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 CO 2,,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 CH 4 a CO 2 (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 CH 4 CO 2 8
Jak je to s globálním oteplováním Methanový cyklus trvá 22 tis. let Po odklonu severní polokoule od Slunce emisí CH 4 ubývá CO 2 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 CO 2 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 Ekosystém B Charakter zpětné vazby technika izolovaný jev A B ekologie postranní jev B A C 29
Prvek zpětné vazby Regulovaný systém technický přírodní regulátor termostat predátor regulovaná veličina skutečná teplota 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 meznímu stavu: stupeň krize doba úroveň Ekologická katastrofa situace, kdy možnost reprodukce ES zaniká: extremní stresor (výbuch JE), plíživý stresor (SO 2 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