Тема 2 Еволюція взаємовідносин людини і природного середовища

 

Близько 600 млн. років тому на планеті Земля з'явилися перші багатоклітинні організми (вважають, що саме тоді для цього скла­лися сприятливі умови - вміст кисню в атмосфері досяг 3-4 %), і одразу відбувся еволюційний вибух - виникли нові форми жит­тя - губки, черви, корали, молюски, а також предки перших рослин і тварин, які в палеозойську еру заповнили всі акваторії й вийшли на континенти. Розвиток земної рослинності зумовив збільшення кисню в атмосфері та поживних речовин в ґрунтах, а також появу більших тварин. Активно змінювався склад поверхні Землі, атмос­фери, гідросфери, виникла біосфера.

 Величезне значення мав біологічний обмін речовин. Подальший процес еволюції живих організмів призвів до появи людини - най­вищого біологічного виду, який, розвиваючись, дедалі більше впли­вав на природу.

На підставі аналізу результатів археологічних, палеонтологіч­них, антропологічних, історичних і географічних досліджень у взає­мовідносинах людського суспільства з природою виділено чотири пе­ріоди, що різняться за характером цих стосунків і обсягом заподія­ної навколишньому середовищу шкоди.

Перший, давній, період включає палеоліт, мезоліт і неоліт.

У палеоліті (від майже 2 млн. років до 30-35 тис. років тому) Жили збирачі та перші мисливці - пітекантропи, синантропи, неан­дертальці та кроманьйонці.

У мезоліті (від 30 до 10 тис. років тому) до збирання та полювання людей додається рибальство, з'явля­ються більш досконалі знаряддя з кісток, каміння, рогу, дерева (гачки, сітки, сокири, човни, глиняний посуд).

Неоліт (8-4 тис. років тому) відзначається появою землеробства, скотарства, сверд­лування, шліфування, перших будинків, святилищ.

Перший, давній, період характеризується накопиченням знань про природу, пристосуванням людини до природи та, порівняно, незначним антропогенним впливом на неї. Основним джерелом енергії тоді була мускульна сила людини, яка повністю залежала від природи.

Проте, саме в цей період виникла перша глобальна екологічна криза в усіх регіонах розселення людей, - проходить винищення великої кількості крупних тварин; випалювання рослинності для полювання та розширення пасовиськ та ріллі на великих територіях призводить до різких змін складу флори, фауни, ґрунтів і клімату в цілому.

Другий період - рабовласницький лад і феодалізм.

У цей період інтенсивно розвивається землеробство, скотарство, виникають ремесла, розширюється будівництво сіл, міст, фортець. Людство своєю діяльністю починає завдавати природі відчутної шкоди, особ­ливо після виникнення та розвитку хімії та одержання перших кис­лот, пороху, фарб, мідного купоросу. Чисельність населення в XV- XVII ст. уже перевищувала 500 млн. Цей період можна назвати пе­ріодом активного використання людиною природних ресурсів, вза­ємодії з природою. Тиск на довкілля в цей час був загалом ще не­значним, але спостерігаються локальні та регіональні екологічні кризи - значні території Близького Сходу, Північної та Центральної Африки перетворилися на кам'яні та піщані пустелі.

Третій період (XVIII ст.— перша половина XX ст.) - час бурхливого розвитку фізики, техніки, винайдення парового та електричного двигунів, атомної енергії. Це - період активного розвитку локальних і регіональних екологічних криз, протистояння природи та людського суспільства, страшних за своїми екологічними нас­лідками світових воєн, хижацької експлуатації всіх природних ре­сурсів.

У XX столітті людина отримала можливість активно впливати на довкілля та користуватися раніше недоступними для неї ресурсами. Виникла ідея, що людина - хазяїн природи, а природа - невичерпне джерело потрібних їй ресурсів. У цьому важливу роль зіграли:

а) стрімко зростаюча чисельність населення, що зробила можливим фактично необ­меженим використання трудових ресурсів;

б) поява атомної енергетики, в початковій ейфорії від якої почало вважатися, що відтепер людство вільне від необхідності застосовувати інші енергетичні джерела;

в) розробка та створення озброєння нового типу, здатного знищити всю живу при­роду нашої планети;

г) формування на базі супутникових та комп'ютерних технологій єдиного світового інформаційного простору.

У сукупності ці фактори визначили у середині та другій половині XX століття технократичну стратегію виробництва та використання природних ресурсів, стратегію.

Четвертий період (останні 40-50 років) характеризується розвитком глобальної екологічної кризи, виникненням і посиленням парникового ефекту, появою озонової дірки та кислотних дощів, суперіндустріалізаціею, супермілітаризацією, суперхімізацією, суперспоживанням і суперзабрудренням усіх геосфер.

Особливостями цього періоду є також виникнення та поширення громадського руху за охорону природу в усіх розвинених країнах світу, активне міжнародне співробітництво в галузі охорони довкілля, апогеєм якого встала найбільша в історії всесвітня конференція ООН з проблем навколишнього середовища та розвитку, яка відбулася в Ріо-де-Женейро в червні 1992 р., де прийнято пакет важливих міжнародних угод про охорону біосфери, збереження біологічного розмаїття, клімату тощо.

Оскільки екологічна криза екосфери планети в останній, чет­вертий, період розвивалася нерівномірно - залежно від обсягів впливу різних антропогенних факторів, її тривалість умовно можна поділити на три етапи:

А) Перший етап (1945—1970 рр.) характеризується нарощуван­ням гонки озброєнь всіма розвиненими країнами світу, хижацьким знищенням природних ресурсів у всьому світі, розвитком кризових екологічних ситуацій у межах Північної Америки, Європи, окремих регіонів колишнього СРСР.

Б) Другий етап (1970—1980 рр.) позначився бурхливим розвитком екологічної кризи в світі (в Японії, більшості регіонів колишнього СРСР, Південної Америки, Азії, Африки), інтенсивним зростанням ступеня забруднення вод Світового океану та космічного простору. Це - етап дуже широкої хімізації, максимального світового ви­робництва пластиків, розвитку глобального мілітаризму, реальної загрози глобальної катастрофи (внаслідок ядерної війни) та ви­никнення могутнього міжнародного державного й громадського руху за спасіння життя на планеті.

В) Третій етап (з 1980 р. до теперішнього часу) характеризується зміною ставлення людей на планеті до природи, всебічним розвит­ком екологічної освіти в усіх країнах, широким громадським рухом за охорону довкілля, виникненням величезної кількості «зелених» (організацій, асоціацій, товариств), появою й розвитком альтерна­тивних джерел енергії, розвитком дехімізації та ресурсозберігаю­чих технологій, прийняттям нових національних і міжнародних за­конів про охорону природи. На цьому етапі також почалася демі­літаризація в найбільш розвинених країнах.

В останній період людина виступає як могутня геологічна сила, що змінює стан екосфери всієї планети. Масштаби людської діяль­ності вражають своїми розмірами. На превеликий жаль, ця діяль­ність переважно негативно впливає на природу.

 

 

Глобальні проблеми екології

 

Серед великої кількості проблем, які повинна вирішувати екологія, вчені виділяють основні, глобальні екологічні проблеми(відповідно до програми ООН):

1) глобальна конверсія свідомості людства, вироблення абсолютно нових моральних основ, повної зміни життєвої парадигми, перетворення людства в єдиний біосоціальний організм із колективним інтелектом і надзвичайно високою системою інформації;

2) проблема народонаселення, виробництва продуктів харчування, демографічна криза;

3) парниковий ефект;

4) кислотні дощі;

5) озонова діра;

6) корозія матеріалів на відкритому повітрі;

7) фотохімічний смог у промислових містах та ін.

8) повної утилізації відходів виробництва;

9) проблема екологічно “чистої“ енергетики; 

10) дехімізація сільського господарства та збереження лісів, гідросфери;

11) проблема екологічно “чистого” транспорту (урбанізація, проблема населенних пунктів);

12) демілітаризація (екологічні наслідки воєн);

13) ресурсозбереження та рекультивації літосфери;

14) досягнення планетарного консенсусу взаємовідносин людства з природою.

 

 

Методи екологічних досліджень. Екологічний моніторинг

 

На найвищих щаблях організації живої матерії, де взаємодіють біологічні системи із неживим середовищем, впливаючи один на одного, екологія виступає як чітко окреслена наукова дисципліна з своїми мето­дами досліджень і власним науковим понятійним апаратом.

Багато методів наукових досліджень вона позичає в біологічних наук: біохімії, фізіології, анатомії, морфології, а також у наук, які вивчають природне середовища (ґрунтознавство, гідрографія, кліматологія тощо).

Методи досліджень сучасної екології дуже різноманітні. Це нові фізичні, хімічні, біофізичні, біохімічні, біоіндикаційні, радіобіологічні, метеорологічні та кібернетичні методи, наземний, повітряний та космічний екомоніторинги, найновіші ЕОМ з їх можливостями аналізу, систематики, моделювання екосистем, прогнозу.

Екологічні дослідження вимагають систематичного дотримання чоти­рьох послідовних етапів, що становлять процесутворення наукових знань:

1) спостереження;

2) формулювання на основі спостережень теорії про закономірність досліджуваного явища;

3) пе­ревірка теорії наступними спостереженнями й експериментами;

4) спо­стереження за тим, чи передбачення, основані на цій теорії, правдиві.

 

Методологічною основою екології як науки про екосистеми є системний підхід. Системний підхід до вивчення екосистеми вимагає вирішення трьох основних завдань:

1) вивчення її складових частин і взаємодіючих з нею об'єктів оточуючого середовища;

2) вста­новлення структури екосистем, тобто сукупності внутрішніх зв'язків і стосунків, а також зв'язків між екосистемою і оточуючим сере­довищем;

3) знаходження характеру змін компонентів екосистеми і зв'язків між ними під дією зовнішніх чинників.

 

Методи екології можна поділити на три основні групи:

1. Методи, за допомогою яких збирається інформація про стан екологічних об'єктів: рослин, тварин, мікроорганізмів, екосистем, біосфери.

2. Методи обробки отриманої інформації, згортання, стиснення та узагальнення.

3. Методи інтерпретації отриманих фактичних матеріалів.

 

Найширше використовують три основні методи:

 метод екологічного спостереження;

 метод польовий біометричний;

 метод експерименту у полі і лабораторії;

 метод моделювання.

 

У результаті спостережень та експериментів у розпорядженні еколога накопичується сукупність наукових фактів. Але за науковий факт не можна приймати результати будь-якого спостереження. Важливим критерієм достовірності результатів спостережень та експериментів є їхня відтворність. Вона досягається, як правило, багаторазовими повто­реннями спостережень та експериментів. Результати таких повторюваних спостережень або обліків у сукупності складають так звану вибірку. Відповідна статистична обробка даних дослідження дозволяє оцінити рівень статистичної достовірності результатів та вважати їх науковим фактом.

Певним джерелом фактів для еколога є літературні дані та службова інформація.

Техніка обробки зібраної інформації залежить від методики досліджень. Частину інформації можна опрацьовувати безпосередньо на об'єкті досліджень, але основну - в камеральних умовах. Сьогодні широко ви­користовують обробку інформації на ЕОМ.

При оформленні результатів моніторингу використовується метод екологічного картування, важливу інформацію про стан довкілля дає біоіндикація (біомоніторинг).

 

Забруднення природного середовища та потреби охорони природи привели до необхідності організації обліку розмірів антропогенних змін в природному середовищі та їхніх проявів в окремих регіонах. Це завдання вирішується за допомогою моніторингу.

Моніторинг навколишнього середовища - це науково-інформаційна комп­лексна система спостережень, оцінки і прогнозу стану довкілля та змін біосфери і її окремих компонентів під впливом антропогенних дій.

Вперше цей термін (від лат. "монітор" - який застерігає) почали вживати перед конференцією ООН з питань навколишнього середовища, що відбулася в 1972 р. у Стокгольмі (Швеція). Секрета­ріат ООН з навколишнього середовища визначив екологічний моніто­ринг як систему повторних спостережень за елементами довкілля в просторі й часі з установленими цілями і програмами.

Мета моніторингу - збирання конкретної інформації, проведення експериментів, моделювання процесів як основа для прогнозування.

Об'єктами моніторингу є природні, антропогенні, природно-антро­погенні екологічні системи.

Моніторинг дозволяє вирішувати широке коло проблем та завдань:

1) виявлення взаємозв'язку джерел забруднювання природного середовища з об'єктами, на які вони діють;

2) виявлення каналів поширення забруднюючих речовин у природному середовищі;

3) вибір індикаторів, які б найкраще показували стан навколишнього середовища.

У процесі моніторингу реєструються:

 екосистеми, що існують на даній території;

 тип господарського використання території;

 ступінь та форми деградації природного середовища — зміна рельєфу, ерозія, і т.п.;

 фізичний та хімічний стан повітря, води та грунту;

 біологічне різноманіття та стан видів-індикаторів, якщо такі виділені;

 радіоактивне забруднення;

 санітарний стан.