Granice Ziemi

Jak dotąd Ziemia była bardzo łaskawa dla rodzaju ludzkiego. Wszystkie ludzkie osiągnięcia w ostatnich 10000 lat – rolnictwo, miasta, kultura, przemysł i populacja sięgająca 7 miliardów – miały miejsce w bardzo sprzyjającym okresie, w którym naturalne systemy regulacyjne utrzymywały wszystko, począwszy od klimatu do zaopatrzenia w wodę słodką, w granicach umożliwiających rozkwit cywilizacji.

Granice Ziemi

Ta wiosna w historii ludzkości nosi nazwę Holocenu. Teraz jednak weszliśmy w nową erę zwaną Antropocenem, charakteryzującym się ludzką dominacją nad kluczowymi systemami ,które podtrzymują życie na Ziemi. Staliśmy się samozwańczymi kapitanami statku kosmicznego „Ziemia”, ale w naszym nieodpartym pragnieniu panowania nad naturą, być może zapomnieliśmy o znaczeniu systemów, które pozwoliły homo sapiens zdominować całą planetę.

Potrzeby i pragnienia 7 miliardowej populacji sprawiają, że Ziemia niebezpiecznie zbliża się do punktu krytycznego. Wiemy już o zmianie klimatu, ale co z pozostałymi zagrożeniami? Kiedy zanieczyszczenia, zakwaszenie oceanów, masowe wymieranie, martwe strefy oceaniczne i inne ekologiczne problemy zaczną bezpośrednio wpływać na nasze życie? Wiemy, że nie możemy w nieskończoność naginać wytrzymałości tych systemów, ale w jakim momencie dojdzie do ich załamania?

W zeszłym roku Johan Rockström, dyrektor Sztokholmskiego Instytutu Środowiska w Szwecji , spotkał z grupą 28 naukowców specjalizujących się w naukach o Ziemi , by odpowiedzieć na to pytanie. Wśród członków zespołu znajdował się laureat nagrody Nobla Paul Crutzen, klimatolog James Hansen z NASA, specjalista od punktów krytycznych Tim Lenton oraz niemiecki ministerialny doradca ds. zmian klimatu Hans Joachim Schellnhuber.

Zidentyfikowali oni 9 kluczowych globalnych systemów, które są konieczne do przetrwania gatunku ludzkiego. Następnie określili w jakim stopniu nagięliśmy ich wytrzymałość oraz oszacowali jak daleko jeszcze możemy się posunąć by nie zagrozić własnemu przetrwaniu. Ostrzegli, że poza pewną granicą narażamy się na nieodwracalne i gwałtowne zmiany środowiskowe, które uczynią planetę miejscem znacznie mniej przyjaznym życiu.

Jak podkreśla Rockström granice te są zgrubne, co wynika z wielu niepewności i braku wystarczających informacji. Ponadto zachodzą między nimi skomplikowane i nie do końca zrozumiałe interakcje. Jednakże sam koncept granic jest postępem w stosunku do tradycyjnego podejścia stosowanego przez ludzi zajmujących się ochroną środowiska, polegającego na minimalizacji wszelkiego wpływu ludzkiej działalności na planetę. Zamiast tego idea granic definiuje nam coś w rodzaju „bezpiecznej przestrzeni” rozwoju naszej cywilizacji”. A oto one:

Zakwaszenie oceanów1. Zakwaszenie oceanów

Temat ten jest stosunkowo nowy i był rzadko dyskutowany jeszcze 10 lat temu. Więcej CO2 w atmosferze oznacza, że więcej tego gazu rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas węglowy. Od początków ery przemysłowej poziom pH oceanów spadł z 8.16 do 8.05, co jest równoznaczne z 30 wzrostem stężenie kationów wodorowych. Zakwaszenie samo w sobie nie jest problemem, ale ma wpływa ono na wiele innych aspektów chemii oceanów. Najważniejszym z nich jest obniżenie ilości rozpuszczonego w wodzie węglanu wapnia. Więcej

Warstwa ozonowa2. Warstwa ozonowa

Dziura ozonowa, która uformowała się nad Antarktydą w latach 70. była klasycznym przykładem środowiskowego punktu krytycznego. Niszczące ozon związki chemiczne gromadziły się w zimnej stratosferze. Ten proces trwał aż do momentu, kiedy nagle i niespodziewanie warstwa ozonowa przeszła do nowego stabilnego stanu, charakteryzującym się brakiem ozonu w okresie wiosennym. Nikt nie przewidział nadejścia tego zjawiska, tak jak nikt nie rozumiał chemii atmosfery obszarów polarnych, które wzmacniały niszczącą właściwość związków chemicznych, prowadząc tym samym do efektu dodatniego sprzężenia zwrotnego. Więcej

Woda słodka3. Woda słodka

Ludzie obecnie kontrolują większość rzek, często zmieniając ich bieg i obudowując wielkimi obiektami hydrotechnicznymi, sprawiając, że niektóre z rzek okresowo nie docierają do morza. Do tego dochodzi wysuszanie bagien i wyniszczenie populacji ryb.

Nadmierne zużycie niesie ze sobą 3 zagrożenia: brak lub niedobór wody pitnej, brak wody dla rolnictwa oraz zmiany klimatyczne. W przeciągu ostatnich 50 lat tamy i systemy irygacyjne wybudowane w dorzeczu Morza Aralskiego w centralnej Azji doprowadziły do wysuszenia tego niegdyś ogromnego, czwartego co do wielkości jeziora świata.  Więcej

Bioróżnorodność4. Bioróżnorodność

Wymieranie gatunków ma swoje przyczyny w destrukcji i przekształcaniu biotopów, introdukcji obcych gatunków jak chwasty i szczury, zanieczyszczeń, polowań oraz w coraz większym stopniu w wyniku zmian klimatycznych. Podczas gdy pojedyncze gatunki jako takie nie mają aż tak wielkiego znaczenia, jednak kolektywnie tworzą one złożone ekosystemy, dostarczające szeroki zakres darmowych usług, takich jak np. usuwanie zanieczyszczeń, czysta woda, absorbowanie dwutlenku węgla czy utrzymywanie składu chemicznego oceanów. Więcej

Cykle azotowe i fosforowe5. Cykle azotowe i fosforowe

Azot jest niezbędnym składnikiem wszystkich form życia, jednak tylko niewielka jego ilość jest dostępna w formie, którą żywe organizmy mogą przyswoić. Jest on wiązany z azotu atmosferycznego przez wyspecjalizowane bakterie żyjące w towarzystwie roślin z rodzaju strączkowych. Ale co za dużo to niezdrowo. Dlatego inne bakterie denitryfikują (pozbawiają azotu) ekosystem, nadając azotowi z powrotem formę nieprzyswajalną dla żywych organizmów. Jest to tzw. cykl azotowy. Więcej

Użytkowanie gruntów6. Użytkowanie gruntów

Rozprzestrzenianie się obszarów rolniczych kosztem naturalnych ekosystemów, szczególnie lasów tropikalnych, kontynuowane jest z zawrotną prędkością. Połowa powierzchni lasów tropikalnych już została zajęta przez rolnictwo, podczas gdy olbrzymie obszary terenów trawiastych zostały ogrodzone z myślą o hodowli zwierząt. Według Rockströma ekspansja rolnictwa jest główną przyczyną stojącą za niszczeniem ekosystemów, która wzmacnia zjawisko zmian klimatycznych oraz zakłóca cykl obiegu słodkiej wody. Więcej

Zmiana klimatu7. Zmiana klimatu

Temat numer jeden jeśli chodzi ingerencję człowieka w planetarne systemy podtrzymujące życie. Poprzez spalanie paliw kopalnych zakłóciliśmy cykl węglowy planety zwiększając koncentrację dwutlenku węgla z 280 ppm (poziom sprzed epoki przemysłowej) do 391 ppm w roku 2010. Politycy nadal debatują nad górną granicą koncentracji CO2, podczas gdy Rockström i jego zespół uznają, kierując się opinią James’a Hansena z NASA , że ów bezpieczny poziom został przekroczony 20 lat temu, kiedy osiągnęliśmy stężenie 350 ppm. Więcej

Aerozole8. Aerozole

Ludzka aktywność w postaci spalania węgla, odchodów, lasów i odpadów rolniczych wypełnia atmosferę pyłami, sadzą, siarką i innymi składnikami określanymi jako aerozole, których koncentracja od początków ery przemysłowej podwoiła się. Ten ogromny ładunek zanieczyszczeń wpływa zarówno na klimat jak i na ludzkie zdrowie.

Skutki zanieczyszczeń aerozolami są bardzo zróżnicowane. Niektóre z nich – jak związki siarki – odbijają promieniowanie słoneczne, prowadząc do wychłodzenia atmosfery. Inne – jak sadza – absorbują je, emitują i powodują podgrzewanie atmosfery. Globalny efekt tych przeciwstawnych procesów jest nadal nie do końca znany. Więcej

Zanieczyszczenia chemiczne9. Zanieczyszczenia chemiczne

Na świecie obecnie istnieje ponad 100 tys. związków chemicznych stworzonych przez człowieka, które można znaleźć w milionach różnorodnych produktów. Kolejne związki tworzone są jako produkty uboczne procesu produkcji. Sztuczne związki chemiczne niosą ze sobą wiele problemów, a jednym z głównych jest ich szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka i dzikich zwierząt. Obiektem największego zmartwienia są metale ciężkie jak ołów czy rtęć, zanieczyszczenia organiczne gromadzące się w tkankach oraz związki radioaktywne. Więcej

Wnioski

Jakkolwiek by się do tego nie podeszło, systemy które podtrzymują życie na Ziemi nie są w dobrej formie. Trzy z 9 zdefiniowanych granic zostało już przekroczone – zmiana klimatu, bioróżnorodność i saturacja azotowa. Szybko zbliżamy się do granic w zużyciu słodkiej wody i przekształcaniu gruntów na potrzeby miast i rolnictwa, a granica związana z zakwaszaniem oceanów już zaczyna wyłaniać się na niektórych ich obszarach. Dla dwóch z pozostałych trzech nie dysponujemy jeszcze wystarczającą wiedzą, aby sformułować takie granice.

Jest jednak miejsce na optymizm. Potrafimy skutecznie walczyć z zagrożeniami na skalę globalną. Przykładem może być tu dziura ozonowa, która po wycofaniu najgroźniejszych związków niszczących ozon, zaczyna powoli zmniejszać swą wielkość. Efektywne działanie jest możliwe i może przynosić sukcesy. 

Tłumaczenie: Tomasz Kłoszewski

ang Źródło: New Scientist

Dodaj komentarz

Kod
grakalkulator kalkulator zuzycia ciepla

Informacje

Linkownia

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto