Войти
Закрыть

Антропічний вплив на біорізноманіття

11 Клас

Біологічне різноманіття, або скорочено біорізноманіття — це розмаїття організмів із усіх джерел та екологічних комплексів, складниками яких вони є. Зазвичай під біорізноманіттям розуміють видове різноманіття, але це поняття насправді є ширшим. Воно включає різноманіття організмів у межах виду, різноманіття й розподіл самих видів в екосистемах і біосфері та навіть різноманіття екосистем. Біорізноманіття є головною цінністю біосфери. Річ у тім, що стабільність екосистем і біосфери в цілому залежить від нього. До прикладу, в екосистемах із низьким біорізноманіттям стають можливими неконтрольовані зростання чисельності шкідників чи паразитів, витіснення одним видом інших тощо. А чим меншим буде екосистемне різноманіття біосфери, тим яскравіше проявлятимуться стихійні лиха, посухи, урагани тощо. Завдяки живій речовині в біосфері відбуваються колообіги хімічних елементів. У разі зменшення біорізноманіття вони можуть бути суттєво порушені. Тому, якщо ми хочемо, щоб біосфера існувала й надалі, ми повинні охороняти біорізноманіття. Темпи зменшення біорізноманіття значно пришвидшились через діяльність людини Масове вимирання видів є природним процесом. Наприклад, під час масового пермського вимирання (252 млн років тому) з лиця Землі зникло 95 % видів живих організмів! Однак нормальний темп зникнення видів у періоди між вимиранням складає один вид на 10 років. Зі зростанням чисельності людського населення темп пришвидшувався: у XVII - XIX ст. зникало два-три види на десятиліття, нині ж темп вимирання оцінюють у десятки або навіть сотні видів за той же період! Якщо так буде й надалі, то за 50 років зникне половина приматів і чверть усіх птахів!...
0 Переглянути

Антропічний вплив на літосферу

11 Клас

Зі збільшенням чисельності людства й розвитком технологій зростають масштаби використання надр. Нині видобувається близько 200 видів корисних копалин масою до 25 млрд т щороку й використовується майже 90 різних хімічних елементів! При цьому лише близько 1 % маси видобутих твердих копалин потрапляє до кінцевих продуктів, а решта перетворюється на відходи. Під час видобування значною мірою руйнується не тільки поверхневий шар біосфери, але й внутрішні пласти літосфери. Унаслідок цього зникають природні екосистеми, порушується ґрунтовий покрив, забруднюються й змінюються поверхневі та підземні води. Шахти й кар'єри, що з'являються під час розробки родовищ, часто є причинами землетрусів, зсувів ґрунту, обвалів породи (рис. 26.1). Розгортання й підтримання промислової інфраструктури (прокладання доріг, ремонт устаткування тощо) також негативно впливає на довкілля. Близько третини площі всього суходолу використовується людством для отримання продуктів харчування. Основним джерелом родючості цих земель є ґрунт, що забезпечує рослини потрібними хімічними елементами й водою. Утім надмірне використання ґрунтів для отримання сільськогосподарської продукції спричиняє їх виснаження (деградацію), і, як наслідок, зменшення врожаїв. Однією з ознак виснаження ґрунту є зменшення вмісту гумусу (органічних речовин) у ньому — дегуміфікація. Її причиною є неправильне ведення господарства й споживацьке ставлення до землі, коли з ґрунту із врожаями виноситься більше поживних речовин, ніж повертається, а також його ерозія. За останнє століття вміст гумусу в українських чорноземах зменшився у шість разів! Для його відновлення землі повинні час від часу перебувати під парою у складі степових екосистем. Випалювання стерні, лук і степових ділянок, забруднення їх токсичними речовинами, зменшення шпаристості через обробку угідь важкою технікою спричиняють загибель ґрунтової мікрофлори, що сповільнює темп відновлення гумусу....
0 Переглянути

Антропічний вплив на гідросферу

11 Клас

Активне спалювання викопного палива для отримання енергії спричинило накопичення вуглекислого газу в атмосфері. За своєю хімічною природою вуглекислий газ є кислотним оксидом, тому при розчиненні у воді він утворює слабку карбонатну кислоту (Н2СО3). Через поглинання СО2 океанами зросла її концентрація у воді. Це спричинило збільшення кислотності приблизно на 0,1 рН за останні 250 років. Така зміна негативно впливає на організми, до складу скелетів яких уходить кальцій карбонат (вапняк) через те, що за підвищеної кислотності він поступово розчиняється, і кількість доступних карбонат-іонів у воді зменшується. Одноклітинним еукаріотам, коралам і молюскам за таких умов складніше будувати й підтримувати зовнішні вапнякові скелети (рис. 25.1). Оскільки коралові рифи є домівкою для 25 % усіх видів морських організмів, то внаслідок зникнення рифів можуть загинути тисячі інших організмів. Не варто забувати й про закислення материкових водойм через накопичення кислотних опадів, про які йшлося в попередньому параграфі. Унаслідок підвищення середньорічної температури на планеті дедалі зростає темп танення льоду полярних широт. Так, наприклад, за останнє десятиліття його площа в Арктиці зменшилась майже на 14 % (рис. 25.2). Танення високогірних льодовиків негативно впливає на екосистеми, що розташовані нижче, оскільки тала вода часто є єдиним джерелом вологи для посушливих гірських плато. Швидке її надходження часто спричиняє повені й ґрунтові потоки, що руйнують стабільні біоценози й поселення людей, а також є причиною заболочування окремих місцин....
0 Переглянути

Антропічний вплив на атмосферу

11 Клас

Клімат окремих регіонів залежить від балансу енергії в атмосфері й гідросфері. Кількість сонячної енергії, що потрапляє на нашу планету, й кількість випроміненої у космічний простір підтримуються на одному рівні. Але останнім часом вивільнення енергії до космосу стало меншим за надходження через збільшення в атмосфері кількості парникових (тепличних) газів: вуглекислого газу, водяних парів, метану, нітроген(І) оксиду (табл. 24.1). Вони поглинають і розсіюють тепло, не дозволяючи йому залишити атмосферу. Унаслідок цього середня температура Землі поступово зростає приблизно на 0,2 °С кожні десять років (рис. 24.1). Найбільший унесок у парниковий ефект роблять вуглекислий газ (20 %), водяна пара (50 %) та краплинки води в хмарах (20 %). При цьому метан є в більш ніж 25 разів потужнішим парниковим газом, ніж вуглекислий, тому його вклад зростає швидше. Як видно з таблиці 24.1, основними джерелами антропічних (антропогенних) викидів є добування й спалювання викопного палива, а також сільськогосподарська діяльність. Незважаючи на те, що основний внесок у парниковий ефект належить водяній парі, її кількість у атмосфері залежить від температури, яка своєю чергою залежить від умісту решти парникових газів. Отже, збільшення їхньої концентрації спричиняє й збільшення концентрації водяної пари. Тому «відповідальними» за глобальне потепління є якраз вуглекислий газ і метан. Глобальне потепління спричиняє зміни клімату Через підвищення температури на планеті спостерігається розбалансування клімату: відхилення температури від середньої стають усе більшими. Так, наприклад, у липні 2017 року середньомісячна температура повітря в Києві перевищувала на 1,6 °С кліматичну норму, а 5 серпня того ж року в Дніпрі — установила рекорд у +51 °С. Водночас частотність екстремальних спеки, посухи та надмірних злив зростають протягом останніх 40 років. Проте різкі похолодання відбуваються рідше, що робить клімат полярних країн і країн помірного клімату (як-от України) м'якшим і теплішим. Тривалі спеки й посухи спричиняють пересихання рослинності, зменшення врожаїв і почастішання лісових пожеж. Площі територій, що страждають від бездощів'я, зростатимуть і досягнуть половини всієї поверхні суходолу до 2050 року (рис. 24.2, А). А в занадто зволожених місцях кількість опадів протягом року лише збільшуватиметься. Усі ці зміни негативно позначаться як на живій природі, так і на житті людини....
0 Переглянути

Забруднення довкілля

11 Клас

Забруднювачем називають будь-який вплив на довкілля, який своїм хімічним складом чи кількістю порушує природні процеси й негативно діє на організми чи здоров'я людини. Найпоширенішими забруднювачами є хімічні речовини, що потрапляють до навколишнього середовища під час виробництва, транспортування, використання товару, а також із його рештками. І якщо, наприклад, смартфон важить близько 150-200 г, то відходів, пов'язаних із ним, утворюється близько 80-90 кг! На жаль, таке співвідношення характерне не лише для смартфонів — у розвинених країнах у середньому лише 1-1,5 % від маси добутої природної сировини потрапляє до складу кінцевого продукту, а решта перетворюється на відходи. Екологічні проблеми, пов'язані із забрудненням, залежать від рівня економічного розвитку країни (рис. 23.1). Для держав, що розвиваються (зокрема й України), характерний високий рівень промислового забруднення, яке завдяки ретельному контролю вдалося значно скоротити в розвинених країнах (більшість держав Європи, США, Японія, Південна Корея). Але високий рівень урбанізації та значна густота населення цих країн спричиняють велике надходження вуглекислого газу до атмосфери. Ефекти від забруднення наразі припинили бути локальними — масштаби викидів такі значні, що під впливом забруднювачів одних регіонів опиняються зовсім інші. Крім того, забруднювачі можуть розповсюджуватися з місця утворення далі екосистемою. Так, наприклад, важкі метали й пестициди можуть із ґрунту потрапляти в підземні чи поверхневі води, а побутове сміття виноситися річками в моря й океани....
0 Переглянути

Екологічні проблеми сучасності

11 Клас

Цим параграфом ми починаємо новий розділ, що буде присвячений взаємодії людини й навколишнього середовища. Усі аспекти цього питання вивчає прикладна екологія, або наука про довкілля. Вона надзвичайно молода: її зародження відбулося у 1960-х роках у США. Поштовхом до об'єднання екологів-енвайронменталістів1 стала книга американської біологині Рейчел Карсон «Мовчазна весна» (рис. 22.1), у якій авторка в стилі, доступному для широкого загалу, описувала наслідки впливу пестицидів на довкілля й здоров'я людини. Основна ідея книги про значний негативний вплив людини на навколишнє середовище стала єднальною для багатьох екоактивістів та екоактивісток. Також суспільний ажіотаж підштовхнув екологічні дослідження до всебічного вивчення впливу людської діяльності на природу, а згодом і дослідження гармонійної взаємодії суспільства й живого світу. У 2010 році науковці університету Макгілла (Канада) сформулювали парадокс довкілля: протягом останніх сорока років добробут людей постійно зростає, а стан екосистем погіршується, хоча благополуччя людства пов'язане зі станом навколишнього середовища. На їхню думку, пояснення парадоксу полягає в тому, що, по-перше, завдяки використанню досконаліших технологій, людство легше виробляє потрібні йому товари із природних ресурсів. Другим чинником є те, що між змінами екосистем і їхнім впливом на цивілізацію повинен пройти певний час, тож найгірше для нас іще попереду. Але численні екологічні проблеми, зумовлені діяльністю людини, уже відбиваються на нашому побуті. Сутність більшості проблем довкілля полягає в нестримному зростанні чисельності населення планети — демографічному вибухові (рис. 22.2). Протягом останніх 200 років кількість людей на Землі збільшилась у понад 7 разів, а лише за останні 50 років — удвічі. Нині щороку чисельність населення в світі збільшується на понад 80 млн, що складає близько 1 % від усіх людей планети. Згідно з прогнозами, якщо темпи росту не зміняться, до 2050 року загальна кількість людей, що проживатиме на Землі, сягне майже 10 млрд осіб. Найбільший вклад у ріст чисельності роблять країни Південної та Південно-Східної Азії, Африки й Латинської Америки, де щорічне зростання кількості людей перевищує 2 %. Тоді як у розвинутих країнах ріст є незначним, або чисельність навпаки зменшується....
0 Переглянути

Біогеохімічні цикли

11 Клас

Як вам відомо з попереднього параграфа, однією з властивостей біосфери є наявність у ній колообігів хімічних елементів. Ці колообіги отримали наукову назву біогеохімічні цикли1. У них беруть участь як організми, так і неживі оболонки Землі — атмосфера, гідросфера та літосфера. Біотична частина циклів є рухомою — вона забезпечує швидкий перехід атомів з одних сполук до інших, а от абіотична — малорухомою, оскільки в ній елементи накопичуються й рідко переходять зі складу одних сполук до складу інших. А втім, саме в неживій частині циклів знаходиться найбільша кількість атомів хімічного елемента. Основним джерелом енергії для руху атомів біогеохімічним циклом є Сонце, енергію якого використовують організми для забезпечення власної життєдіяльності. Оскільки все живе на 98 % складається з чотирьох хімічних елементів — Карбону, Оксигену, Нітрогену й Гідрогену, то в цьому параграфі йтиметься саме про їхні колообіги. Наявність біогеохімічних циклів дозволяє біосфері існувати протягом тривалого часу, оскільки забезпечує повернення необхідних елементів у неживе середовище, звідки вони можуть бути знову поглинені наступними поколіннями організмів. Завдяки цьому підтримується сталість хімічних умов середовища мешкання. За відсутності колообігів життя на Землі припинилося б після вичерпання ресурсів довкілля, бо нові порції речовини майже не надходять на нашу планету з космосу. На це варто зважати й людству: ми живемо на «острові» посеред Всесвіту, і коли все корисне, що є на Землі, буде використано, то нам не залишиться ніякого матеріалу для виробництва. Тому цивілізація повинна максимально економити ресурси, забезпечувати їхнє багаторазове повторне використання й переробку задля відновлення планетарних запасів. У колообігу Карбону беруть участь усі організми на планеті Карбон є основою органічних сполук і входить до складу всіх без винятку організмів. У природі атоми Карбону наявні в складі різноманітних сполук: викопних вуглеводнів (нафта, природний газ), простих неорганічних сполук (вуглекислий газ, карбонати) і, звісно, органічних сполук. В атмосфері Карбон наявний переважно в складі вуглекислого газу й метану, у літосфері — у вигляді вугілля, нафти, карбонатів, графіту та інших сполук....
0 Переглянути

Біосфера

11 Клас

Коли йшлося про екосистеми, то ми зауважували, що їхній розмір може суттєво відрізнятися: і невеличке лісове озерце, і гігантський тропічний ліс можна розглядати як єдину екосистему. Кордони екосистем зазвичай умовні, й організми спроможні легко їх перетинати та взаємодіяти з організмами з інших екосистем. Зрештою, усі екосистеми Землі пов'язані між собою спільною атмосферою, міграцією організмів, колообігами речовин, потоками енергії в глобальну світову екосистему, яка має назву біосфера. Біосфера, як і будь-яка екосистема, містить біотичний та абіотичний компоненти — усіх живих істот планети й середовище їхнього мешкання відповідно. Поняття «біосфера» 1875 року запропонував австрійський учений Едуард Зюсс, але найповніше розвинув концепцію біосфери у своїх працях Володимир Вернадський — геніальний учений, перший президент Української академії наук. Межі біосфери визначаються діапазоном толерантності найвитриваліших організмів Межі біосфери визначаються межами зустрічності організмів у воді, повітрі та в землі (рис. 20.1), які залежать від діапазону толерантності живих істот. Нижня межа біосфери знаходиться на глибині кількох кілометрів у літосфері. Зі зростанням глибини збільшується й температура, тому хемоавтотрофні бактерії не виживають на великих глибинах. У гідросфері нижня межа біосфери сягає дна, оскільки організми існують у воді на всіх глибинах. Верхня межа біосфери сягає 20-22 км у атмосфері1. Максимальна висота поширення живого визначається озоновим шаром (20-30 км), вище за який ультрафіолетове випромінювання знищує всі живі організми. Більшість організмів мешкає в набагато вужчому шарі — від глибини кількох метрів під землею до кількох десятків метрів над поверхнею Землі. У планетарних масштабах біосфера невелика: її маса становить лише 0,1 % маси Землі, а сумарна маса організмів — лише одну мільйонну маси біосфери. Однак організми (а також людина) є одним із найважливіших геологічних факторів, що видозмінює обличчя нашої планети. 1 Утім, у 2017 році життєздатні спори бактерій було знайдено на поверхні Міжнародної космічної станції на висоті 400 км....
0 Переглянути

Агроценоз

11 Клас

Тривалий час людські спільноти існували за рахунок того, що їм удавалося віднайти чи вполювати в природі. Лише близько 10 тис. років тому на Близькому Сході в регіоні Родючого півмісяця (рис. 19.1) в процесі неолітичної революції люди перейшли до осілого способу життя з використанням землеробства й тваринництва (про це йтиметься у § 39). Із того часу все більші площі суходолу використовуються для висівання окультурених рослин і випасання одомашнених тварин. Такі, створені людиною для отримання сільськогосподарської продукції, екосистеми називають агроекосистемами1, а угруповання організмів у них — агроценозами. Наразі близько 30 % поверхні суші зайнято агроекосистемами, і вони забезпечують людство 90 % всієї їжі, виробляючи близько 2,5 млрд тонн сільськогосподарських продуктів на рік. Третина цієї площі обробляється як рілля, а решта — це пасовища. В Україні більше 60 % земель використовують для сільськогосподарських потреб. Усі агроекосистеми можна поділити на два основних типи: невеликі фермерські угіддя, що обробляються завдяки м'язовій силі людини й тварин, та великі сільськогосподарські комплекси, для роботи на яких задіяна спеціалізована техніка, а продуктивність2 значно перевищує місцеві потреби в їжі (рис. 19.2). До першого типу належать городи й сади, невеликі пасовища. Великі ж агроекосистеми — це поля, з яких систематично збирають величезний урожай, а також колгоспні пасовища. На сьогодні розподіл площі між цими типами агроекосистем майже рівномірний, оскільки більш розвинені країни віддають перевагу великим угіддям, тоді як менш розвинені — дрібним фермерським....
0 Переглянути

Сукцесії

11 Клас

Екосистема не є сталим у часі біологічним об'єктом. У ній постійно відбуваються зміни, значна частина яких пов'язана зі змінами абіотичних факторів. Особливо чітко помітні сезонні зміни в екосистемах помірних широт: узимку в українському лісі відсутня однорічна трав'яна рослинність, комахи переживають холоди у вигляді яєць чи глибоко занурившись у ґрунт, перелітні птахи відлітають далеко на південь. Унаслідок цього видовий склад і трофічні мережі літньої та зимової екосистем істотно відрізняються. Утім зміни в екосистемах не обов'язково пов'язані зі зовнішніми впливами. Одні угруповання організмів можуть змінюватися на інші, створюючи зі свого боку передумови для подальших змін. Наприклад, лісове озеро через відкладання органічних решток на дно мілішає та заболочується з часом. Далі в болотній екосистемі відмерлі болотні мохи й інші рослини поступово формують шар ґрунту, на якому можуть рости лугові трави — і болото повільно перетворюється на луку. Лука, у ході формування потужного ґрунтового шару, заростає чагарниками, а згодом і деревами. Урешті-решт, через 120-150 років на місці колишнього озера утворюється лісова екосистема (рис. 18.1). Інший приклад: вирубка в сосновому лісі в перший рік після зникнення дерев заростає травами й однорічними кущами, потім чагарниками та швидкорослими листяними деревами, які поступово витісняються хвойними. Таку послідовну зміну біоценозів на певній території називають сукцесією1. Під час неї кожне угруповання організмів формує умови для існування наступних угруповань. Тому, не пройшовши попередній етап сукцесії, екосистема не може розпочати наступний. Основними причинами сукцесії є незбалансованість колообігу речовин і зовнішні зміни середовища Усі організми впливають на довкілля: вони поглинають речовини з нього й вивільняють туди продукти своєї життєдіяльності. Оскільки процеси відновлення запасів речовин у екосистемі не завжди є збалансованими з процесами їхнього використання, то з часом ресурси екосистеми можуть вичерпуватися. Наприклад, через це пересихало болото у вищенаведеному прикладі сукцесії: вода поглиналася організмами й випаровувалася, але її запаси не встигали відновлюватися, й болото перетворювалося на луку. З другого боку продукти життєдіяльності й мертві рештки повинні вчасно розщеплюватися, не лишаючи по собі й сліду. Якщо цього не стається, то умови проживання організмів також змінюються. Тому в прикладі лісове озеро й заболочувалося. Ці...
0 Переглянути
Вперед
1 ... 299 300 301 302 303 304 305 306 307 ... 343
Назад

Навігація