webzdarma.cz
5

DRUHY GLOBÁLNÍCH PROBLÉMŮ

 

oteplování - skleníkový efekt, zeslabování ozonosféry, redukování fauny a flóry, znečišťování oceánu, zachování míru, růst populace – hladomor, civilizační choroby

 

Globální problémy lidstva        

*   týkají se celého lidstva

*   ohrožují samotnou podstatu lidstva

*   jsou vyvolány existujícím typem rozvoje lidstva

*   příkladem jsou – populační exploze, surovinová a energetická krize, problém války a míru

*   jejich řešení vyžaduje nové přístupy    - respektování limitních možností naší planety

- omezení spotřeby a recyklace

- využití zdrojů nezatěžujících životní prostředí

- respektovat ekologické zákonitosti

*   nové ekologické problémy – povodně, změna klimatu, …

G.p. jsou:

*   narušování ozónosféry

*   znečišťování ovzduší

*   skleníkový efekt, klimatické změny

*   kyselá atmosférická depozice

*   snižování úrodnosti půd, rozšiřování pouští a polopouští

*   znečišťování zdrojů sladké vody

*   znečišťování moří a oceánů

*   ubývaní lesů, nedostatek palivového dřeva

*   snižování biologické rozmanitosti (biodiverzity)

*   spotřeba energie

*   odpady, nebezpečí z odpadních látek, chemikálií, patogenních látek

*   populační exploze

 

Globální oteplování je jev, který je v poslední době často skloňován v médiích. Co to však je, jak vzniká a jaké má následky?

   Problém spojený s globálním oteplením (také označovaný jako globální klimatická změna - global climate change ) souvisí s principem tzv. skleníkového jevu, který působí již po stovky miliónů let jako ochrana povrchu naší planety před drastickými změnami teploty mezi dnem a nocí. Díky atmosféře a jejímu složení proniká na povrch Země sluneční záření (převážně jako viditelné světlo ) prakticky bez zábran. Část světla se odráží od mraků, vodní hladiny a sněhové pokrývky a uniká zpět do kosmu. Část je po dopadu na povrch země pohlcena a zahřívá jej. Teplo, které ze zahřátého povrchu uniká je též záření, ale o delší vlnové délce, tzv. záření infračervené. To je ale na čas některými plyny v atmosféře zadrženo - pohlceno - a tak pomáhá udržet poměrně stabilní přízemní teplotu. Pokud by skleníkový jev nefungoval, pohybovala by se průměrná teplota povrchu Země okolo -30 °C. Fakticky by ve dne byly některé oblasti ohřívány na více stupňů než dnes a v noci by se ochlazovaly hluboko pod bod mrazu. Naopak, kdyby skleníkový jev působil silněji, podobně jako na Venuši, mohla by teplota při povrchu Země dosahovat i 300-400 °C. Plyny, které mají schopnost tepelné - infračervené - záření pohltit, se nazývají skleníkové plyny. Patří sem především vodní pára, oxid uhličitý, metan, ozón, oxid dusný a několik dalších. Skleníkový jev založený na přítomnosti skleníkových plynů je tedy efekt přirozený.

   Při některých lidských činnostech se však uvolňuje větší množství skleníkových plynů, než je přirozené. Spalováním fosilních paliv {uhlí, ropy), odlesňováním, vypalováním lesů, při obdělávání půdy přibývá oxid uhličitý. Pěstování rýže, chov dobytka, hnilobné procesy ve skládkách komunálního odpadu přispívají k produkci metanu, přízemní ozón je součástí letního fotochemického smogu (vzniká zejména z automobilové dopravy). Nárůst těchto plynů (i řady dalších) může způsobit, že zadržení tepelného záření země se zvýší a stoupne tak teplota na Zemi. Následky tohoto zvýšení je možno očekávat takřka na celé planetě. Odhaduje se, že může dojít k rozkolísání klimatu, změně režimu srážek (místní sucha nebo záplavy), k zesílení a změně výskytu tropických a subtropických bouří,                               k intenzivnějšímu tání ledovců, což by (spolu s rozpínáním vodních mas teplem) mohlo vést ke stoupání hladiny světového oceánu.

   Teplota (a klima vůbec) nebyla nikdy na Zemi stálá. V průběhu posledních stovek tisíc let se teplota (i koncentrace skleníkových plynů) mnohokráte změnila. Tato přirozená variabilita zatím nedovoluje přesně stanovit, jakou část oteplení způsobuje člověk. Poslední matematické modely však ukazují, že křivka stoupání teploty je v souladu s trendem zvyšování spalování fosilních paliv a současná klimatologie tak pohlíží na globální oteplování jako na částečný důsledek lidských aktivit.

   Podle zprávy z Fóra pro modelování globálních změn (USA) se průměrná teplota na Zemi zvýšila od minulého století o 0,5 °C. Růst koncentrace oxidu uhličitého se předpokládá i v následujících dekádách a teplota tak do roku 2050 vzroste jen díky zvýšené produkci skleníkových plynů o dalších 0,5 -2 °C. Ledovce severní polokoule se mírně zmenší, změny v Antarktidě nebudou pravděpodobně patrné. Hladina oceánu se dle odhadů zvýší do roku 2050 o 5 - 10 cm. V kontinentálních oblastech středních šířek budou delší období sucha, vzrostou srážky ve vyšších šířkách.

   Nejméně předvídatelné jsou komplexní změny klimatu. Právě proto nelze vyloučit ani zvýšení hladiny oceánů až o několik desítek centimetrů a ve vzdálenější budoucnosti i metrů. To by mělo pro lidstvo velmi vážné následky, protože nízko ležící oblasti u moře jsou většinou velmi hustě osídleny. Z lidských činností pravděpodobně nejvíc by utrpělo zemědělství, které je velmi citlivě adaptováno na současné klimatické podmínky a každé i malé změny budou znamenat nutnost nové adaptace, která vůbec nebude jednoduchá. Pozemské biomy se nedokáží rychle klimatické změně přizpůsobit a mnohé z nich, zejména lesy mírného pásma, mohou být značně poškozeny.

   Jak se globálnímu oteplování bránit? Pokud jsme tedy určili příčiny, tedy přílišné emise skleníkových plynů, je jasné, že zabránit nebo alespoň zpomalit globální oteplování lze snížením emisí těchto plynů do ovzduší. Každé omezení spalování fosilních paliv přispěje ke snížení množství oxidu uhličitého v ovzduší. To souvisí nejen s průmyslovou činností, ale i se způsobem života. Příkladem jsou lidé, kteří využívá automobil i k velmi krátkým cestám, kde by bez problémů mohli využít kolo nebo dokonce dojít pěšky.

   Dalším činitelem ovlivňujícím oteplování jsou lesy. Lesy zachycují i uvolňují oxid uhličitý. Uvolňování se děje ovšem v menší míře. Vědecky není přesně určen poměr mezi zadrženým a uvolněným množstvím, lze však konstatovat, že tento proces existuje a pomáhá snížení oxidu uhličitého v ovzduší.

*    největším emitentem oxidu uhličitého jsou však průmyslové podniky

*    při průmyslové činnosti je potřeba množství energie, která se dnes získává převážně spalováním fosilních paliv

*    trend získávání energie z alternativních zdrojů postupuje velmi pomalu v důsledku nízké efektivity zařízení na její získávání

*    proto větší podíl energie z alternativních zdrojů k celkovému množství získávané energie si mohou dovolit pouze státy s příhodnými geografickými podmínkami

*    mezistátní smluvní snižování emisí oxidu uhličitého přes určité pokroky a snahu Evropské unie naráží na neochotu Spojených států, Kanady i dalších zemí

 

Kyselá atmosférická depozice

Koloběh vody na Zemi společně s průmyslovou činností člověka je příčinou kyselé atmosférické depozice (kyselých srážek). Proč k nim dochází a co způsobují?

   Při spalování fosilních paliv, zejména uhlí a ropy, vzniká oxidací síry obsažené v těchto palivech oxid siřičitý. Při všech spalovacích procesech pak vzniká díky oxidaci vzdušného dusíku (v atmosféře je ho 78%) vzdušným kyslíkem (v atmosféře 21 %), tedy při reakci za normálních teplot plynů k sobě netečných, celá řada oxidů dusíku. Oxidy síry a oxidy dusíku v plynné podobě i po reakci s vodou v atmosféře, působí na prostředí (rostliny, horniny, vodu, stavební materiály) jako slabé kyseliny. Vzhledem k tomu, že zplodiny spalování vznikají takřka všude, kde žije člověk, především po celém povrchu souší, případně mohou být se vzdušnými masami rozneseny na veliké vzdálenosti, je hrozba okyselení prostředí významným celoplanetárním problémem. Okyselení - snížení pH - má za následek změnu prostředí sladkých tekoucích i stojatých vod, které jsou pak nevhodné pro život řady organismů. Kyselými srážkami ovlivněné půdy negativně ovlivňují životaschopnost stromů v lese a snižují vitalitu půdních organismů. V kombinaci s přízemním (troposférickým) ozónem byly a jsou kyselé srážky velkým nebezpečím pro jehličnaté lesy mírného pásma (u nás zejména Krušné hory, Jizerské hory a Krkonoše).

   Kyselé srážky jsou rovněž významným faktorem ohrožení památek - budov, soch, plastik a jiných staveb z kamene (vápence, vápencového pískovce atd.), který díky svému chemickému složení při styku s deštěm, mlhou, rosou, či námrazou podléhá zkáze. Následky koroze památek jsou patrné takřka po celé Evropě. Spolu s dalšími znečištěninami v ovzduší (prach, oxid uhelnatý) přispívají oxidy dusíku a oxid siřičitý ke zdravotním potížím obyvatel měst a průmyslových aglomerací (u nás Praha, Severní Čechy, Ostravsko). Zvýšený výskyt dýchacích potíží a dokonce i zvýšená úmrtnost byla mnohokráte prokázána při historických epizodách smogu (v Londýně, Německu, Belgii, USA i v ČR).

   Ke snížení kyselé atmosférické depozice vede několik cest:

*  nejúčinnější je snížení spalování fosilních paliv a využití alternativních zdrojů energie, případně (podle některých prognóz při zvládnutí rizik plynoucích z možné havárie zařízení a ze zpracování jaderných odpadů) i využití jaderné energie

*  dočasným opatřením je odsiřování spalin v tepelných elektrárnách

*  tento postup však představuje ohrožení přírody těžbou vápenců, které jsou pro odsíření nezbytné

*  problematická je i produkce a ukládání sádrovce, který při odsíření (při reakci oxidu siřičitého s vápencem) vzniká.

*  i přes rozšířené užívání katalyzátorů, je výrazné snížení produkce oxidů dusíku ze spalování jakýchkoli fosilních paliv (zejména benzinu a nafty) v dohledné době nepravděpodobné.

 

Redukce pralesů (flory) a živočichů (fauny)

Hustota, celková výška i množství druhů, kterým se daří v tropickém deštném lese, jakoby napovídaly, že tento biom roste v půdách, jež jsou mimořádně úrodné a mají velkou zásobu živin. Zemědělské práce v tropech však svědčí o pravém opaku. Když vesničan vykácí deštný prales a na jeho místě založí polní kulturu s manihotem nebo kukuřicí, dostane jen jednu, nejvýše dvě uspokojivé úrody - pak se musí přestěhovat o číslo dál a vykácet si nové políčko. Trvalejší úrodu v tropech poskytují jen rýžová pole založená v nivách údolí, kam se splachují živiny z širšího okolí.

   Příčinou malé úrodnosti zemědělských kultur jsou přirozené vlastnosti tropických teralitických půd, jejichž různé varianty jsou substrátem deštných pralesů.

   Hlavní zásoba živin tropického pralesa je totiž uložena ve stojící hmotě stromů a vrací se do půdy po troškách s odumírajícími listy, větvemi a kmeny. Pochopitelně, když porost z místa odstraníme nebo spálíme (popel splaví vodní eroze), zbavíme místo většiny zásob živin a polní kultury nemohou mít dlouhodobější zdroje výživy.

   Když zemědělec opustí vymrskané políčko uprostřed lesa, začne úhor rychle zarůstat druhotným lesem, který je složen z pasekových a pionýrských dřevin. Nejprve se na místo šíří světlomilné a rychle rostoucí druhy. Tyto pionýrské dřeviny bývají propleteny změtí mladších lián z čeledi áronovitých a svlačcovitých a postupně doplňovány dalšími populacemi půdně nenáročných a rychle rostoucích dřevin. Teprve po 50 až 100 letech se na místo vracejí původní lesní druhy odstraněné při prvém kácení a žďáření a půdě se vrací původní úrodnost. V hustě osídlených oblastech ovšem tento cyklus nikdy neproběhne do konce. Po 10 nebo 20 letech se vesničané znovu vracejí na bývalé pole, odstraní vzrostlý druhotný les a znovu sázejí své polní kultury. Při čištění plochy si pomáhají ohněm, kterým spalují předem uřezané větve a kmeny, na něž nestačí jejich primitivní nástroje. Proces kácení a žďáření se tedy opakuje a další úhory již zarůstají jen skrovnou vegetací stromů nebo zůstávají pokryté jen travou: tropický deštný les se mění v savanu.

   Ne všude bývá lidský zásah tak drastický. Velké plochy tohoto biomu jsou stále ještě neosídleny, protože obtížný hmyz, parazitární choroby a malá úrodnost půd odrazují potenciální kolonisty. Velká část plochy však bývá zasažena toulavou těžbou lesníků, kteří těží některé ekonomicky významné stromy. Jsou to například některé druhy mahagonů, ebenů a řada dalších stromů s krásným dřevem, které jsou postupně těženy z pralesů a zpracovávány na nábytek, překližky a dýhy. I toulavá těžba si vynucuje stavbu přístupových cest, které prořezávají dříve kompaktní porosty, narušují jejich mikroklima a vnášejí do nich cizorodou faunu a flóru. Ve všech rovníkových oblastech jsme svědky rychlého zmenšování plochy deštných pralesů a vymírání mnoha vzácných rostlinných druhů. Z kolébky a muzea rostlinných a živočišných druhů se stávají smutné hroby. Ze světa mizí mnohé organismy, jež taxonomové ještě nestačili popsat a jejichž ekonomická hodnota nebyla dosud doceněna.

 

Narušování ozónové vrstvy

Narušování ozónové vrstvy patří mezi problémy zasahující celou planetu. V souvislosti s prouděním vzduchu se však projevuje v různých částech světa a s odlišnou silou. Čeho je následkem a proč?

   Narušování ozónové vrstvy stejně jako skleníkový jev souvisí s mechanismem, jehož přirozený výsledek představuje jeden z nejzásadnějších principů napomáhajících udržet život v té podobě, jak ho známe na naši planetě už více než miliardu let.

   Jako část slunečního záření, jemuž je Země vystavena, proudí ze Slunce též ultrafialové (UV) záření. Je to záření, jehož kratší vlnové délky (180-300nm) jsou pro život nebezpečné. Toto záření dopadá na svrchní vrstvy atmosféry a ve výškách 15-40km nad povrchem (ve stratosféře) se poprvé setkává s molekulami kyslíku. Energie tohoto záření (okolo 200 nm) rozbíjí dvouatomové molekuly kyslíku na jednotlivé atomy. Ty jsou vysoce reaktivní a reaguji s jinými dvouatomovými molekulami kyslíku a tvoří molekulu tříatomovou - ozón. Energie ultrafialového záření s vlnovou délkou větší (okolo 250-300nm) naopak ozón zase rozkládá. Tento proces je v rovnováze a záření, jehož energie se takto v reakcích kyslíku a ozónu "spotřebuje" (přemění na teplo) nemůže dopadat ve velkých kvantech na povrch země a poškozovat živé organismy. Oblasti, ve výškách okolo 25 km nad zemským povrchem říkáme ozónová vrstva. V tak značných výškách je však atmosféra velmi řídká a molekuly ozónu jsou značně rozptýleny. Mocnost této vrstvy je tedy ve skutečnosti vlastně mizivá. Kdyby byl všechen ozón soustředěn do jedné kompaktní vrstvy na povrchu Země, vznikla by slupka o síle pouhé 3mm koncentrovaného ozónu.

   Některé látky, které jsou produkovány v přirozených procesech, ale zejména řada látek, které vyrábí člověk, se postupně dostávají do vyšších vrstev atmosféry - do stratosféry - a mají tu vlastnost, že rozkládají ozón. Jejich nebezpečí tkví právě v tom, že ve ztenčené vrstvě ozónu je zachyceno méně ultrafialového záření, které pak může pronikat na zemský povrch. Vysoké dávky UV záření tlumí fotosyntézu, mohou poškozovat citlivé buňky sítnice oka, zvyšují riziko rakoviny kůže apod.

   Mezi látky, které mají největší vliv na poškozování ozónu patří především tzv. freony (chlorované a fluorované uhlovodíky - CFC). Zejména atomy chlóru (ale do jisté míry i bromu a fluoru) dychtivě reagují s ozónem a po několika reakčních "krocích" se opět uvolňují. Jejich nebezpečí tkví tedy v tom, že jeden atom chlóru může poškodit až několik desítek tisíc molekul ozónu.

   Freony jsou jinak velmi výhodné látky. Jsou netoxické, velmi stálé, vyhovují i svou těkavostí. Pro tyto ideální vlastnosti jsou těžko nahraditelné jinými látkami v mnoha odvětvích průmyslu. Užívají se jako chladiva, nosiče aerosolů ve sprejích, jako expanzní plyny v izolačních pěnách (CFC-11, CFC-12, CFC-22), nebo jako rozpouštědla na čištění kontaktů v elektronice (CFC 113).

   K největšímu úbytku ozónu ve stratosféře dochází již po několik let nad jižním pólem - nad Antarktidou. Lokální "ozónové díry" se však objevují dočasně též nad některými hustě obydlenými oblastmi. Vznik "ozónových děr" není jednoduché vysvětlit. Na rozdíl od možnosti sledovat změny teploty a koncentraci skleníkových plynů až několik set tisíc let nazpět (především analýzou ledu v antarktických a grónských ledovcích), je retrospektivní analýza koncentrace stratosférického ozónu zatím nemožná. A tak naše hodnověrné záznamy nejdou dále než do poloviny 80. let našeho století.

   Poslední výzkumy a matematické modely ukazují, že i při splnění požadavků Montrealského protokolu bude koncentrace ozónu ubývat ještě v prvních dvou desetiletích 21. století. Zvýšenou UV radiací budou postiženy nejen polární oblasti, ale i část mírného pásma na severní polokouli. Dávky UV záření významné pro zvýšení výskytu rakoviny kůže tak mohou dle modelů zasáhnout středozemí a jižnější části Evropy za 10 -30 let. Díky intenzívní oblačnosti vzroste riziko rakoviny kůže (a možné narušení procesu fotosyntézy u zelených rostlin) ve Velké Británii a Irsku až za 30 -50 let. S výjimkou většiny území území Ruska, Indie, Číny, Japonska a Koreje, kde se zvýšení rizika rakoviny kůže může projevit nejdříve za 40 -100 let (nedojde-li k očekávanému snížení koncentrace látek ničících ozón), platí pro většinu oblastí rozvinutého světa (USA, Kanadu a Střední Ameriku) odhady okolo 30 let. Všeobecně se soudí, že místní expozice zvýšené UV radiace bude významně závislá na oblačnosti. Vyšší riziko tedy bude přímo úměrné přímé expozici slunečnímu záření za bezmračných dnů a nadmořské výšce.

Snižování úrodnosti půd, …

*   zhutňování půd

*   půdní eroze

*   chemická degradace

*   ztráta organické hmoty

*   zasolování půd

Znečišťování sladké a mořské vody

*   stoupá spotřeba pitné vody

*   ztenčují se její zásoby

*   dochází k jejímu znečištění – živiny z polí, toxické látky, vypouštění teplých odpadních vod

*   chemické znečištění moří – havárie tankerů, ukládání nebezpečných odpadů

*   chemické znečištění z pevnin

 

Další problémy

*   vymírání druhů – pytláctví, likvidace jejich prostředí

*   vzrůst spotřeby fosilních paliv

*   vzrůst množství odpadů – problémy s jejich likvidací, černé skládky, vysoká míra škodlivosti – toxicita, jedovatost, radioaktivita, ...


Populační exploze

*   je důsledkem překotného ekonomického, sociálního a politického vývoje v posledním století

*   je to jedna z hlavních příčin narušování g. biosférických systémů a zhoršování životního prostředí

*   od 18. stol. dochází k tzv. g. revoluci moderní doby

*   její součástí je i tzv. demografická revoluce – přelom 18. a 19. stol. – pokles úmrtnosti, pokles porodnosti a plodnosti, prodlužování střední délky života

*   60. léta 20. stol. – hovoří se o populační explozi, populační bomba v rozvojových zemích

*   z toho vyplývá snaha o kontrolu porodnosti – emancipace žen v třetím světě, zavedení antikoncepce, propagace plánování rodičovství

*   p.e. souvisí i překotná urbanizace – nerovnoměrné rozmístění obyvatelstva – 4/5 lidí žijí v málo rozvinutých zemích a mezistátní migrace – cca 125 mil. osob ročně, z toho 1,5 mil. do rozvinutých zemí