EKP_01 Ekologie a prostředí
1
Jak je to s globálním oteplováním Téma současnosti Základní these odpůrců: • Globální oteplení není prokázáno • Kdybychom uvěřili, že se zeměkoule skutečně otepluje, nikdo neprokázal, že to mohl ovlivnit člověk • Kdybychom chtěli věřit, že se zeměkoule otepluje a že to způsobil člověk, nikdo zatím neprovedl hodnověrnou analýzu • Kdybychom chtěli věřit, že se zeměkoule otepluje, že to je jev špatný a že ho z velké části působí svou činností člověk, nebyl by to ještě dostačující důvod k přijetí jakýchkoli opatření 2
Jak je to s globálním oteplováním Konkrétněji: Globální oteplování nezpůsobuje CO2,,ale zvýšená aktivita slunce
Chabibullo Abdusamatov, vedoucí laboratoří kosmických výzkumů Hlavní (Pulkovské) observatoře Ruské akademie věd (RAN). 3
Jak je to s globálním oteplováním Odchylky osy země na dráze kolem slunce
• precese (20 tisíc let) • změna sklonu zemské osy (41 tisíc let) • změna tvaru dráhy zemně (100 tisíc let)
4
Jak je to s globálním oteplováním Milankovičovy cykly: • Perioda oscilací výstřednosti eliptické dráhy Země je asi 100 tisíc let, • Otáčení osy zemské rotace kolem jiné osy (precese) je asi 20 tisíc let. Tyto cykly zodpovídají za střídání dob ledových a meziledových (novější teorie se snaží najít jejich vysvětlení uvnitř Slunce). • Cirkulace vody v hloubi oceánů je asi 2000 let • Dlouhodobé sluneční variace trvají 100–400 let, zatímco krátkodobé výkyvy v počtu slunečních skvrn mají periodu asi 11 let.
5
Jak je to s globálním oteplováním Pravidelný cyklus koncentrace CH4 a CO2 (přerušen před 8000 lety) • Nový faktor = zemědělství – Zavlažování rýžových polí – Vypalování luk – Chov zemědělských zvířat
6
Jak je to s globálním oteplováním
7
Jak je to s globálním oteplováním Před 5 tisíci lety se změnil trend CH4 CO2
8
Jak je to s globálním oteplováním Methanový cyklus trvá 22 tis. let • Po odklonu severní polokoule od Slunce emisí CH4 ubývá • CO2 složitější průběh koncentrace s vlivem všech 3 orbitálních cyklů,
9
Jak je to s globálním oteplováním
10
Jak je to s globálním oteplováním • Podle řady klimatických modelů by znamenal kombinovaný vliv obou anomálií oteplení 0,8 °C těsně před začátkem průmyslové éry • Oteplení změřené v minulém století: 0,6 °C (Tento jev objevil už v roce 1827 Joseph Fourier) • Proč intenzivní oteplování unikalo pozornosti. Bylo maskováno přirozenými klimatickými změnami opačného směru.
11
Jak je to s globálním oteplováním Argumenty zastánců: • Průmyslová revoluce • Kácení deštných pralesů • Růst populace • Trvale udržitelný rozvoj
12
13
Jak je to s globálním oteplováním Co z toho plyne: – Současný trend globálního oteplování bude pokračovat ještě cca. 200 let (vyčerpání ekonomicky dostupných paliv) – Později přebytečný CO2 bude postupně absorbován oceány, klima se začne ochlazovat
14
Jak je to s globálním oteplováním Závěr: – Globální oteplování x Globální klimatické změny – Na změnách se s velkou pravděpodobností podílí člověk – Globální klimatické změny = ekonomický problém
15
Ekologie a společnost Technika a životní prostředí (ŽP): – je zdrojem civilizačního rozvoje, – odčerpává omezené přírodní zdroje, – je schopna řešit negativní jevy v životním prostředí.
Terminologie: – Definice OSN (1972) „Totalita fyzického, chemického a biologického prostředí nutná pro zdravé globální životní podmínky“ – Společensko-hospodářská definice „Životní prostředí je nedílná součást životní úrovně zahrnující: 16
• potřeby člověka a společnosti, • stupeň uspokojování potřeb, • podmínky pro uspokojování. – Ekologická definice „Životní prostředí je otevřený dynamický systém, formovaný jako produkt interakcí mezi člověkem a vzájemnými vztahy uvnitř jeho společenství a biosférou“.
17
Ekologické faktory: – abiotické (fyzicko-geografické), – biotické (rostlinstvo, živočichové), – antropogenní (působení člověka).
Ekosystém Zvláštní postavení v ES má člověk: – je součástí ekosystému, – ovlivňuje významně ekosystém. Člověk se angažuje v ES z důvodů: – přežití (dříve), – naplnění svých potřeb (nyní). Svou činností vytváří prostředí, jehož základní složky jsou: – umělé prostředí, – sociálně ekonomické prostředí. 18
Přírodní prostředí
Umělé prostředí Sociálně ekonomické prostředí
Původní je přírodní prostředí. Společenství lidí působí na PP a UP. Dopad: – pozitivní (biologie, sociální podmínky), – negativní (odpad, smog, přelidnění), Možnosti člověka postupně přerostly přírodu. 19
Lidstvo je na „bludné cestě“: – uspokojování potřeb = vyčerpání zásob, – konzumní společnost = odpad. Trvale udržitelný rozvoj zajišťování potřeb společnosti bez ohrožení schopnosti budoucích generací uspokojit své vlastní potřeby. – iluze prázdného světa (internet), – víra v pokrok (omezené možnosti), – omezenost zdrojů (suroviny, odpad, prostor), – nepochopení vzdálených důsledků, – podceňování budoucnosti, (rychlost technického rozvoje). 20
Trvale udržitelný rozvoj: • Počátky na přelomu 60. a 70. let, v tzv. Římského klubu • V roce 1972 se uskutečnila konference OSN na téma prostředí a člověk • V roce 1987 byla definice „Trvale udržitelného rozvoje" zpřesněna v tzv. zprávě Gro Harlem Brundlantové, předsedkyni Světové komise pro životní prostředí a rozvoj (WCED) • V roce 1992 se o "trvale udržitelném rozvoji jedná na na "Summitu Země" Rio de Janeiru 21
Ekologie jako věda Je ekologie věda ? (Co je to věda) Věda o vztazích mezi organizmy a prostředím. Původně vědní disciplína biologické povahy.
V současnosti se k ekologii přidružují vědy nebiologické -> technika Životní prostředí Ekologie Environmentální vlivy
22
Ekologická stabilita Většina ekologických strategii vychází z předpokladu, že přestanou-li působit vnější síly systém se vrátí do původního stavu. Stabilní stav ekosystému = homeostaze. Homeostaze ES je stav, kdy regulace odchylek je na úrovni: – jedinců, – systému.
Základní rysy homeostaze – na základě získaných informací kompenzace odchylek, – dynamická rovnováha, – oběh látek a energii bez vnějšího popudu.
23
Omezení homeostaze: – v ES působí víc podnětů (faktorů), – působení faktorů je interaktivní, – při trvalém působení se ES mění. Stav kdy v ES platí principy homeostaze se nazývá sukcese ES. Plynutí systému ke stabilitě se označuje homeorheza. Dynamika ekosystému Homeostaze: Tendence systému plynout ke klidovému stavu. Homeorheza: Tendence systému udržovat vývoj na určité trajektorii. 24
Ekologická „krajina“
– sukcesně nezralý ES (A), – sukcesně zralý ES (B), – sukcesní ES v ohrožení (C)
Kriteria ekologické stability: – kritické zatížení není překročeno (změna ES je zanedbatelná), – kritické zatížení je jednorázové a krátkodobé (reakce systému na zatížení je únosná), – kritické zatížení trvale překračuje meze.
25
Formy ekologické stability: – Resilience (pružnost) doba kdy dojde ke změně stavu – Rezistence (odolnost) rozpětí mezi dvěma stavy
26
Sukcesní změny: – hodnocené z hlediska postupu: • náhlé (katastrofické) Ekosystém zaniká, nebo je těžce poškozen • postupné: • • • • • •
periodické (cyklické opakování), nahodilé (kolísání klimatických veličin), cyklické (teplotní výkyvy), směrové, adaptační (změny podnebí), přenesené (králíci Austrálie).
– hodnocené z hlediska trvání: • primární (stoletý proces), • sekundární (krátkodobý proces). 27
Zajištění ekologické stability: – minimalizovat možné změny (rezistence), – optimalizovat možné změny (resistence).
Definice ekologické stability: – Ekologická stabilita je schopnost ES další reprodukce při působení rušivých vlivů. – Ekologická labilita je neschopnost ES překonávat působení rušivých vlivů. – Ekologická rovnováha je dynamický stav, kdy se ES po případném působení rušivých vlivů snaží navrátit do rovnovážného stavu. 28
Regulace v ekosystému Stabilita ES je kvazistacionární stabilita, ke které se ES blíží regulací odchylek A
B
Ekosystém
Charakter zpětné vazby – technika izolovaný jev
A
B A
– ekologie postranní jev
B
C29
Regulovaný systém Prvek zpětné vazby
technický
přírodní
regulátor regulovaná veličina
termostat skutečná teplota
predátor četnost kořisti
řídící veličina
nárok na teplotu
potravní požadavek
Omezení/specifika principů: – nulový zásah člověka, – progres (zachování daného stupně uspořádání ES), – regres (narušování daného stavu ES).
30
Poruchy v ekosystému Trvalé/Dlouhodobé změny v ES vyvolávají stresory Ekologický stres stav mobilizující nápravné/ochranné opatření působící vůči vnějším podnětům Charakter stresu – adaptační mechanizmus (živý organizmus), – odpověď na působení stresorů (adaptace), 31
32
Typy stresorů: – vlastní (vnitřní), – cizí (antropogenní). Žádný ES není schopen odolávat všem cizím stresorům
Působení stresorů: – normální působení stresorů: • nepodstatné změny ES, • cyklické kolísání charakteristik ES, • krátkodobé kolísání charakteristik ES.
– extremní působení stresorů: • katastrofální změna ES 33
Působení stresorů: • • • •
Konstantnost, Cykličnost, Odolnost, Elastičnost.
34
Dlouhodobé působení stresorů:
35
Důsledkem překročení limitních úrovní stresorů je: – Ekologická havárie mimořádná situace v ES – Ekologická krize situace, kdy schopnost ES se přiblíží k stupeň krize meznímu stavu: • doba • úroveň
– Ekologická katastrofa situace, kdy možnost reprodukce ES zaniká: • extremní stresor (výbuch JE), • plíživý stresor (SO2 v ovzduší). 36
Prognózování reakce ES na působení stresorů: – hlavní civilizační stresory trvale gradují, – vytváří se rezistence, snižuje se odolnost, – dochází k sinergismu, – bilance civilizačních stresoru je neúplná, – rozhodující je intenzita * doba (nikoliv pouhá intenzita), – lineární extrapolace z dlouhodobého pohledu není možná.
37
Co z toho vyplývá: Stabilizační mechanizmy v ES fungují jen uvnitř určitých limitů. Po jejich překročení ES: • zanikne, • změní se v jiný. Jaké jsou hraniční limity se neví.
Co se stane nedojde-li k omezení emisí škodlivin do atmosféry: • příroda vzniklé poruchy po čase zahladí, • příroda se zhroutí, • příroda se bude chovat nepředvídatelně.
38
