Кривые выживания (кривые «устрицы», «дрозофилы» и «гидры»).

БИЛЕТ № 17

 

Экологические проблемы современного общества (озоновые дыры, парниковый эффект, кислотные дожди, деградация почв, сокращение биоразнообразия, и т.д.) и пути их решения. Концепция устойчивого развития.

жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший ее от жестокого ультрафиолетового излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.

Проблема озонового слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с британской станции в Антарктиде, на высоте 25 - 30 километров обнаружил резкое снижение содержания озона[5]. С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озоновая "дыра" меняющихся форм и размеров. По данным на 2006 год она равна 29 миллионам квадратных километров. Позднее такая же "дыра" была обнаружена над канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии, в частности над Воронежем. Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита, ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности Земли. В случае уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения Земли, Также повышенный уровень излучения ведет к резкому увеличению смертности среди морских животных и растений.

Истощение озонового слоя взволновало не только ученых, но и правительства многих стран. Начались поиски причин. Сначала подозрение пало на хлор- и фторуглеводороды, употребляемые в холодильных установках, так называемые фреоны. Они действительно легко окисляются озоном, тем самым уничтожая его. Были выделены крупные суммы на поиски их заменителей. Однако холодильные установки применяются преимущественно в странах с теплым и жарким климатом, а озоновые дыры почему-то наиболее ярко проявляются в полярных областях. Это вызвало недоумение. Потом было установлено, что много озона уничтожается ракетными двигателями современных самолетов, летающих на больших высотах, а также при запусках космических кораблей и спутников. Для окончательного решения вопроса о причинах истощения озонового слоя необходимы детальные научные исследования. Другой цикл исследований нужен для выработки наиболее рациональных способов искусственного восстановления прежнего содержания озона в стратосфере. Работы в этом направлении уже начаты. Служба новостей ООН отмечает, что благодаря принятию Монреальского протокола (Переменить ситуацию к лучшему постарались в 1989 году, заключив Монреальский договор о запрете использования озоноразрушающих соединений. Конечно «озоновые дыры» все равно появляются каждую осень, чтобы исчезнуть с приходом зимы. И каждую осень, 16 сентября празднуется день Защиты Озонового Слоя, назначенный на этот день в память о моменте подписания Монреальского договора) удалось значительно сократить использование озоноразрушающих веществ, и озоновый слой начал восстанавливаться. Однако, по прогнозам ученых, его полное восстановление над Антарктикой произойдет не раньше 2065 года - на 15 лет позже, чем считалось прежде. Напомним, ранее сообщалось, что американская исследовательская группа, изучив данные наблюдений за последние 25 лет, пришла к выводу, что озоновый слой в стратосфере за пределами полярных регионов перестал утончаться еще в 1997 году, к середине века толщина озонового слоя достигнет нормы. Еще спустя два десятилетия исчезнут озоновые дыры над полюсами планеты. Исследователи разных стран сходятся во мнении, что озоновый слой вне полюсов планеты постепенно восстанавливается. По разным оценкам нормальной толщины защитный слой планеты вне полюсов достигнет к 2040-2060 году. Что касается озоновой дыры над Южным полюсом, то ее исчезновение займет больше времени, однако она все же уменьшается.

 

Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Ещё в 1827 году французский физик Жозеф Фурье предположил, что атмосфера земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему при этом испариться обратно в космос. Этот эффект достигается благодаря некоторым атмосферным газам второстепенного значения, каковыми являются, например, водяные испарения и углекислый газ. Они пропускают видимый и «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое» инфракрасное излучение, имеющее более низкую частоту и образующееся при нагревании земной поверхности солнечными лучами. Если бы этого не происходило, Земля была бы примерно на 30 градусов холоднее, чем сейчас, и жизнь бы на ней практически замерла. Исходя из того, что «естественный» парниковый эффект - это устоявшийся, сбалансированный процесс, увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество CO₂в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из-за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлоросодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объёмах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ.

Деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. Увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощатьтепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды.

Тем не менее, ведутся ожесточенные споры вокруг того, какое конкретно количество этих газов вызовет потепление климата и в какой степени, а также как скоро это произойдет. Даже когда изменение климата действительно происходит, в этом трудно быть стопроцентно уверенным. Мировые средние температуры могут сильно колебаться в пределах нескольких лет и десятилетий - причем по естественным причинам. Проблема в том, что считать средней температурой, и на основании каких критериев судить, действительно ли она изменилась в ту или другую сторону. В конце восьмидесятых - начале девяностых годов XX века несколько лет подряд среднегодовая глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения в том, что вызванное человеческой деятельностью глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 - 0,6 градусов Цельсия. Однако среди них нет согласия в том, что именно вызвало это явление. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все ещё находится в пределах естественных температурных колебаний.

Неопределенность в вопросе глобального потепления порождает скепсис по поводу грозящей опасности. Потепление климата может привести.к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать. Решить данную проблему было бы можно, сократив выбросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода. В процессе работы автомобильных двигателей, тепловых электростанций, и прочих заводов и фабрик в в воздух в большом количестве выбрасываются оксиды азота и серы. Эти газы вступают в различные химические реакции и в итоге образуются капли кислот, которые и выпадают кислотными дождями или переносятся в виде тумана.

Кислотные осадки могут выпадать не только в виде дождя, но и в виде града или снега. Такие осадки наносят в 5 - 6 раз больше вреда, так как в них более высокая концентрация кислот.
Выпадение кислотных осадков вызывает эрозию почв, угнетает рост растительности и уменьшает ее биоразнообразие. При повышении кислотности в водной среде гибнут обитающие там животные. У людей кислотные осадки могут вызвать заболевания органов дыхания, глаз. К тому же они являются катализаторами разрушения архитектурных построек, и тем самым несут за собой значительный экологический и экономический ущерб. Кислотные дожди наблюдаются в США, Канаде, Германии, Швейцарии, Австралии и других странах. Экономические убытки от кислотных осадков, например в США, ежегодно составляют более 12 миллионов долларов. Для того чтобы решить эту проблему человечество должно сократить количество выбросов оксидов азота и серы в атмосферу.

Почвы – важнейший компонент биосферы. Основными функциями почвенного покрова являются: биоэкологическая; биоэнергетическая; фиксации азота и образования белков; активного агента в глобальных биогеохимических циклах основных химических элементов; выветривания; гидрологическая; метеорологическая. Эти функции определяют многие взаимосвязи в глобальном механизме функционирования географической среды. Почва играет определяющую роль в производстве первичной биологической продукции как основы возобновимых природных ресурсов и главного источника питания человечества, через нее осуществляется обмен веществом и энергией во многих звеньях глобальных биогеохимических циклов и регулируется химический состав вод и воздуха.

Деградация почв – процесс, приводящий к уменьшению продуктивности почв, обеспечивающих население продовольствием. Начиная со времен ранних цивилизаций, она является непреднамеренным последствием землепользования и часто связана с процессами обезлесения и опустынивания. В последнее время концепция деградации почв была расширена и в нее включили широкий спектр взаимосвязанных почвенных процессов, которые могут повлиять на снижение продуктивности почвы. Многие процессы деградации почв являются в то же время естественными процессамипочвообразования. Процессы деградации почв – это неблагоприятные изменения свойств почв по сравнению с их оптимальным состоянием, необходимым для обеспечения потребностей населения. Они включают уменьшение содержания в почве органического вещества, изменение температуры почв и процессов вымыванияглинистых частиц, коллоидов, а также выщелачивание.

Уменьшение содержания в почве органического вещества ухудшает структуру почвы, снижая емкость поглощения, уменьшает активность почвенных организмов и может привести к окислению почвы или «дисбалансу питательных веществ». Изменение температуры может приводить к деградации почв, увеличивая или уменьшая скорость минерализации органического вещества, изменяя интенсивность прорастания семян, замедляя созревание урожая и нарушая почвенные биотические сообщества. Изменение процессов вымывания глинистых частиц, коллоидов и выщелачивание почвенного профиля могут привести к изменению интенсивности поверхностной эрозии, условий фильтрации почвенного стока, вызывая изменения влажности почвы и запасов содержащихся в ней питательных веществ, прочности структуры и емкости поглощения.

К деградации почв можно также отнести такие «искусственные» процессы, как орошение, изменение свойств почв путем внесения городского или промышленного шлама, синтетических удобрений, гербицидов или пестицидов и даже отложение частиц, образующихся в результате сжигания ископаемого топлива. Многие процессы почвенной деградации могут быть результатом или причиной развития водной или ветровой эрозии почв и их воздействия на содержание питательных веществ и характеристики влажности почв.

В период научно-технической революции главной силой, преобразующей растительный и животный мир, выступает человек. Деятельность человека в последние десятилетия привела к тому, что темпы исчезновения многих видов животного мира, в первую очередь млекопитающих и птиц, стали гораздо более интенсивными и значительно превышают расчётные средние темпы утраты видов в предыдущих тысячелетиях. Прямые угрозы биоразнообразию, как правило, базируются на социально-экономических факторах. Так, рост народонаселения ведёт к повышению потребности в продуктах питания, соответствующему расширению сельскохозяйственных угодий, интенсификации землепользования, использованию земель под застройку, общему наращиванию потребления и усилению деградации природных ресурсов.

Согласно последним обследованиям, обобщённым специалистами ООН, около четверти миллиона видов растений, т. е. каждый восьмой, находятся под угрозой исчезновения. Проблематичным является также и выживание приблизительно 25% всех видов млекопитающих и 11% видов птиц. Продолжается истощение рыбных промысловых районов Мирового океана: за последние полвека улов рыбы вырос почти в пять раз, при этом 70% океанических промыслов подвергаются предельной либо запредельной эксплуатации.
Проблема сохранения биологического разнообразия во многом взаимосвязана с деградацией лесных ресурсов. Леса содержат свыше 50% мирового биоразнообразия, обеспечивают ландшафтное многообразие, формируют и защищают почвы, содействуют задержанию и очистке воды, производству кислорода, снижают угрозу глобального потепления климата. Рост численности населения и развитие мирового хозяйства обусловили растущий глобальный спрос на лесную продукцию. В итоге за последние 300 лет уничтожено 66-68% лесной площади планеты, и лесистость сократилась до 30%. Заготовка древесины ограниченного числа пород приводит к изменениям в видовом составе крупных лесных массивов и является одной из причин общей утраты биологического разнообразия. В период 1990-2000 гг. в развивающихся странах в результате чрезмерной вырубки, трансформации под сельскохозяйственные угодья, болезней и пожаров было потеряно десятки миллионов гектаров лесных угодий. Особенно угрожающее положение сложилось в тропических лесах. При современной скорости их вырубки в XXI столетии в некоторых регионах (Малайзия, Индонезия) леса могут исчезнуть полностью.

Осознание непредсказуемой ценности биологического разнообразия, его значения для поддержания естественной эволюции и устойчивого функционирования биосферы привело человечество к пониманию угрозы, которую создаёт сокращение биологического разнообразия, происходящее в результате некоторых видов человеческой деятельности. Разделяя озабоченность мирового сообщества, Конференция ООН по окружающей среде и развитию (1992 г.) среди других важнейших документов приняла Конвенцию о биологическом разнообразии. Основные положения конвенции направлены на рациональное использование природных биологических ресурсов и осуществление действенных мер по их сохранению. В течение тысячелетий люди стремились получить от природы как можно больше её богатств и не помогали ей восстанавливать их. Но череда экологических кризисов стала хорошим уроком для людей, и они постепенно учатся исправлять свои ошибки. В наши дни всё большее число стран с большим трудом, но всё-таки учатся договариваться между собой о том, как вместе спасти планету от загрязнения воздуха и воды, от опустынивания и исчезновения лесов. Растёт число особо охраняемых природных территорий. В 2000 году таких территорий в мире было уже 11,5 тыс., а их общая площадь превышала 12 млн. км2. Это значит, что в совокупности они занимали примерно 9% всей обитаемой суши. В конце ХХ столетия человек создал промышленные технологии, не дающие токсичных отходов и загрязнений, стал строить эффективные очистные сооружения, разработал многочисленные способы безопасного ведения сельского хозяйства. Всё это означает выполнение выдвинутого ООН ещё в 1970-х годах девиза: «Земля только одна!».

 

Устойчивое развитие (англ. sustainable development - поддерживаемое развитие) - такое развитие общества, при котором улучшаются условия жизни человека, а воздействие на окружающую среду остаётся в пределах хозяйственной емкости биосферы, так что не разрушается природная основа функционирования человечества. При устойчивом развитии удовлетворение потребностей осуществляется без ущерба для будущих поколений.

Концепция устойчивого развития явилась логическим переходом от экологизации научных знаний и социально-экономического развития, бурно начавшимся в 1970-е годы, когда человечество столкнулось с проявлением глобальных экологических проблем. Реакцией на эту озабоченность было создание международных неправительственных научных организаций по изучению глобальных процессов на Земле, таких как Международная федерация институтов перспективных исследований (ИФИАС), Римский клуб (с его знаменитым докладом «Пределы роста»), Международный институт системного анализа и др.

В 1972 году в Стокгольме (Швеция) состоялась Конференция ООН по окружающей среде, где были разработаны Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), что ознаменовало включение международного сообщества на государственном уровне в решение экологических проблем, которые стали сдерживать социально-экономическое развитие. Стала развиваться экологическая политика и дипломатия, право окружающей среды, появилась новая институциональная составляющая — министерства и ведомства по окружающей среде.

В 1980-х годах стали говорить об экоразвитии, развитии без разрушения, необходимости устойчивого развития экосистем. Всемирная стратегия охраны природы (ВСОП), принятая в 1980, впервые в международном документе содержала упоминание устойчивого развития. Вторая редакция ВСОП получила название «Забота о планете Земля — Стратегия устойчивой жизни» и была опубликована в октябре 1991. В ней подчеркивается, что развитие должно базироваться на сохранении живой природы, защите структуры, функций и разнообразия природных систем Земли, от которых зависят биологические виды. Для этого необходимо: сохранять системы поддержки жизни (жизнеобеспечения), сохранять биоразнообразие и обеспечить устойчивое использование ресурсов. Появились исследования по экологической безопасности как части национальной и глобальной безопасности.

В 1980-е годы Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) призывала к необходимости перехода к «развитию без разрушения». В 1980 году впервые получила широкую огласку концепция устойчивого развития во Всемирной стратегии сохранения природы, разработанной по инициативе ЮНЕП, Международного союза охраны природы (МСОП) и Всемирного фонда дикой природы. В 1987 году в докладе «Наше общее будущее» Международная комиссия по окружающей среде и развитию (МКОСР) уделила основное внимание необходимости «устойчивого развития», при котором «удовлетворение потребностей настоящего времени не подрывает способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности». Эта формулировка понятия «устойчивое развитие» сейчас широко используется в качестве базовой во многих странах. На Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992) был представлен детальный анализ экологической ситуации в мире. В работе конференции участвовали главы государств и правительств, которым впервые пришлось принять трудное решение об изменении мировоззренческой стратегии человечества. Было признано, что возрастающий уровень благополучия экономически развитых стран недостижимы для развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки. Было признано, что движение развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые станы, невозможно, так как природа не выдержит такого роста потребления. В результате дискуссий была провозглашена необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития. Основой решений стала работа комиссии Брунтланд (1987), выдвинувшей идею «sustainable development» (англ. sustain – поддерживать). В докладе этой комиссии ставилась целью создания мирового порядка, удовлетворяющего «нужды настоящего, не подвергая способность будущих поколений удовлетворять свои потребности». Однако итоги десятилетия, прошедшего после Конференции ООН в Рио-де-Жанейро, свидетельствуют о том, что проблема реализации модели устойчивого развития гораздо более сложная, чем предполагалось ранее.

 

 

Кривые выживания (кривые «устрицы», «дрозофилы» и «гидры»).

Различают три основных типа кривых выживания. Кривая I типа свойственна организмам, смертность которых на протяжении всей жизни мала, но резко возрастает в ее конце (например, насекомые, погибающие после кладки яиц, люди в развитых странах, некоторые крупные млекопитающие). Кривая II типа характерна для видов, у которых смертность остается примерно постоянной в течение всей жизни (например, птицы, пресмыкающиеся). Кривая III типа отражает массовую гибель особей в начальный период жизни (например, многие рыбы, беспозвоночные, растения и другие организмы, не заботящиеся о потомстве и выживающие за счет огромного количества икринок, личинок, семян и т. п.). Встречаются кривые, сочетающие черты основных типов (например, у людей, живущих в отсталых странах, и некоторых крупных млекопитающих, кривая I вначале имеет резкое падение в связи с большой смертностью сразу после рождения).

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: