Читать книгу Antropogeniczne zmiany środowiska przyrodniczego Ziemi - Jan Wójcik - Страница 13

Dynamika i przestrzenny zasięg procesów antropopresji nigdy w dziejach ludzko­ści nie osiągnęły takich rozmiarów jak współcześnie. W związku z szybkim rozwojem gospodarczym zwłaszcza od połowy XX w. i intensywną eksploatacją zasobów naturalnych oraz użytkowaniem środowiska jego stan w wielu miejscach na Ziemi uległ znacznemu pogorszeniu. Znane od dawna człowiekowi skutki antropopresji o zasięgu lokalnym i regionalnym zaczęły się pojawiać w nowych miejscach, także ich zasięg uległ rozprzestrzenieniu. Od kilkudziesięciu lat niektóre skutki ingerencji człowieka w środowisko zaczynają także zagrażać człowiekowi i środowisku w skali globalnej. W atmosferze pojawiło się też wiele nowych, nierzadko toksycznych substancji, nieznanych wcześniej człowiekowi. Duża liczba współczesnych czynników antropopresji świadczy o złożonym charakterze tych procesów. Ciągi przyczynowo-skutkowe antropopresji nie tworzą prostych liniowych zależności, lecz skomplikowaną sieć powiązań. Antropogeniczna ingerencja w środowisko powoduje w nim wielorakie skutki, które mogą być przyczynami dalszych zmian. Wyjaśnimy to na konkretnym przykładzie. Bezpośrednim skutkiem eksploatacji węgla brunatnego metodą odkrywkową jest powstanie wyrobiska. Wskutek udostępniania złoża zniszczeniu ulegają szata roślinna i gleby. W wyrobisku lub w jego pobliżu powstają hałdy zbudowane ze skał tworzących nadkład złoża, lub ze skał płonnych. Formy te często zajmują znaczne powierzchnie, co powoduje wyłączenie gruntów z użytkowania rolniczego. Eksploatacja węgla wymaga odwadniania górotworu, co skutkuje zaburzeniem stosunków wodnych w obrębie wód podziemnych i powierzchniowych. W związku z permanentnym odwadnianiem kopalni tworzy się lej depresji o poziomym zasięgu nawet kilkunastu kilometrów. Zjawisko to może powodować zmniejszenie zasobów wody w okolicznych ciekach i zbiornikach wód stojących, osuszenie terenów podmokłych, zanik źródeł oraz zaburzenia przebiegu podziemnych działów wodnych. Wody kopalniane są najczęściej odprowadzane do rzek, powodując ich zanieczyszcze­nie. W okolicy kopalń często obserwuje się przesuszenie gleb oraz zmiany w roślin­ności i świecie zwierzęcym. Powstają straty w uprawach, zanika woda w studniach, a w skrajnych przypadkach osiadanie gruntu może spowodować szkody w majątku trwałym (budynkach i budowlach). Są to już wymierne straty ekonomiczne. Prawidłowością jest, że w najbliższym sąsiedztwie kopalń węgla brunatnego powstają elektrociepłownie. Ich działalność powoduje zwykle zanieczyszczenie środowiska, zwłaszcza powietrza, wód i gleb, nawet w znacznej odległości od nich. Należy również podkreślić, że opisane wyżej skutki związane z jednym czynnikiem antropo­presji mogą przyczynić się do pogorszenia warunków życia, pracy i wypoczynku zamieszkałych tam ludzi.

Współczesny charakter antropopresji i skutki tych procesów w środowisku można rozpatrywać w różnych kategoriach. Biorąc pod uwagę charakter skutków antropopresji oraz straty gospodarcze, społeczne i ekologiczne spowodowane tymi procesami przyjęto, że antropogeniczne obciążenie środowiska wywołuje skutki bezpośrednie o pierwotnym i wtórnym charakterze oraz pośrednie (ryc. 6).

Ryc. 6. Skutki nadmiernego antropogenicznego obciążenia środowiska przyrodniczego

Źródło: Dobrzański i in. 1997, Dobrzańska i in. 2019 − zmodyfikowane.

Procesy te można opisać w trzech kategoriach: odwetu ekologicznego, kryzysu ekologicznego i katastrofy ekologicznej. Odwet ekologiczny oznacza nieprzewidziane, szkodliwe następstwa przekształcania środowiska spowodowane jednostkowymi działaniami, np. budową obiektu przemysłowego zanieczyszczającego środowisko albo obiektu hydrotechnicznego powodującego pośrednie zwykle negatywne zmiany w środowisku, które generują dodatkowe koszty związane ze szkodami w środowisku i gospodarce. Klasycznym przykładem jest budowa hydrowęzła asuańskiego na Nilu w Egipcie (zapora o wysokości 111 m i 3,6 km długości, zbiornik retencyjny o powierzchni 5120 km² i objętość misy 157 km³ oraz długość linii brzegowej 3000 km, elektrownia o mocy 2100 MW). Zbiornik za­częto napełniać w 1965 r. Bezpośrednim skutkiem budowy tej inwestycji było wysiedlenie około 50 tysięcy osób i zalanie wodą 27 jednostek osadniczych. Budowa hydrowęzła miała zapewnić stałe nawodnienie obszarów rolniczych w dolinie i delcie Nilu, zapobiegać powodziom oraz okresom suszy, również dostarczać energię elektryczną. W 1970 r. w delcie Nilu nawodniono 300 tys. hektarów nowych gruntów i zagospodarowano je na cele rolnicze. Przed irygacją wody podziemne występowały na głębokości 30−60 m pod powierzchnią terenu. Podczas nawadnia­nia w niektórych kanałach irygacyjnych pojawiła się zasolona woda, a zwierciadło wód podziemnych podniosło się na wysokość 3 m pod powierzchnią terenu, rozpuszczając związki soli znajdujące się w gruncie. Słona woda zniszczyła całkowicie uprawy, a obszar rolniczy zamienił się w pustynię. Zbiornik Nasera przyczynił się do spadku ilości transportowanych przez Nil osadów mulistych poniżej zapory. Podczas wylewów osady te użyźniały pola w dolinie rzeki i powodowały odradzanie się mad. Obecnie rolnictwo na tych terenach jest wspomagane nawozami sztucznymi i pestycydami, wpływającymi negatywnie na gleby i wody oraz uprawy. Zbiornik Nasera stał się osadnikiem mułów przynoszonych przez Nil i ulega spłycaniu. Za kilkadziesiąt lat ilość osadów na dnie zbiornika będzie tak duża, że turbiny elektrowni mogą ulec zniszczeniu, gdyż nie są przystosowane do wody zawierającej dużo zawiesiny. Koryto rzeki poniżej zapory podlega erozji wgłębnej w tempie około 17 mm rocznie. Niszczone są też brzegi rzeki, co powoduje ubytek gleb. Zagraża to mostom i innym budowlom hydrotechnicznym, a w okresach niskich stanów wody konieczne jest podnoszenia jej poziomu w związku z nawadnianiem. Podczas irygacji woda szybko paruje (gorący i suchy klimat), co powoduje zasolenie gleb i z czasem tereny te stają się nieużytkami. Wybudowanie tamy asuańskiej uszczupliło zasoby glebowe w dolinie dolnego Nilu. Szczególnie jest to zauważalne w delcie, która już nie narasta w związku z mniejszą ilością osadów niesionych przez rzekę. W wielu miejscach delty morze wdziera się w głąb lądu średnio 1,15 m rocznie. W przyszłości może to zagrozić osadnictwu i terenom rolniczym delty. Wyjałowienie gleby, która nie podlega naturalnej regeneracji, może być poważnym problemem dla ludności utrzymującej się tu z jej uprawy. Budowa hydrowęzła asuańskiego spowodowała także znaczne zmiany w świecie roślinnym i zwierzęcym doliny Nilu. Łowione przez Egipcjan sardynki w ilościach 18 tysięcy ton rocznie wyginęły poniżej tamy asuańskiej. Rybołówstwo rozwinęło się natomiast w zbiorniku Nasera, ale transport ryb na północ Egiptu jest kłopotliwy i drogi. Powstanie dużego akwenu na pustyni nieznacznie zmieniło warunki klimatyczne tego obszaru, ale przyczyniło się do rozwoju roślinności na brzegach tego zbiornika oraz ekspansji skorpionów, węży i szakali utrudniających pracę rybakom. Parowanie i wsiąkanie wody powodują znaczny jej ubytek. Dawniej wylewy Nilu powodowały oczyszczanie doliny z zanieczyszczeń oraz szkodników. Obecnie teren ten jest bardziej zanieczyszczony, a szkodniki mają lepsze warunki do bytowania. Wzrosła też zachorowalność Egipcjan mieszkających nad Nilem na choroby pasożytnicze.

Hydrowęzeł asuański jest przykładem tego, jakie mogą być negatywne na­stępstwa budowy dużego obiektu hydrotechnicznego dla środowiska oraz życia i działalności człowieka, nie tylko w pobliżu tej inwestycji, ale także w znacznej odległości, nawet kilkuset kilometrów od niej.

Specyficzną cechą antropopresji we współczesnym świecie jest występowanie sytuacji kryzysowych w stanie środowiska niesłusznie nazywanych kryzysami ekologicznymi. Powstają one wtedy, gdy ludzie nie potrafią lub nie chcą rozwiązać istotnych problemów środowiska, co powoduje ograniczenie w zaspokajaniu podstawowych potrzeb ludzi, stagnację, a nawet regres w rozwoju społecznym i gospodar­czym. Znacznemu zaburzeniu ulegają relacje między człowiekiem a środowiskiem. W aspekcie ekologicznym kryzys w środowisku objawia się brakiem funkcjonowania mechanizmów samoregulacji i regeneracji. Wpływa to niekorzystnie na jakość życia ludzi. Przywrócenie stanu równowagi w środowisku często wiąże się z długotrwałą ingerencją człowieka w przyrodę, która ma charakter antropopresji pozytywnej. Współczesny kryzys stanu środowiska trwa już kilkadziesiąt lat i charakteryzuje się:

– rozmaitymi skutkami antropopresji o zasięgu lokalnym, regionalnym, a od pewnego czasu także globalnym,

– ingerencją człowieka w środowisko o wielokierunkowym charakterze i skutkami we wszystkich komponentach środowiska,

– w wielu obszarach na Ziemi zostały przekroczone wartości progowe samoregulacji środowiska. Antropopresja spowodowała degradację powietrza, przeobrażenie warunków klimatycznych oraz zmiany jakościowe i ilościowe zasobów wodnych, glebowych i mineralnych, także przestrzeni krajobrazowej i odporności ekosystemów. Nasila się degradacja i dewastacja środowiska, co powoduje obniżenie jakości życia oraz utrudnienia w gospodarce,

– ścisłym powiązaniem antropopresji ze światową gospodarką i konsumpcyjnym modelem życia,

– występowaniem przestrzennego zróżnicowania antropopresji i jej skutków, zwłaszcza w państwach wysoko i słabo gospodarczo rozwiniętych,

– pojawieniem się kolonializmu ekologicznego (handel odpadami, często toksycznymi i radioaktywnymi, przenoszenie działalności gospodarczej z państw wysoko rozwiniętych do słabo rozwiniętych, rabunkowa eksploatacja zasobów naturalnych, budowa nowych inwestycji, często szczególnie uciążliwych dla środowiska i niebezpiecznych dla zdrowia człowieka).

Główne zjawiska zagrażające prawidłowemu funkcjonowaniu środowiska (Dobrzański i in. 1997), składające się na kryzys ekologiczny to:

– globalne ocieplenie klimatu uwarunkowane rosnącą emisją gazów cieplarnia­nych, zwłaszcza CO₂,

– niszczenie ozonosfery spowodowane nadmierną emisją spalin oraz freonów i halonów,

– masowe wycinanie i wypalanie wilgotnych lasów równikowych oraz lasów strefy umiarkowanej chłodnej,

– niszczenie zbiorowisk leśnych przez emisje zanieczyszczeń przemysłowych,

– kwaśne opady,

– spadek bioróżnorodności,

– awarie elektrowni jądrowych,

– gromadzenie paliwa jądrowego oraz składowanie odpadów radioaktywnych i odprowadzanie ścieków z elektrowni jądrowych,

– erozja gleb oraz wzrost ich zanieczyszczenia i zasolenia,

– pustynnienie gruntów,

– postępujące zanieczyszczenie hydrosfery, a zwłaszcza mórz i oceanów ropą naftową i jej pochodnymi oraz różnymi odpadami, często radioaktywnymi i toksycznymi,

– zakwaszenie i eutrofizacja wód słodkich,

– rozprzestrzenianie się pasożytów oraz różnych drobnoustrojów wpływających negatywnie na rolnictwo i zdrowie ludzi,

– nadmierna chemizacja rolnictwa w krajach wysoko gospodarczo rozwiniętych,

– narastający hałas i wibracje pogarszające klimat akustyczny obszarów zurba­nizowanych i uprzemysłowionych,

– wzrost masy odpadów toksycznych oraz uciążliwych w recyklingu.

Zrozumienie istoty kryzysu stanu środowiska wymaga kompleksowego podejścia do zachodzących w środowisku zmian, gdyż procesy te i ich skutki są ściśle powiązane ze sobą i na siebie oddziałują. Należy je rozpatrywać w ścisłym związku z działalnością człowieka wywołującą te zmiany, ale także stanowiącą czynnik naprawy stanu środowiska.

Nieracjonalna i długotrwała ingerencja człowieka w środowisko, którego stan wymaga radykalnych działań naprawczych, może doprowadzić do jego katastrofy, której przejawami są zaprzestanie pełnienia swoich podstawowych funkcji. Środowisko staje się nieprzydatne dla zaspokojenia potrzeb człowieka oraz zatraca zdolność do regeneracji zasobów odnawialnych. Mówimy więc o katastrofie ekologicznej, choć termin ten jest niefortunny, gdyż nie chodzi tu o przyczynę ekologiczną, ale o aspekt ekologiczny zdarzenia. Przywrócenie normalnego funkcjonowania środowiska i jego przydatności dla człowieka, które uległo anihilacji, jest bardzo trudne (czasem niemożliwe) i wymaga kosztownych i czasochłonnych działań. Przykładem obszarów katastrofy ekologicznej są Góry Izerskie i Karkonosze. Rozwija­jący się na pograniczu Polski, Czech i Niemiec przemysł energetyczny bazujący na węglu brunatnym emituje m.in. znaczne ilości SO₂. Dominacja wiatrów zachodnich i północno-zachodnich powodowała, że związek ten był przenoszony nad Góry Izerskie i Karkonosze, przyczyniając się do powstawania tam kwaśnych opadów, które systematycznie niszczyły drzewostan. Zakwaszenie środowiska glebowego powodowało osłabienie drzew, inwazje szkodników i w konsekwencji masowe wymieranie drzewostanu. Określenie katastrofa ekologiczna może mieć też inny wymiar znaczeniowy. O takim zjawisku mówimy również wtedy, gdy dochodzi do nagłego zdarzenia, będącego skutkiem wprowadzenia do środowiska znacznych ilości substancji niebezpiecznych lub toksycznych, powodujących gwałtowne załamanie stanu środowiska, znaczne straty w biocenozie oraz zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Przykładami takich zdarzeń są: katastrofa w fabryce pestycydów firmy Union Carbide w Bhopalu w Indiach w 1984 r., wskutek której doszło do nie­kontrolowanej emisji izocyjanianu metylu w postaci gazu, co spowodowało śmierć 20 tysięcy osób, a także katastrofa zbiornika z chemikaliami (tlenki żelaza i żrący wodorotlenek sodu) w hucie aluminium w Ajce (Węgry) w 2010 r. Doszło tam do zalania okolicznych miejscowości przez 700 tys. m³ toksycznego szlamu. Innym przykładem może być awaria reaktora w elektrowni atomowej w Czarnobylu w 1986 r., która spowodowała skażenie radioaktywne na znacznym obszarze Europy oraz katastrofy tankowców przewożących ropę naftową, m.in. Atlantic Empress na Morzu Karaibskim w 1979 r. i Amoco Cadiz w rejonie Kanału La Manche w 1978 r. oraz działania wojenne, np. podpalenie szybów naftowych przez wojska irackie w Kuwejcie w 1991 r.

Fot. 3. Zdegradowany przez zanieczyszczenia i wiatrołomy las na wierzchowinie Gór Izerskich w okolicy Świeradowa Zdroju

Skutki dotychczasowych katastrof ekologicznych mają przeważnie zasięg lokal­ny i regionalny. Człowiek nie doświadczył takich zdarzeń na dużych obszarach, np. na całym kontynencie, więc nie jesteśmy w stanie przewidzieć, jak może za­cho­wać się środowisko po przekroczeniu barier odpornościowych. Można jedynie tworzyć modele prawdopodobnych skutków takich zdarzeń, opierając się na wyni­kach badań współczesnych katastrof ekologicznych. Możemy natomiast monitorować stan środowiska w warunkach antropopresji i na podstawie różnych symptomów zapobiegać negatywnym skutkom działalności człowieka albo je likwidować. Stwarzanie warunków oraz wdrażanie do działań gospodarczych zasady zrównoważonego rozwoju może uchronić środowisko przed dalszą jego degradacją i powiększaniem się obszarów, na których występują już znaczne, często nieodwracalne zaburzenia w jego strukturze i funkcjonowaniu.

Stosunkowo niedawno działalność człowieka w środowisku przybrała specyficzny charakter. Ujawniło się zjawisko terroryzmu ekologicznego (ekoterroryzmu) polegające na planowanej i zorganizowanej działalności pojedynczych osób i organi­zacji oddziałujących na środowisko, zwykle destrukcyjnie, w celu zwrócenia uwagi opinii publicznej na pewne problemy oraz zastraszanie ludzi i wymuszanie pewnych działań. Są to różne akcje sabotażowo-dywersyjne oraz propagandowe obnażające niekompetencję i małą sprawność działania władz podczas katastrof, groźnych awarii, a nawet klęsk żywiołowych. Często wywołują one panikę, a nawet straty w ludziach, dezorganizują działania oraz nasilają destrukcję środowiska. W łagodnej formie ekoterroryzm polega na różnych akcjach protestacyjnych, uciążli­wych i przynoszących straty dla człowieka, ale niepowodujących zagrożenia jego zdrowia i życia (niszczenie ferm, wypuszczanie zwierząt z pomieszczeń i klatek, blokady szlaków komunikacyjnych, wymuszanie zaniechania działań inwestycyjnych i inne).

Badania globalnych zmian środowiska przyrodniczego Ziemi uwarunkowanych antropopresją rozpoczęły się stosunkowo niedawno. Wcześniej zjawiska takie nie występowały, a gdy zaczęto je dostrzegać, zdiagnozowanie ich wymagało opracowania stosownych metod i zastosowania odpowiednich narzędzi badawczych. Obecnie trudno o precyzyjne i jednoznaczne określenie przyczyn oraz skutków tych zjawisk w systemie przyrodniczym Ziemi. Jakie skutki w ukształtowaniu powierzchni ziemi mogą spowodować globalne zagrożenia środowiska, to pytanie, na które odpowiedź jest dziś w sferze przypuszczeń i prognoz opartych na obserwacjach i badaniach prowadzonych we fragmentach przestrzeni geograficznej, czyli w znacznie mniejszych skalach (lokalnej i regionalnej).

Nawiązując do antropopresji, zestawiono kluczowe problemy środowiskowe we współczesnym świecie oraz bezpośrednie i pośrednie skutki, jakie wywołała działalność człowieka w środowisku (ryc. 7).

Ryc. 7. Ważniejsze antropogeniczne zagrożenia środowiska przyrodniczego Ziemi i ich skutki