Pod słowem ekosystem rozumiemy zespół żywych organizmów tworzących biocenozę, wraz ze wszystkimi elementami środowiska nieożywionego, czyli z biotopem. Każdy naturalny ekosystem stanowi układ otwarty i funkcjonuje dzięki przepływowi energii i krążeniu materii. Energia przepływa jednokierunkowym strumieniem w układzie otwartym, natomiast materia krąży w obiegu zamkniętym. Energia słoneczna jest najważniejszym źródłem energii w ekosystemie. Część energii, która została skumulowana w organizmie zostaje wykorzystana do podstawowych procesów metabolicznych, oraz budowy własnych struktur organizmów. Mała ich część jest tracona bezpowrotnie w postaci ciepła.
Do obiegu materii, czyli aby system funkcjonował, konieczna jest obecność producentów, konsumentów i reducentów. Dzięki producentom jest syntezowana materia organiczna. Natomiast reducenci rozkładają martwą materię organiczną i uwalniają nieorganiczne składniki pokarmowe dla producentów. Obecność lub brak producentów w ekosystemie stały się podstawą do podziału ekosystemów na autotroficzne, które stanowią 99,9% ekosystemów i heterotroficzne, które zdarzają się bardzo rzadko.
Pierwsze to takie, gdzie najważniejszą rzeczą ,aby funkcjonować jest obecność światła materii organicznej zwanej autochtoniczną, która wytwarzana jest w procesie fotosyntezy głównie przez rośliny zielone.
Ekosystemy heterotroficzne są pozbawione producentów, są niepełne, niesamowystarczalne. Znajdują się tu materie pochodzące z zewnątrz, zwane materią autochtoniczną np. jaskinia.
Liczba mieszkańców na Ziemi rośnie coraz szybciej. Nigdy wcześniej przyrost ludności nie osiągnął 1,7% rocznie. Przyczyną tego zjawiska jest duży postęp medycyny, czego efektem jest zwalczanie wielu epidemii, spadek umieralności niemowląt i przedłużenie okresu życia. Obecnie liczba mieszkańców Ziemi osiągnęła 5,5 miliarda . Wielu ekspertów uważa, że około roku 2020 liczba ta może wzrosnąć do 8 miliardów.
Liczba ludności zwiększa się, kiedy współczynnik urodzin, czyli liczba nowonarodzonych dzieci na 1000 mieszkańców kraju w danym roku jest większy niż współczynnik zgonów, czyli liczba zmarłych na 1000 mieszkańców. Przyrost naturalny to różnica między tymi dwoma współczynnikami.
Pierwszy znaczny przyrost ludności świata nastąpił prawdopodobnie około 8000roku p.n.e., czyli w czasie ,kiedy ludność zaczęła się osiedlać na stałe i uprawiać ziemię. Później przez wiele lat przyrost naturalny oscylował wokół zera. Gwałtowny wzrost długości życia, a także spadek umieralności niemowląt, rozpoczął się w czasach rewolucji przemysłowej. Związane to było z migracją ludności do miast i w związku z tym z poprawą higieny i opieki medycznej.
W przeciwieństwie do Europy i Ameryki Północnej na pozostałych kontynentach aż do lat 20 XX wieku liczba ludności nie wzrastała tak szybko. Dopiero po 1920r. nastąpiła gwałtowna „zamiana ról” . W Europie i Ameryce Północnej przyrost naturalny zaczął się zmniejszać, natomiast w Afryce, Ameryce Południowej i Azji gwałtownie zaczęła rosnąć liczba ludności. Obecnie w krajach wysokorozwiniętych i rozwijających się przyrost naturalny jest ujemny lub bardzo bliski zera, natomiast w krajach biednych (np. w Afryce, Indiach) wynosi nawet kilka procent. Podjęte w niektórych krajach wysiłki, mające na celu ograniczenie liczby urodzin (Chiny) nie są stosowane w skali globalnej.
Duża część mieszkańców, bo aż 30% skupiona jest w państwach południowej i południowo-wschodniej Azji: Indie, Pakistan, Indonezja, dalsze 25% to ludność Chin i Japonii.
Europa i Ameryka Północna charakteryzuje się wysokim odsetkiem ludności miejskiej. Poziom życia ich mieszkańców jest generalnie wyższy niż w przypadku społeczeństw azjatyckich , nie licząc Japonii. Nieco mniejsze skupisko ludności występuje w południowo-wschodniej Australii, południowo-wschodniej części Ameryki Południowej, na zachodnim wybrzeżu i tak zwanym środkowym Zachodzie Ameryki Północnej.
Badaniem problemów olbrzymich skupisk ludzkich zajmuje się powstająca właśnie gałąź nauki, nazwana ekologią miast. Jej celem jest by badania naukowe pomogły nieuniknionemu i jak dotąd żywiołowemu procesowi urbanizacji nadać racjonalny bieg, uwidocznić dysproporcje między warunkami życia i pracy w miastach i na wsi. Ich zadaniem jest także wyrównać poziom i ujednolicić podstawowe warunki życia ludności miejskiej oraz łagodzić negatywny wpływ miast na całość środowiska danego kraju.
Najważniejszym zagrożeniem dla mieszkańców Ziemi , wynikającym z przyrostu naturalnego to problem wyżywienia. Już przy dzisiejszym stanie zaludnienia naszej planety oraz przy zbyt małych nakładach finansowych na rozwój i unowocześnienie produkcji rolniczej istnieją trudności z wyżywieniem ludności. Mimo przeróżnych wysiłków i akcji międzynarodowych setki milionów ludzi na świecie głoduje , a przeszło miliard niedożywionych żyje na granicy głodu.
Coraz częściej słyszy się o sprawie śmierci głodowej setek tysięcy ludzi, którzy żyją w Afryce w strefie tak zwanej Sahelu. Bardzo szybko postępuje tam proces pustynnienia , a Sahara pochłania wciąż nowe tereny , które dotychczas były wykorzystywane jako pastwiska.
Duża śmiertelność dzieci z powodu głodu występuje w krajach słabo rozwiniętych. Przyczyna tego zjawiska jest niedożywienie lub niewłaściwe odżywianie. Jednak największą tego przyczyną jest nierównomierny podział bogactw naturalnych na naszej planecie. Wchodzą tu w grę wielkie sprawy natury politycznej, obejmujące m. in. Wymianę towarową pomiędzy krajami rozwiniętymi i rozwijającymi się. Wyjściem z sytuacji byłaby współpraca międzynarodowa polegająca na równomiernej wymianie dóbr materialnych , w tym także żywności.
W krajach rozwiniętych i rozwijających się (w Polsce też) występują stałe nadwyżki zasobów zbożowych, które nie są dostępne dla innych krajów ze względów ekonomicznych lub politycznych.
W ostatnich latach naukowcy opracowali metody polepszania jakości gleb nieurodzajnych, zahamowania stopniowego wyjaławiania i pustynnienia obszarów uprawnych, powiększania plonów zbóż i innych upraw. Jednak zabiegi te i środki są bardzo kosztowne, dlatego też kraje biedne nie mogą sobie na nie pozwolić.
Aby przezwyciężyć kryzys żywnościowy na świecie, potrzebna byłaby radykalna zmiana polityki państw bogatych oraz szerokiej i ofiarnej współpracy międzynarodowej. Powodzenie działań w tym zakresie miałoby także ogromne znaczenie dla ochrony środowiska życia człowieka na naszej planecie i racjonalnego wykorzystania jej zasobów.
Pestycydy to środki ochrony roślin, zwalczania pasożytów człowieka i zwierząt. Nazwa ta obejmuje :
. insektycydy – środki owadobójcze
. herbicydy – środki chwastobójcze
. fungicydy – środki grzybobójcze
. rodentydy – środki przeciw gryzoniom, np. arszenik, naftylotiomocznik.
. furmiganty – pestycydy stosowane w postaci par lub aerozoli do tępienia szkodników w pomieszczeniach zamkniętych (np. w magazynach) oraz do odkażania gleb.
Pestycydy są bardzo trwałe i ich wpływ na ekosystem jest długotrwały. Dotyczy to przede wszystkim pestycydów chloroorganicznych (m. in. DDT).DDT (inaczej azotox) to środek owadobójczy, silnie toksyczny dla owadów i stawonogów. Stosowany jest w postaci proszku, zawiesiny lub płynu. Jest on także szkodliwy dla człowieka. U ludzi wchłania się przez skórę, układ oddechowy i przewód pokarmowy, poraża zakończenia nerwów. Jest on szkodliwy dla wszystkich organizmów żywych. Kumuluje się w tkance tłuszczowej. Stężenie pestycydów wzrasta, podczas „wędrówki” tych związków w łańcuchu pokarmowym w kolejnych jego ogniwach. Śmiertelną dawkę wykrywa się w ostatnim ogniwie łańcucha pokarmowego (np. w rybach). Z tych właśnie przyczyn wprowadzono w Polsce podobnie jak w krajach Europy zachodniej zakaz stosowania i rozprowadzania DDT.
Ozon to jedna z alotropowych odmian tlenu. Jest zbudowany z trzech atomów tlenu.
Zwykły tlen O2 stanowi 21% objętościowych troposfery. Około 90% ozonu znajduje się w stratosferze, warstwie atmosfery położonej na wysokości od 15 d0 55 km. Jest to tzw. „warstwa ozonowa”. Maksymalna koncentracja ozonu znajduje się miedzy 20 a 30 km warstwy ozonowej. Pod wpływem promieniowania UV w warstwie ozonowej dokonują się tam nieustanne przemiany rożnych form tlenu. Cząsteczki ozonu absorbują kwanty światła o odpowiedniej długości fali i rozpadają się tworząc cząsteczki zwykłego tlenu O2, które pochłaniając światło o innej długości fali ponownie przekształca się w ozon. W ten sposób pochłaniane jest około 2/3 promieniowania UV. Pochłaniane jest promieniowanie, które uszkadza białka i DNA, natomiast przepuszczane jest to potrzebne do syntezy witaminy D.
Jednak ozon, który znajduje się tuż nad powierzchnią ziemi jest bardzo szkodliwy. Tworzy się on podczas przemian tlenków azotu ( jest składnikiem smogu fotochemicznego).Jest bardzo szkodliwy dla roślin, silnie podrażnia drogi oddechowe. Jednak ze względów na swe własności utleniające znajduje zastosowania do odkażania wody i w przemyśle chemicznym.
W 1987r. Naukowcy dowiedli, że za niszczenie warstwy ozonowej odpowiedzialne są freony. Znajdują się one w różnych aerozolach, systemach chłodniczych itp. Cząsteczki freonów pod wpływem promieniowania słonecznego ulegają rozpadowi, przy czym jednym z produktów rozpadu jest bardzo aktywny atomowy chlor. Katalizuje on rozpad ozonu(jeden atom chloru może rozłożyć nawet 100000 cząsteczek ozonu. Wkrótce po stwierdzeniu szkodliwości freonów wydano zakaz ich stosowania. Jednak freony w środowisku mogą niezmienione trwać przez dziesiątki lat. Jednocześnie nie wszystkie kraje stosują się do tego zakazu.
Smog to silne zanieczyszczenia powietrza w dużych miastach i okręgach przemysłowych. Po raz pierwszy smog został zaobserwowany w Anglii. Był to smog siarkowy – składający się z mgły, w której rozpuszczone były duże ilości tlenków siarki. Ten rodzaj smogu jest powodowany głownie przez spalanie węgla kamiennego. Występuje w strefie klimatu umiarkowanego. Inny rodzaj smogu zaobserwowano w dużych miastach leżących w ciepłym lub gorącym klimacie np. Los Angeles, Tokio, Ateny. Duża ilość samochodów spowodowała powstanie smogu fotoch
emicznego. Składa się od z tlenków azotu ( „produkowanego” głównie przez samochody) a także z ozonu (powstającego podczas rozpadu NO2 ). Z tego powodu w centrach wielu miast wprowadzono ograniczenia ruchu samochodowego.
Duża ilość tlenków niemetali znajdujących się w zanieczyszczonym powietrzu szczególnie nad obszarami przemysłowymi powoduje powstawanie kwaśnych deszczów. Rozpuszczone w kroplach wody tlenki siarki i tlenki azotu spadają na ziemię w postaci kwasów siarkowego i azotowego. Żrące właściwości kwasów powodują obumieranie lasów, niszczenie zabytków, nadmierne zakwaszanie wód powierzchniowych: strumieni, rzek, jezior co niekorzystnie wpływa na warunki rozmnażania się i życia ryb. Prowadzą również do zakwaszenia gleb powodując zachwianie rozwoju roślin i zwierząt.
Etapy niszczenia drzew:
. kwaśne deszcze atakują liście i igły, które w efekcie opadają
. choroba atakuje całą roślinę
. drzewo obumiera
Efekt cieplarniany to zjawisko stopniowego ocieplania się klimatu na skutek wzrostu zawartości CO2 w powietrzu. Jest to spowodowane nieprzemyślaną działalnością człowieka; nadmiernym rozwojem przemysłu, dużymi pożarami np. lasów w Australii, itp. Podwyższenie temperatury może być katastrofalne w skutkach. Może spowodować topnienie lodowców ,takim przykładem może być pęknięcie pokrywy lodowej Zachodniej Antarktydy. Topnienie lodowców może powodować zalewanie lądu przez morza i oceany, stanowi zagrożenie dla ludzi szczególnie tych, którzy żyją na terenach nisko położonych np. w pobliżu ujścia rzek i na wybrzeżu. Szacuje się, że gdy temperatura będzie wzrastać to takie miasta jak: Rotterdam, Londyn, Nowy Orlean czy Wenecja znajda się pod woda, gdyż poziom wody podnosi się o 6cm w ciągu 10 lat.
W miarę ocieplania się klimatu wiele regionów nawiedzają susze, a to z kolei powoduje migracje zwierząt.
Znając te wszystkie dane człowiek musi bardziej dbać o swoja planetę. W ostatnich latach ludzie na całym świecie jednoczą się w działaniach na rzecz poprawy czystości naszego środowiska. Organizuje się różne akcje np. „sprzątanie Ziemi”, kiedy młodzież zbiera śmieci oczyszczając najbliższa okolicę. Urządza się różne konkursy plastyczne literackie mające uświadomić młodym ludziom konieczność ochrony środowiska w którym żyjemy. Otwiera się nowe kierunki studiów np. „ochrona środowiska”, które kształcą specjalistów w tej dziedzinie. Powstają czasopisma, audycje radiowe i telewizyjne propagujące zdrowy styl życia. Jednocześnie w Polsce praktycznie nie ma segregacji odpadów, nie istnieje recycling, duże ilości ścieków wprowadzane są bezpośrednio do rzek. Rolnicy stosują zbyt wiele nawozów sztucznych. Zmniejsza się ilość odpadów przemysłowych, lecz spowodowane jest to recesją, a nie inwestycjami ekologicznymi. W ostatnich latach dramatycznie wzrosło zatrucie obszarów miejskich (np. w Krakowie normą jest 18% tlenu w powietrzu). Ciągle w naszym kraju jest za mało lasów, a te które istnieją są w znacznym stopniu zdewastowane. Potrzebne są duże nakłady na ekologię, lecz nie jest to priorytetem. Czy możni tego świata nie zdają sobie sprawy, że „człowiek jest jedynym zwierzęciem, które kala swoje gniazdo”?
