стикалися з місцевими екологічними обмеженнями: нездатністю знайти дичину в необхідних кількостях, виростити достатній урожай або зібрати достатньо дров, що призводило до різких спадів в чисельності населення, а в деяких випадках і до зникнення цілих цивілізацій . Технічний прогрес і поява інтегрованої світової економіки поклали край такому багатовіковому ходу подій.
Виклик, перед яким ми опинилися спочатку нового століття, починається з масштабів. У порівнянні з початком минулого століття чисельність населення світу збільшилася в чотири рази, а світова економіка зросла в 17 разів. Це зростання забезпечив таке значне підвищення життєвого рівня, про який наші предки не могли і мріяти, але при цьому він в таких масштабах підірвав природні екосистеми, які вони не могли уявити і природно ніколи не сприймали як загрозу. Можливості морського рибальства, наприклад, наближаються до своїх меж або навіть перевищують їх, рівень грунтових вод знижується на всіх континентах, пасовища гинуть через перевипаса, багато хто з збережених тропічних лісів знаходяться на межі зникнення, а концентрація вуглекислого газу (СО 2) в атмосфері досягла максимального рівня за 160 тис. років. Якщо такі тенденції продовжаться, це призведе до того, що рубіж тисячоліть як історична подія може здатися тривіальним, тому що вони можуть спричинити за собою найбільш значне вимирання живих істот з тих пір, як падіння метеорита змело з лиця Землі динозаврів близько 65 млн. років тому.
Коли ми намагаємося заглянути в XXI століття, стає ясним, що задоволення прогнозованих потреб постійно зростаючого населення світу за допомогою тієї економіки, яку ми маємо зараз, просто неможливо. Західна економічна модель - марнотратна економіка, заснована на споживанні викопного палива та орієнтована на автомобіль, яка настільки разюче підвищила в XX столітті життєвий рівень частини людства, - потрапила у скрутне становище. Дійсно, глобальна економіка не може розширюватися безмежно, якщо екосистеми, від яких вона залежить, продовжують руйнуватися.
Зрушення в бік екологічно безпечною, стійкої економіки може стати настільки ж глибоким перетворенням, яким була Промислова революція, яка і призвела до нинішньої дилеми.
Фундаментальне значення має той факт, що наша нинішня економічна модель руйнує природні екосистеми Землі. Для нас сьогодні ключовими обмеженнями є прісна вода, ліси, пасовища, океанські рибопромислові зони, біологічне різноманіття видів і стан атмосфери Землі. Хоча наші предки боролися з нестачею води з часів стародавньої Месопотамії, що стає все більш поширеним дефіцит прісної води є, можливо, самої недооцениваемое ресурсної проблемою, з якою зіткнувся світ сьогодні. Про це свідчать як зниження рівнів грунтових вод, так і пересихаючі річки, які нездатні донести свої води до моря. Оскільки споживання води у світі з середини століття потроїлася, надмірне її викачування призвело до зниження рівнів грунтових вод на всіх континентах.
У Китаї та Індії, двох найбільших за чисельністю населення країнах світу, запаси продовольства наполовину або більше залежать від зрошуваного землеробства. У Китаї рівні грунтових вод знижуються повсюдно, оскільки місцевість там рівнинна. Північна половина країни в буквальному сенсі висихає. Рівень грунтових вод під більшою частиною території півночі Великої Китайської рівнини, на яку припадає майже 40% виробництва зерна в Китаї, знижується приблизно на 1,5 кг на рік. Прогнози, підготовлені Національною лабораторією Sandia, США показують, що на початку нового тисячоліття в ряді основних річкових басейнів у Китаї виникнуть величезні водні дефіцити.
В Індії ситуація з водою буде погіршуватися, можливо, ще швидше. З наближенням чисельності її населення до позначки 1 млрд. країна зіткнеться з різким спадом у постачанні водою для зрошення.
В даний час у світовому масштабі 70% всієї води, що відводиться з річок та викачують з-під землі, використовується для зрошення, 20% - у промисловості і 10% йде на потреби населення. Економіка водокористування несприятлива для фермерів. Тисяча тонн води використовується в сільському господарстві для виробництва 1 т пшениці вартістю 200 дол, і її ж можна використовувати для збільшення промислового виробництва на 14 тис. дол, що в 70 разів прибутковіше. Оскільки попит на воду в кожному із зазначених трьох секторів зростає, а конкуренція за обмежені водні ресурси посилюється, сільське господарство майже завжди програє.
У багатьох регіонах поєднання лісозаготівель і розчищення лісових ділянок під землеробство і скотарство погіршило стан лісів до такої міри, що вони стали уразливими для пожеж. Здоровий тропічний ліс не буде горіти. Але великі масиви тропічних лісів в світі вже перестали бути здоровими. У кінці року і восени 1997 р. лісові пожежі в Індонезії вийшли з-під контролю. Кілька місяців в цьому регіоні в повітрі стояв густий дим, що відбилося на здоров'я мільйонів людей. Було скасовано близько 1100 авіарейсів. Різко впали доходи від туризму.
У той час як повідомлення про лісові пожежі в Індонезії потрапили на перші шпальти газет, ще більш великі пожежі в басейні Амазонки привернули набагато менше уваги через більшу віддаленість від світових центрів. А навесні 1998 р. вийшли з-під контролю лісові пожежі на півдні Мексики. У сусідньому штаті Техас багато разів подавалися сигнали про небезпечний стан повітря у зв'язку з тим, що хмари диму рухалися в північному напрямку. Часом ці хмари просувалися далеко на північ, аж до Чикаго. На початку літа 1998 р. почали також виходити з-під контролю лісові пожежі у Флориді. Хоча на допомогу були кинуті пожежники та протипожежна техніка приблизно з 23 штатів, спроби погасити ці пожежі не вдалися. З одного округу населення було евакуйовано повністю, а з декількох інших частково - і це в країні, яка має в своєму розпорядженні найдосконалішою протипожежною технікою у світі. Можна стверджувати, що в кожній з цих ситуацій мало місце вплив людини. Виникненню великомасштабних лісових пожеж сприяла сукупність чинників: погіршення стану лісів, обумовлене описаними вище причинами, посухи, пов'язані з явищем «Ель-Ніньо», і в деяких випадках, наприклад у Флориді, рекордно високі температури повітря.
Рибальство як джерело продовольства історично передувало сільському господарству, проте вперше стійких і навіть високих уловів в океанських рибопромислових зонах досягло саме наше покоління. За даними Продовольчої і сільськогосподарської організації ООН (ФАО), 11 з 15 найбільш важливих рибопромислових зон в світі повністю або значною мірою виснажені, те ж саме можна сказати і 70% основних промислових видів риб. Добробут більш ніж 200 млн. чоловік у світі, прожиток і доходи яких залежать від рибальства, знаходиться під загрозою.
Якщо біологи мають рацію, то спад у видобутку морепродуктів в розрахунку на душу населення, що почався в 1989 р., буде зберігатися, поки не зупиниться зростання населення. У новому тисячолітті настане поворотний пункт в океанському рибальстві, зрушення від достатку до такої ситуації, коли користуються попитом види риб опиняться в дефіциті, ціни на морепродукти будуть рости, і стануть множитися конфлікти між країнами за доступ до промислових зон.
Хоча даних щодо пасовищного тваринництва не настільки точні, як з морського рибальства, відомо, що площа пасовищних угідь у світі приблизно у два рази перевищує площу орних земель, при цьому на них доводиться велика частина виробництва споживаної в світі яловичини і баранини. Підтримка у майбутньому стабільного виробництва м'яса, молока, а також забезпечення традиційною: способу життя для народів, що займаються тваринництвом, створять ще більше навантаження на пасовища, стан яких і без того вже значно погіршився. Таким чином, ще одна з наших основних систем забезпечення піддасться руйнуванню під впливом безперервно розширюється потреб людини. [1, с.299-300]
Можливо, найкращим показником нинішнього стану Землі є скорочувалося число біологічних видів, які живуть разом з нами на планеті. Протягом більшої частини історії еволюції число видів рослин і тварин поступово зростала, і сьогодні ми спостерігаємо надзвичайно багате різноманіття життя на Землі. На жаль, зараз ми знаходимося на ранніх стадіях найбільшого за 65 млн. років вимирання рослинного і тваринного життя.
З 242 тис. видів рослин, обстежених Міжнародним союзом охорони природи (МСОП) у 1997 р., 14%, або приблизно 33 тис. видів, знаходяться під загрозою вимирання. Приблизно 7 тис. видів загрожує безпосередня небезпека вимирання, і ще 8 тис. уразливі до цієї загрози. Основною причиною вимирання рослин є знищення місць їх зростання, часто під час розчищення земель під землеробство і тваринництво, а також для будівництва житлових будинків, або осушення заболочених земель з наступним їх використанням для землеробства і будівництва. Ускладнюють цю проблему великомасштабна міграція окремих видів рослин, яка стимулюється розширюється торгівлею, а також зміни клімату, які в найближчі десятиліття можуть призвести до знищення цілих екосистем.
У рівній мірі викликає занепокоєння і стан тваринного світу. З 9,6 тис. видів птахів, що живуть на Землі, дві третини переживають зараз зниження чисельності, а 11% загрожує вимирання. Це викликається в основному сукупністю таки причин, як зміна або знищення місць існування, надмірний відстріл мисливцями і безконтрольна інтродукція екзотичних видів. З що живуть на Землі 4,4 тис. видів ссавців, серед яких ми є лише одним із видів: 11% перебувають під загрозою вимирання. Ще 14% можуть потрапити в цю категорію, якщо існуючі тенденції будуть продовжуватися. З 24 тис. видів риб, що живуть в океанах і прісноводних озерах та річках, під загрозою вимирання зараз знаходите; одна третина.
Розгортається в останні десятиліття глобалізація також веде до зменшення різноманіття життя на Землі. Бурхливо розширюються торгівля і туризм зламали екологічні бар'єри, що існували мільйони років, що дозволило тисячам біологічних видів - рослинам, комахам та іншим живим організмам - проникати на віддалені території, а нерідко і повністю витісняти місцеві види і порушувати важливі екологічні процеси. Нещодавно такі "біовторженія" (і біоінвазіі) змусили відмовитися від використання більш ніж 1 млн. га орних земель; в Південній Америці і спустошили рибні угіддя на озері Вікторія в Східній Африці.
На можливості виживання деяких видів тварин впливає також присутність хімікатів у навколишньому середовищі. У 1962 р. біолог Рейчел Карсон у своїй книзі "Безмовна весна" (Silent spring) попереджала, що продовження застосування ДДТ може створити загрозу виживанню таких хижих птахів, як білоголовий орлан і сапсани. Останнім часом викликає занепокоєння сімейство синтетичних хімічних речовин, пов'язаних з пестицидами і пластмасами. Це так звані "ендокринні руйнівники", які впливають на функціонування залоз внутрішньої секреції і можуть впливати на процес розмноження у деяких видів птахів, риб та земноводних.
Зростають також навантаження на земну атмосферу. З розширенням нашої глобальної економіки, що грунтується на використанні викопного палива, викиди вуглецевих з'єднань в атмосферу перевищили здатність природних систем пов'язувати вуглекислий газ. У результаті концентрація СО 2 в атмосфері підвищилася з приблизно 280 млн. на початку промислової ери до 363 млн. в 1998 р., що стало рекордним рівнем за весь період спостережень. На думку провідних вчених, концентрація СО 2 та інших парникових газів стала причиною підвищення температур протягом нинішнього століття. Всі 14 випадків, коли середньорічна температура досягала найвищих значень за період з 1866 р., в якому вперше почали систематично реєструвати метеоспостереження, мали місце після 1980 р. (рис. 2)
Якщо світ буде як і раніше орієнтуватися на використання викопного палива, то, згідно з прогнозами, концентрація СО 2 в атмосфері вже в 2050 р. удвічі перевищить рівень, що відзначався до початку промислової ери, що призведе до 2100 р. до підвищення середньої температури поверхні Землі на 1-3,5 ° С (2-6 ° за Фаренгейтом). Це, як очікується, спричинить за собою більше серйозні кліматичні наслідки, включаючи більш руйнівні бурі й повені, а також танення льодовиків і підвищення рівня води в океанах. Комп'ютерне моделювання, проведене в кінці 1998 р. в Центрі Хедді по дослідженню зміни клімату, Великобританія, показало, що в результаті зміни клімату істотно скоротиться виробництво продовольства в Африці та Сполучених Штатах. Учені Центру Хедлі виявили також потенційну можливість виходу парникового ефекту з-під контролю після 2050 р., що приведе до перетворення таких регіонів,

як басейн Амазонки і південь Європи, в справжні пустелі.
Рис.2 Середня температура поверхні Землі за період 1866-1998рр.
Клімат на Землі є однією з важливих основ природних екосистем і всієї економіки людства. Якщо ми вступаємо в новий період нестабільності клімату, то наслідки можуть бути справді серйозними; вони вплинуть, по суті, на всі екосистеми Землі, прискорять вимирання окремих біологічних видів і не торкнуться лише деякі області економічного життя.
Навіть у високотехнологічний інформаційний вік людські суспільства не можуть продовжувати процвітати, в той час як світ природи поступово деградує. Наші продовольчі культури і натуральні лікарські засоби є похідними від дикорослих рослин, і навіть генна інженерія заснована на перегрупуванні генів, створених самою природою. Крім того, наші сільськогосподарські культури, промисловість і великі міста потребують здорових екосистемах для збереження води і підтримки сприятливого клімату. Ми можемо бачити насувається на нас проблему.
Як зазначалося вище, західна модель промислового розвитку, яка утвердилась за два останніх століття, підняла до немислимою раніше висоти життєвий рівень однієї п'ятої людства. Вона забезпечила дивно різноманітне харчування, безпрецедентні рівні споживання матеріальних благ і фізичну мобільність, про які наші предки не могли і мріяти. Однак ця марнотратна, заснована на споживанні викопного палива та орієнтована на автомобіль економіка, яка розвинулася на Заході, не є життєздатною системою для всього світу, а в довгостроковому плані навіть і для самого Заходу, оскільки вона знищує підтримують її екосистеми. [4, с.111-112]
Якщо в наступному столітті західна модель буде поширена на весь світ, а чисельність населення досягне 10 млрд. людей, то, як прогнозують експерти ООН, наслідки будуть жахливими. Якщо припустити, що в 2050 р. на кожні дві людини буде доводитися один автомобіль, як сьогодні в Сполучених Штатах, то їх загальна кількість у світі досягне 5 млрд. Якщо взяти до уваги корки, забруднення повітря, потреби в пальному, матеріалах і земельних площах, пов'язані з експлуатацією сьогоднішнього світового парку в 501 млн. автомобілів, то важко уявити собі світ, де автомобілів буде вже 5 млрд. Якщо ж загальносвітове споживання нафти на душу населення досягне нинішнього рівня США, то в світі буде витрачатися 360 млн. барелів щодня , в порівнянні з 67 млн. барелів нафти, що видобуваються сьогодні.
Економіка може бути екологічно стійкою лише тоді, коли вона підкоряється принципам стійкості - принципам, що мають свої корені в екологічну науку. У стійкої економіці улов риби не перевищує відтворювальні можливості промислових зон, кількість викачаної з-під землі води не перевищує відновлення запасів підземних вод, ерозія грунтів не перевищує природні темпи грунтоутворення, вирубка дерев не перевершує посадку нових, а викиди сполук вуглецю в атмосферу не перевищують її природну здатність зв'язувати вуглекислий газ. Стійка економіка не знищує види рослин і тварин швидше, ніж з'являються нові види.
4. Шляхи вирішення кризового стану екологічних систем
Як могла би виглядати екологічно стійка економіка? Оскільки нам відомі фундаментальні обмеження, з якими стикається зараз світ у своєму розвитку, і деякі з наявних технологій, ми можемо описати цю нову економіку в загальних рисах, якщо не в деталях. В її основі лежить новий принцип, який передбачає перехід від одноразового витрачання природних ресурсів до такого їх витрачання, яке грунтується на використанні поновлюваних джерел енергії і на постійному повторному використанні матеріалів і переробки промислових відходів. Це економіка з використанням сонячної енергії, з переважним використанням велосипеда і залізних доріг для пересування людей, з повторним використанням матеріалів та переробкою промислових відходів - економіка, в якій енергія, вода, земля і матеріали будуть використовуватися набагато більш ефективно і раціонально, ніж це робимо ми сьогодні.
Завдання, що вимагає рішення в галузі енергетики, полягає в заміні економіки, заснованої на використанні викопного палива, економікою базується на використанні сонячної енергії, причому мається на увазі, що сонячна енергетика включає всі джерела енергії, пов'язані з Сонцем прямо чи опосередковано. Хоча сонячна енергія розглядається багатьма як другорядне джерело, зараз поступово вона висувається на передній план. Енергія вітру, наприклад, зараз забезпечує 7% виробництва електроенергії в Данії і 23% - у що знаходиться на півночі Іспанії історичної області Наварра, включаючи її столицю Памплони. Однак ще важливіше потенційні можливості. У проведеному Міністерством енергетики США обстеженні вітроенергетичних ресурсів був зроблений висновок, що всього лише три штати - Північна Дакота, Південна Дакота і Техас - мають достатній вітроенергетичний потенціал, що дозволяє забезпечити потреби всієї країни в електроенергії. Вітроенергетичний потенціал Китаю дозволяє йому легко підвищити вдвічі його нинішній рівень виробництва електроенергії.
Швидко поширюється також використання сонячних елементів для отримання електроенергії. Станом на кінець 1998 р., близько 500 тис. будинків, більшість з яких знаходиться у селах Третього світу, не підключених до електромереж, отримували електроенергію за допомогою сонячних елементів. Найбільш вражаючий прогрес, з технологічної точки зору, відбувається в останні кілька років в області створення покрівельних матеріалів з використанням сонячних елементів. Виготовлені таким чином черепиця та інші покриття перетворять сонячне світло в електроенергію. Це обіцяє не тільки створення дахів, які виконують роль енергоустановок для будинків, а й справжню революцію у виробництві енергії в усьому світі.
Різкі відмінності в темпах зростання споживання енергії, одержуваної з різних джерел, свідчать, що нова економіка, заснована на використанні сонячної енергії і сприяє стабілізації клімату, починає набувати чіткіших обрисів. У той час як використання вугілля в 90-х роках XX століття, збільшувалася на 1,2% на рік, а використання нафти - на 1,4%, продаж сонячних елементів зростала на 17% щорічно, а виробництво електроенергії за допомогою вітроенергетичних установок збільшувалася на 26% в рік. Хоча база, з якою ці два нові джерела розвиваються, дуже мала, прогнози говорять, що обидва вони будуть швидко рости і можуть стати наріжними каменями світової енергетики вже в найближчі десятиліття. Зараз велика частина встановлених потужностей вітроенергетичних установок, наприклад, сконцентрована в Німеччині, Сполучених Штатах, Данії та Індії, але в міру того, як все більше країн звертатимуться до використання енергії вітру, темпи зростання, слід гадати, збільшаться.
У 1997 р. компанія British Petrolium заявила, що вона серйозно сприймає загрозу потепління в світі і вкладає 1 млрд. дол у розробку способів використання сонячної енергії та інших поновлюваних енергетичних ресурсів. Її приклад наслідувала Royal Dutch Shell, яка оголосила, що вона вкладає в розробку відновлюваних джерел енергії 500 млн. дол, з можливим виділенням додаткових коштів. Енергетичні компанії, зацікавлені в зростанні, не стали робити ставку на нафту, оскільки прогнозується, що зважаючи на ресурсних обмежень видобуток нафти досягне максимуму в найближчі 5-20 років, а потім почне знижуватися.
Оскільки вартість електроенергії, одержуваної за рахунок використання енергії вітру та джерел, пов'язаних із сонячною енергією, знижується, може стати рентабельним електроліз води для отримання водню. Таким чином, використання водню стає одним із способів, як зберігання, так і транспортування відновлюваної енергії. Пристрій, відоме як паливний елемент, що ефективно перетворює водень знову в електрику в автомобілях або невеликих енергоустановках, що розміщуються в житлових будинках або адміністративних будівлях. Кілька великих нафтових і газових компаній, включаючи Royal Dutch Shell і Gasu-. В Нідерландах, почали проявляти інтерес до водню, в той час як Diamler-Be-Ford, General Electric і Toyota вкладають кошти в розробку паливних елементів. До середини наступного століття водень, отриманий з використанням енергії вітру на рівнинах Монголії або сонячної енергії в пустелях Арізони буде, можливо, транспортуватися по трубопроводах у віддалені міста.
Зараз гостро стоїть питання побутових і промислових відходів діяльності людини. Навіть при значних успіхах у переробці відходів, тим не менш, потоки сміття, що відправлятиметься на звалища, як і раніше зростають майже всюди в світі. Нам належить ще пройти довгий шлях у галузі підвищення ефективності використання матеріалів. Деякі фахівці стверджують, що витрачання матеріалів можна скоротити в чотири рази. Дійсно, в даний час Організація економічного співробітництва та розвитку (ОЕСР) досліджує шляхи скорочення використання матеріалів у сучасних промислових суспільствах на 90%. Загальна проблема, яка потребує вирішення в сфері виробництва, полягає в переході до нового організацією принципом, суть якого - у зосередженні уваги скоріше на послугах, ніж на товарах. Наприклад, Interface - фірма, що базується в Атланті і ведуча справи в 26 країнах, - надає своїм клієнтам, які купують килими, різні послуги, систематично переробляючи зносилися килими і не відправляючи нічого на звалище. Головне полягає в тому, щоб поступово зменшити кількість матеріалів, використовуваних в економіці, скорочуючи при цьому енергоспоживання та забруднення навколишнього середовища.
Компанії у всьому світі починають зараз застосовувати концепцію, відому під назвою "екоеффектівность". Вона передбачає максимізацію випуску продукції при мінімізації, а в деяких випадках і повне припинення промислових стоків. Вільям Макдоно і Майкл Браунгарт стверджують, що ці принципи можуть лягти в основу «нової промислової революції», в результаті якої потоки матеріалів та енергії мінімізуються, а вода і повітря, що виходять з промислового підприємства, будуть у деяких випадках чистіше, ніж до їх використання на виробничі потреби.
Оскільки дефіцит води все посилюється, необхідність підвищення ефективності використання водних ресурсів у глобальній економіці стає ще більш очевидною. Це вимагає як переходу до більш ефективним, з точки зору витрат води, джерел енергії, так і різкого підвищення ефективності водокористування в сільському господарстві. На щастя, джерела енергії, не дестабілізуючі клімат, такі, наприклад, як сонячні елементи і вітроенергетичні установки, не потребують великих кількостях води для охолодження, на відміну від ядерної енергії та вугілля.
Перші ознаки зародження нової економіки можна бачити в рішеннях, прийнятих нещодавно корпораціями та урядами. Крім нафтових компаній, які зараз вкладають великі кошти в дослідження способів використання енергії вітру і сонячної енергії, в напрямку підтримки екологічної стійкості рухаються також і інші фірми. Наприклад, найбільша лісозаготівельна компанія в Британській Колумбії MacMillan Bloedel відмовляється від суцільного вирубування дерев і замінює її вибірковою. Що стосується урядового рівня, то Коста-Ріка планує до 2010 р виробляти всю електроенергію, використовуючи поновлювані джерела, а уряд Данії заборонило будівництво електростанцій, що працюють на вугіллі. Китай заборонив лісозаготівлі у верхів'ях басейнів річок Янцзи і Хуанхе, причому було відзначено, що завдяки високій водоудерживающей здатності лісів, що не піддаються вирубці, зростаюче дерево коштує в три рази дорожче, ніж можна отримати, пустивши його на деревину. Але найбільш примітним є те, що Німеччина, де зараз при владі знаходиться коаліція соціал-демократів і "зелених", планує провести велику реформу оподаткування, знизивши прибуткові податки і підвищивши податок на енергію.
Такими є лише окремі приклади, які показують, що деякі компанії і країни починають замислюватися про екологічно сталий розвиток в майбутньому і робити кроки для його забезпечення. Наше століття стане століттям екології - або тому, що ми використовуємо основні принципи екології для створення нової економічної системи, або тому, що нам це не вдасться і ми виявимо, що триваюча деградація підтримують економіку екосистем веде до економічної кризи. Питання не в тому, чи повинен бути зростання чи ні, а в тому, яким він має бути і в яких напрямках має відбуватися. Перетворення економіки XX століття в економіку, яка екологічно безпечна, являє собою найбільшу інвестиційну можливість в історії, яка затьмарює все, що було в цьому плані до цих пір. [5, с.204]

Висновок
Зусилля з відновлення стабільних відносин між економікою і підтримують її екосистемами залежать також від соціальної інтеграції всередині товариств, лак і на міжнародному рівні, на цю інтеграцію також впливає розподіл багатств. У міру вдосконалення систем зв'язку і росту розуміння знеболеному людьми по всьому світу свого відносного економічного становища, збільшується ймовірність, що вони зроблять дії, щоб домогтися для себе більш справедливої ​​частки економічного "пирога". Тенденції останніх років свідчать, що нам потрібен новий моральний компас, який вказує шлях у XXI століття, - компас, влаштований на принципах задоволення потреб людини без шкоди для навколишнього світу. На порядку денному стоїть проблема зміни підходів і цінностей, які будуть підтримувати реструктуризацію глобальної економіки, з тим щоб економічний прогрес міг продовжуватися. Важко переоцінити гостру необхідність звернення назад тенденцій руйнування навколишнього середовища.
Ми знаємо, що нам потрібно робити. Ми уявляємо собі, якою повинна бути реструктурована економіка, - економіка, яка забезпечить економічний і соціальний прогрес. Завдання полягає в тому, щоб мобілізувати громадську підтримку для такої трансформації економіки. І ніяка інша мета не може мати більше значення або принести більше задоволення, ніж побудова екологічно стійкої глобальної економіки, завдяки якій економічний і соціальний прогрес зможе тривати не тільки в XXI столітті, але і протягом багатьох наступних століть.

Література
1. Батлук В.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища. Л.: Афіша, 2007. - 335с.
2. Природокористування Під ред проф. Е. А. Арустамова. М.: "Дашков і К", 2007-276.
3. Щукін І. Екологія для студентів вузів. -Ростов н / Д: «Фенікс», 2005. - 224 с.
4. Білявській Г.О. та ін. Основи екології. К.: Либідь, 2004. - 408с.
5. Новиков Ю. В. Екологія, навколишнє середовище і людина. М.: Агентство «ФАИР», 2007, - 320 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Реферат
82.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Вплив природних і соціально-екологічних факторів на людину
Вплив екологічних факторів на різноманітність молюсків різнотипних штучних і природних
Вплив природних політичних економічних та екологічних факторів на розміщення продуктивних
Біологічні та фізіологічні зміни під впливом активні
Формування людської особистості під впливом біологічних факторів
Розвиток особистості дитини під впливом факторів середовища
Біологічні та фізіологічні зміни під впливом активних рухових навантажень
Негативні зміни стану водного басейну великого міста під впливом діяльності людини
Загальні та сумарні показники вмісту природних та антропогенних компонентів що застосовуються в
© Усі права захищені
написати до нас