- Вступление
- Современные экологические проблемы
- Пути решения экологических проблем
- знать определения понятий: биосфера, экосистема
- знать причины сокращения биоразнообразия
- уметь доказать необходимость поддержания биоразнообразия в любой экосистеме и в биосфере
Представьте себе мир через сто лет. Опишите, как изменилась природа?
Вступление
Деятельность человека за последние 200 лет привела к вымиранию многих видов. Мамонт, дронт, бескрылая гагарка и бенгальский тигр — вот неполный список животных, которые уже никогда не появятся на нашей планете. По существующим оценкам в настоящее время ежегодно вымирает в среднем один вид. Кроме того, индустриализация и урбанизация приводят к загрязнению окружающей среды.
Если человечество хочет сохранить биосферу, то встаёт вопрос об охране окружающей среды. Дальнейшее ухудшение абиотических параметров и вымирание видов ставит под вопрос существование биосферы и существование самого человечества. Необходимы научные достижения в природоохранной области. К сохранению природы должны стремиться правительства и вся общественность.
Современные экологические проблемы
- Загрязнение окружающей среды
Рис. 1. Последствия кислотных дождей
Технический прогресс привёл к накоплению в атмосфере хлорфторуглеродов (ХВУ), диоксида серы, оксидов азота и других парниковых газов. Такие загрязнители снижают концентрацию озона, поражая озоновый слой. Через озоновые дыры солнечная радиация проходит в полном объёме и способна разрушать ДНК. Из-за накопления SO2 и NO2 в атмосфере возникает такое явление как кислотные дожди. В наиболее развитых регионах планеты, например на востоке США, в Западной Европе, на северо-востоке Китая и в Японии, регулярно выпадают осадки с Ph ниже 4,0. Кислотные дожди вымывают Mn и Ca из почвы и из листьев растений, что приводит к уничтожению леса.
Рис. 2. Диаграмма содержания парниковых газов в атмосфере
Источниками загрязнения воды является сельскохозяйственная деятельность, которая приводит к накоплению и вымыванию азота из почвы. Поверхностные стоки из городских и индустриальных зон, а также со свалок, часто загрязнены тяжёлыми металлами и углеводородами. Это приводит к гибели животных в акваториях. Сам человек тоже может погибнуть от заражённой воды. Так случилось при промышленном сбросе ртути в прибрежные воды около Миниматы в Японии. В результате погибли рыбы, рыбоядные животные и люди.
- Вырубка лесов
Вырубка лесов стимулировала эрозию почв в Австралии, а это повысило мутность прибрежных вод этого континента, что повлекло отмирание полипов Большого Барьерного рифа. Если этот процесс не остановить, риф исчезнет, а значит, исчезнет сила, защищающая страну от цунами и наводнений.
Рис. 3. Эрозия почвы
По существующим оценкам ежегодно исчезает 12 млн га леса, что равно территории Англии, а ещё 10 млн га деградирует из-за вырубки наиболее ценных пород дерева. К 2000 году доля тропических лесов снизилась с 15 % до 7 % от площади мировой суши.
Рис. 4. Масштабы вырубки леса в Сибири
Поскольку население планеты растёт, площадь сельскохозяйственной территории и городов вырастет. Вместе с этим вырастет спрос на топливо.
Всё это приведёт к росту концентрации углекислого газа в атмосфере, уничтожению лесных экосистем. Усилится эрозия почв, которая приведёт к наводнениям и селям. Исчезнет генетический резерв малоизученных форм жизни.
Рис. 5. Карта опустынивания
- Эрозия почвы и опустынивание
Перевыпас домашнего скота ведёт к изреживанию растительного покрова и вытаптыванию почвы с разрушением её структуры. За этим следует ветровая и водная эрозия. Выпахивание почв приводит к уменьшению минеральных элементов и гумуса. На орошаемых землях главными проблемами остаются переувлажнение и засоление (повышение концентрации солей в почве). Деградация земель ведёт к опустыниванию. Если опустынивание естественным путём ведёт к формированию экосистемы, то от антропогенного воздействия остаётся только иссушённая земля и песок.
Рис. 6. Обработка сельскохозяйственного поля
- Применение пестицидов
Пестициды — химические вещества, которые используются для борьбы с вредными для человека организмами. Такие вещества с успехом борются с сорняками, насекомыми-вредителями культурных растений и переносчиками заболеваний,
но обладают токсичностью и стойкостью.
Рис. 7. Сокол сапсан
В Антарктиде в середине 1960-х гг. был обнаружен пестицид ДДТ, который широко применялся с 1940-х по 1960-е годы очень далеко от мест обнаружения. Пестициды губительно действуют на животных, особенно на птиц. Сокол сапсан полностью исчез на востоке США.
Кроме того, вредители вырабатывают специфичный «иммунитет» к действию пестицидов. В этом случае происходит всплеск численности насекомых-вредителей. Слабо изучен вопрос накопления ядохимикатов в окружающей среде и синергизма с другими химическими веществами.
- Вымирание видов
Результаты исследований показали, что птицы и млекопитающие вымирают сейчас в 10–100 раз быстрее, чем в «естественных» условиях. Сокращение общего генофонда снижает вероятность адаптации оставшихся видов существ.
Рис. 8. Динамика вымирания видов за последние 500 лет
Рис. 9. Динамика скорости и темпов роста населения
- Перенаселение Земли
Численность населения Земли необратимо растёт, что приводит к росту потребностей человечества, а это — уже к ухудшению состояния всей планеты. Все последствия приведены выше.
Пути решения экологических проблем
Важнейшей задачей современности становится развитие экологического подхода к жизни. Принятие решений на государственном уровне всё еще диктуется в основном экономическими соображениями и желанием получить выгоду. Этот путь приведёт к разрушению устойчивости биосферы и необратимым последствиям в ближайшем будущем. Только совместная работа учёных, политиков и общественности способна сохранить планету и человечество.
Редкие виды и виды под угрозой исчезновения защищаются Международным союзом охраны природы. Списки таких видов фиксируются в Красной книге.
Существует так же ряд мер, способствующих предотвращению вымирания:
- охрана и восстановление местообитаний;
- создание природоохранных зон: заказников, заповедников, национальных парков, резерватов;
- контролирование численности популяций;
- сокращение применений отравляющих веществ;
- осуществление программ разведения исчезающих видов;
- создание банков половых клеток и семян для сохранения генетической информации.
Необходимо пересмотреть механизмы работы промышленных предприятий и сельского хозяйства. Разрабатываются методы вторичной переработки мусора и создание альтернативных безопасных источников энергии.
Пример
Рис. 10. Бамбуковая панда
Большая панда (Ailuropoda
melanoleuca) — символ Всемирного фонда охраны природы (WWF). Вымирание этого зверя удалось остановить.
Бамбуковый медведь обитает на востоке Тибета и на юго-западе Китая в горной местности. Это млекопитающее имеет очень узкую пищевую специализацию — питается исключительно молодыми побегами бамбука.
В провинции Сычуань в 1983 г. бамбуковые джунгли внезапно погибли в огромных масштабах. От голода 59 панд погибли. При этом место обитания вида сокращалось из-за антропогенного фактора. К началу
90-х гг. XX в. был проведён достаточно большой объём исследований, что позволило понять экологию и физиологию большой панды в природе. Для этого вида были созданы лесные заповедники, где животных разводят с использованием искусственного осеменения. На сегодняшний день популяция насчитывает тысячу особей.
Контрольные вопросы
- Какое негативное воздействие оказывает человек на природу?
- Какие пути решения экологических проблем может предпринять человечество?
- Какие экологические проблемы существуют в вашем регионе?
- Загрязнение воды, воздуха, почв. Истребление видов живых существ. Урбанизация приводит к разрушению наземных и водных экосистем. Перенаселение истощает запасы сырья. Отходы засоряют планету.
- Экономичное природопользование, экологическая грамотность всех слоёв населения. Создание законов, которые будут защищать природу от нерационального использования для большей выгоды.