Цілісність природи. Екологічні системи
Енергія
Слово «енергія» походить від грецького слова ενεργός – діяльний. Енергія – це загальна кількісна міра руху і взаємодії всіх видів матерії. Енергія – це фізична величина, що характеризує здатність тіл здійснювати роботу.
Чим більше роботи може зробити тіло, тим більша його енергія. І навпаки.
Поняття енергії пов'язує між собою всі явища природи. Будь-яка подія, що відбувається в світі, пов'язана з перетворенням енергії. Будь-яка! Немає перетворення енергії, немає і події.
Закон збереження енергії – один з найбільш фундаментальних законів, згідно якому найважливіша фізична величина, енергія, зберігається в ізольованій системі. Ізольована система – це сукупність тіл, які не взаємодіють із іншими тілами.
Зазначеному закону підкоряються всі без виключення відомі процеси в природі. У ізольованій системі енергія може тільки перетворюватися з однієї форми в іншу, її кількість залишається постійною.
Відповідно до різних форм руху матерії розглядають різні форми енергії:
• механічну
• електричну
• електромагнітну
• хімічну
• ядерну і ін.
Більшість форм енергії так чи інакше використовуються в енергетиці і різних сучасних технологіях.
Енергія завжди грала найважливішу роль в житті людства, тому що всі дії людини пов'язані з витратами енергії. Будь-яка людина, будь-яка сім'я, будь-яка країна не можуть обходитися без споживання енергії. Енергія є основою життя на Землі.
Людина з давніх часів шукає все нові способи перетворення енергії для своїх потреб.
Винайдено вітрило з метою використання енергії вітру для переміщення по воді. Енергія вітру і води використовувалася в млинах. Поява парової машини здійснила справжню революцію в техніці. Паровози і теплоходи зробили перевезення по суші і морю швидшими і дешевшими.
Впровадження генераторів для виробництва електроенергії з механічної енергії і двигунів, що перетворюють електричну енергію на механічну, ознаменувало собою новий стрибок в розвитку техніки. З'явилася можливість передавати енергію на великі відстані у вигляді електричної енергії, народилася ціла галузь промисловості – електроенергетика.
Винаходи нових способів перетворення енергії давали і дають людям нові можливості для розвитку.
Сьогодні існує велика кількість приладів і машин, призначених як для перетворення електроенергії, так і для що використання безпосередньо електроенергії – телевізори, радіоприймачі, комп'ютери.
Можливості по перетворенню і використанню енергії є показником науково-технічного розвитку людства. Але разом із новими можливостями з'явилися і нові проблеми. З початку минулого століття спостерігається безпрецедентне зростання населення землі і виробництва енергії. За деякими оцінками, упродовж ХХ століття виробництво енергії збільшилося приблизно у 2000 разів.
За останні 100 років витрачено значну частину викопного палива, накопиченого в земній корі протягом мільйонів років. Боротьба за енергетичні ресурси набуває все більш гострого характеру.
За останні десятиліття метою військових дій було, в основному, оволодіння територіями з багатими запасами нафти.
В той же час зростання традиційного виробництва енергії забруднює навколишнє середовище і підвищує вплив «парникового ефекту», який викликає відхилення від рівноваги, внаслідок чого в одних частинах Землі відбуваються повені і шторми, а в інших – посухи.
Людство здатне випустити в атмосферу таку кількість вуглекислого газу, що кліматичні умови можуть несподівано змінитися. У порівнянні з ХVIII століттям рівень викиду вуглекислого газу збільшився майже удвічі. Фахівці вважають, що небезпека зростає з наближенням до цієї критичної відмітки.
Парниковий ефект – це підвищення температури нижніх шарів атмосфери планети. Парниковий ефект був необхідною передумовою виникнення життя на Землі, але природний парниковий ефект – це сталий, збалансований процес.
Унаслідок господарської діяльності людини кількість парникових газів стає все більше, відповідно підвищується середня температура на планеті. Як наслідок можна чекати посилення вітрів і збільшення інтенсивності тропічних циклонів (загальна тенденція до посилення яких відмічена ще в XX столітті), збільшення частоти рясних опадів, помітне розширення районів посух.
До негативних змін в Європі відносяться збільшення температур і посилення посух на півдні, скорочення снігового покрову і танення гірських льодовиків, збільшення рівня катастрофічних повеней на річках, посилення літніх опадів в Центральній і Східній Європі, збільшення частоти лісових пожеж, пожеж на торф'яниках, скорочення продуктивності лісів, зростання нестійкості ґрунтів в Північній Європі. У Арктиці – катастрофічне зменшення площі покривного заледеніння, скорочення площі морських льодів, посилення ерозії берегів.
Науковці усіх країн погоджуються, що життєдіяльність людини є основним чинником, який впливає на поточне підвищення температури на Землі. Проте, ведуться запеклі спори навколо того, яка конкретна кількість парникових газів призведе до потеплення клімату і в якій мірі, а також як швидко це відбудеться. Зміна клімату дійсно відбувається, та в цьому важко бути стовідсотково упевненим. Світові середні температури можуть сильно коливатися в межах декількох років і десятиліть – причому з природних причин.
За деякими прогнозами, років через тридцять-сорок чисельність людей стабілізується на рівні 12-14 мільярдів осіб. Нас буде, щонайменше, удвічі більше, ніж зараз, а енергії – у розрахунку на кожного – споживатиметься, швидше за все, більше ніж удвічі.
Людство стоїть перед вибором: або піти шляхом обмеження викидів вуглецю, що вимагає певних витрат, але позбавить від екологічної катастрофи, або залишити все, як є, і піддати колосальному ризику клімат наший планети.
Найшвидший і найдешевший спосіб зменшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері – підвищення ефективності використання енергії. Як показує практика, такий підхід може бути успішним. Особливу увагу слід звернути на економію в житлових будинках і інших будівлях.
Рис. 1.6 Використання поновлюваних джерел енергії
Наприклад, Європарламентом прийнята резолюція, відповідно до якої все нові будівлі, починаючи з 2019 року, повинні мати нульовий енергетичний баланс. Це означає, що всі нові будівлі будуть виробляти за рахунок використання поновлюваних джерел стільки ж енергії, скільки ними споживається.
У мільйонах наших будинків, які були побудовані десятки років назад, 70% енергії витрачається на обігрів помешкання. Це дуже багато! У 15 найрозвиненіших країнах Європейського союзу на опалення припадає тільки 55% усієї енергії. Але і цей показник є занадто великим у порівнянні з міжнародними стандартами.
Ми спалюємо майже вдвічі більше вугілля, нафти й газу, ніж це нам дійсно потрібно. Якщо ми будемо розумно регулювати споживання енергії, то зможемо не тільки створити для себе комфортні умови існування, але й допомогти природі.
Ø Економте тепло!
Ø Економте електричну енергію!
Ø Економте воду!
Ось три основні правила для усіх споживачів. Якщо щоденно виконувати ці правила, ви швидко помітите, що заощаджувати енергію і воду вигідно! Що ж потрібно робити, щоб зменшити витрати на енергозабезпечення?
· Не загромаджуйте опалювальні прилади, не заважайте теплому повітрю нагрівати кімнату.
· Закривайте штори на ніч – це запобігатиме втраті тепла.
· Провітрюйте помешкання не довго, але інтенсивно. Через постійно відкриті кватирки тепло виходить на вулицю. Провітрювати кімнату потрібно широко відкриваючи вікна на невеликий проміжок часу. Повітря зміниться, але не встигне охолодити поверхні у помешканні.
· Якщо ви готуєте їжу на електричній плиті, використовуйте остаточне тепло конфорок: вимикайте їх трохи раніше, ніж їжа буде готовою.
· Вимикайте світло, коли ви залишаєте дім, не залишайте освітлювальні прилади у кімнатах, де нікого нема.
· Важільні змішувачі економлять воду, тому що вони швидше змішують воду, ніж змішувачі із двома кранами.
· Якщо зливний бачок вашого унітаза не обладнано двома режимами змивання, запобігти витратам води допоможе просте пристосування. Наберіть води до дволітрової пляшки і покладіть її до бачка. Це просте пристосування дозволить економити до 20 л чистої води щодня.
· Не тримайте кран постійно відкритим, коли миєте посуд. Якщо ваша раковина складається із двох відділень, мийте посуд в одному відділені, а полощіть – в іншому. Це дозволить знизити споживання води у 3 – 5 разів.
Екологічні системи
Поняття біологічної або екологічної рівноваги включає таку структуру взаємодії угруповань живих істот, в якій можливе існування кожного виду і співвідношення між ними коливаються у незначних межах. З цим поняттям невідривно пов’язано багато інших.
Кормова база – це основне джерело харчування або сукупність джерел для даного виду, наприклад, дрібні гризуни складають основу кормової бази сов.
Екологічна ніша – це сукупність умов, необхідних для виживання виду або окремої популяції. Популяція – це усі представники одного виду, декілька поколінь котрого упродовж довготривалого періоду мешкають на конкретній місцевості. Наприклад, усі козулі, які багато років мешкають в одному лісі, а якщо лісовий масив дуже великий, навіть у частині лісу – це популяція козуль.
Значне місце у понятті «екологічна ніша» займає кормова база – питання території, наявність ворогів і конкуренції. Якщо на одній кормовій базі харчуються один або декілька видів, то говорять, що екологічна ніша зайнята. Якщо з’явиться ще один претендент на їжу, то її не буде на всіх вистачати – почнеться жорстка конкуренція. Скоріше за усе, чужинець не витримає конкуренції, якщо, звичайно, у нього немає значної переваги. Навпаки, якщо у сформованій сукупності живих організмів з’являється вільний простір, на якому можна харчуватися, наприклад, внаслідок різкого скорочення чисельності або зникнення популяції певного виду, говорять, що екологічну нішу не зайнято.
В обох випадках – у процесі вторгнення претендента на зайняту нішу чи несподіване її звільнення – біологічна рівновага порушується.
Незважаючи на те, що на Землі існує безліч пристосувань і форм життя, не можна вважати, що вільних екологічних ніш вже не існує. Наприклад, екологічна ніша іхтіозаврів залишалася вільною мільйони років, аж поки її не зайняли дельфіни. Існують також інші приклади.
Поняття «ланцюг живлення» включає в себе процес колообігу речовин у природі і учасників конкретного відносно замкненого кола. Наприклад, трава використовує для живлення мікроскопічні елементи, які містяться у ґрунті. Заєць харчується травою. На зайців полюють лисиці. Трава, заєць, лисиця гинуть і розкладаються на ті ж самі мікроскопічні елементи. Рівновага, таким чином, зберігається.
Якщо зникне, або навіть, сильно зменшиться принаймні одна ланка цього ланцюга – рівновага порушиться. Припустимо, що ґрунт виснажується, бідніє на мікроелементи – хоча й така подія не трапляється без причини. Трава почне хворіти, зростатиме сухою та малопоживною. У зайців одразу ж виникатимуть проблеми з харчуванням і поголів’я їхнє почне зменшуватися. Тепер з харчами стане погано у лисиць.
Або інший приклад у цьому ж самому ланцюзі. З’являється нова ланка – людина, яка полює на лисиць чим різко зменшує їхнє поголів’я. Зайці, яких раніше обмежували лисиці, розпочинають стрімко розмножуватися. Їжі, звичайно ж, не вистачатиме на усіх. Тому зайці починають гризти кору на деревах й молоді дерева гинуть. Звірі, які мають ту ж саму кормову базу, тобто ті, які також харчуються травою, опиняються в умовах жорсткої конкуренції. Одночасно серед поголів’я з’являється чимало хворих тварин. Раніше хворий заєць не зміг би врятуватися від лисиці, а лисиці виконували при цьому функцію «санітарів». Але тепер хворі зайці живуть і відбувається зараження хворобами здорових тварин, а ті, у свою чергу, – заражають наступних. Починається вимирання.
У результаті страждають не тільки зайці, але й інші тварини, схильні до «заячих» хвороб. Виникають у проблеми і у людей. Зайці починають виходити з лісів і знищувати сільськогосподарські рослини, шкодити у городах.
Це всього лише єдиний приклад втручання людини у рівновагу природи. Але людина – також частина природи, тому вона відіграє роль тільки одного з факторів.
Візьмемо, наприклад, ліс. Всі складові екосистеми лісу: дерева – трави – комахи – птахи і гризуни – збудники хвороб мікроорганізми – хижаки, дивовижно взаємопов’язані, необхідні один одному. Спробуйте вирвати принаймні одну ланку з цього ланцюга – і вся екологічна система зруйнується. Навіть збудники хвороб – мікроби і віруси необхідні, інакше іншим не впоратися із навалою комах і гризунів.
Часто можна почути вислів: «Природа цього не вибачає». Це правильний вислів, але не треба сприймати природу тільки як суворого суддю, який уважно слідкує за нашими діями і тільки й чекає, коли ми помилимося. Ні, це лише система, яка має багато чинників. Людина – один з них. Природа – це жива система, але жодному виду вона не надає перевагу тому що він її «подобається». Усі види розглядаються виключно у контексті доцільності.
Ви помітили, що люди дуже люблять рахувати. Найчастіше люди підраховують або неіснуючі гроші, або уявні жахи. Оскільки наша розповідь грошей не торкається, давайте поговоримо про жахи. Іноді можна почути або прочитати такий підрахунок: якщо такий от вид метеликів здатний розмножуватися тричі упродовж літніх місяців, то лише одна самка метелика, яка відкладаючи 200 яєць, здатна залишити нащадків у кількості 8 000 000! Дійсно, жах. Цифри, якщо перевірити, цілком вірні: двісті метеликів, які народяться від першої кладки яєць, відкладуть таку ж саму кількість яєць, з яких вийде 40 000 метеликів, а ці, у свою чергу, народять вже вісім мільйонів! А якщо вони вирішать розмножуватися не тричі на літо, а, наприклад, п’ять разів? Навіть якщо один раз на рік вони даватимуть приплід, то через десять років у світі не залишиться ні рослин, ні тварин, ні людей – самі метелики, метелики, метелики!
Між тим світ, не зважаючи на наші підрахунки, існує вже десятки мільйонів років разом із метеликами і їхня кількість не збільшується. Природа не віддає нікому переваг, у неї немає улюбленців. Ентомологи (вчені, які вивчають комах) перевірили, скільки ж дійсно у природних умовах метелик, який живе, наприклад, на модрині, залишає статевозрілих нащадків. Із 200 яєчок, які відкладає самка цього метелика, молодими личинками стали 170. Більш дорослого стану досягли тільки 34, а у лялечки перетворилося всього (у середньому) лише 3,4 гусениці. У дорослих метеликів перетворилося у середньому 2,5 комахи з 200-ї кладки. Усі інші загинули від хвороб, шкідливих комах, птахів та інших тварин. Але й ці 5 метеликів, які вижили з двох кладок яєць, ледве-ледве зможуть зробити знову 2 кладки. Одного-двох метеликів підхопить швидкокрилий птах, один метелик – самець, а з 2-3 самок одна може і не знайти собі пару, залишитися незаплідненою. Виходить, що природа рахувати вміє краще за будь-якого бухгалтера! І це ще достатньо високий процент від початкової кладки – 1,25 %. У інших видів метеликів він становить всього лише 0,32 %.
Висновок можна зробити лише один: не знищуйте метеликів і гусінь, не допомагайте природі, не «покращуйте» її у лісі чи у степу. Сад чи город – це інша справа, культурні рослини втратили свої захисні властивості, їм, звісно ж, потрібна наша допомога.
Ця історія трапилася в Африці, у зоні східно-африканських розломів на водах озера Багорія у Кенії. Ці води були улюбленим місцем проживання і харчування рожевих фламінго. Місцевість була просто ідеальною для них! Клімат теплий, величезні водоймища, відсутність зовнішніх ворогів. Птахи жили у чудових умовах, популяція зростала. Поступово їхня кількість стала понад 1 000 000!
Несподівано розпочалися перші неприємності. Павіани, які мешкали у тому самому районі, почали полювати на фламінго. Це була несподіванка для усіх! Можливо, що й для самих павіанів також. Мавпи взагалі – істоти не м’ясоїдні, хоча й споживають із задоволенням комах. Але не варто забувати, що мавпи – наші далекі родичі.
Мабуть, першого фламінго взагалі спіймали випадково. Мабуть, у якогось павіана був поганий настрій, або його розлютили птахи, що увесь час клекотали – щоб там не трапилося, а птаха спіймали і з’їли… Після першого шматка м’яса, які спробували павіани, сезон полювання на фламінго був відкритий.
Павіанам дуже легко вдавалося ловити фламінго. Вони випасалися на озері, немов би як на долоні. Їх було настільки багато, що вони не змогли одночасно усі злетіти у повітря. До того ж фламінго зовсім забули, якими обережними потрібно бути у природі!
Хоча павіани постійно турбували фламінго, великої шкоди популяції птахів вони не могли зробити. Інша біда прийшла з води, із якої фламінго видобувають собі їжу. Основою раціону фламінго є мікроскопічна водорість спіруліна, й вони перекачують багато води через свої великі дзьоби як крізь фільтри, що відловлюють усі дрібні частинки. Цілими днями фламінго стоять у воді й прокачують її крізь дзьоб і харчуються. Зрозуміло, випорожнюються вони у ту саму воду. Коли кількість птахів сягнула 1 000 000, рівновага порушилася, кормова база виснажилась. До того ж мікроорганізми виконували не тільки функцію живлення, а й очищення також. Тепер фламінго не вистачало харчів, а вода, у якій мешкали фламінго, виявилася отруєною.
Рис. 1.7 Озеро Накуру (Кенія)
Птахи почали часто хворіти й помирати. На них розпочали полювати не тільки павіани. Хворі фламінго не могли літати, в них не було сил. Навкруги були купи трупів. З’явилися стародавні хижаки варани, кабани, шакали, марабу.
Масштаби епідемії зростали. Кількість загиблих птахів досягла 50 000. Харчуватися залишками загиблих прилітали сови, орлани, степові орли, навіть метелики збирали з кісток сіль і мінерали. Розмножилися комахи і, як наслідок, дрібні птахи.
Нарешті, фламінго не витримали й усі, як один, знялися у небо. Тисячами вони залишали води Багорії – свій втрачений рай, який перетворився на справжнє пекло. Залишками мертвих птахів ще довго харчувалися інші тварини.
Потім розпочалася посуха, яка в Африці є справжньою перевіркою на виживання. Життя поступово поверталося до норми. Після посухи розпочався сезон дощів, висока трава приховала брудне рожеве пір’я, водойми наповнилися свіжою водою – рівновага відновилася.
А як же рожеві фламінго? Вони перелетіли на озеро Накуру, де мешкають й досі. Це місце нині дуже відоме, зокрема, й завдяки цим чудовим птахам з рожевим пір’ям.
Особливо показовим є приклад плато Кайбаб в Арізоні. У 1906 році завзятий мисливець, тогочасний президент Сполучених Штатів Америки Теодор Рузвельт започаткував на цьому плато заповідник чорнохвостих оленів. Як будь-який мисливець, він ненавидів конкурентів і, щоб зберегти бідного оленя від злих хижаків, видав наказ знищувати їх безжально. Почалося жорстоке переслідування койотів, пум, вовків, рисей, яке завершилося, звісно ж, перемогою людської техніки і вогнепальної зброї. Хижакі були винищені повністю: понад 6 тисяч їх загинуло у нерівному двобої із людиною за 25 років (отже, спочатку їх мешкало не більше за 300-350 на плато щорічно).
Перші результати були просто відмінними. Із 3000 голів за десять років стадо оленів зросло до 25 000 і продовжувало неухильно збільшувати темпи розмноження. Через п’ять років воно досягло уже 50 000 голів, ще через два роки – 60 000!
Ось тут пролунав перший дзвінок – був зареєстрований випадок смерті оленяти від голоду.
За ці 17 років олені, кількість яких стала неймовірно великою для такої території, буквально з’їли усе навколо: не тільки ліс і галявини, а навіть на дорослих деревах утворився «горизонт оленя» – голодні тварини згризли усе, куди могли дотягнутися. Ґрунт горних лісів, ущелин і долин був вибитий копитами, як на сільській толоці.
Тоді розпочали вже масове знищення оленів. Охорона заповідника, запрошені мисливці-професіонали щосили палили із рушниць. Не впоралися. Запросили мисливців-аматорів із закликом: «На жаліти набоїв!» Не жаліли. Застрелили всього 700 голів. Але стадо продовжувало зростати. Через дев’ятнадцять років після початку охорони оленів, у 1926 році, чисельність стада становила вже 100 000 голів! Підійшли до фіналу: у наступні дві зими від голода загинуло 60 000 молодих оленів.
Через 4 роки недорахували ще 25 000, а у 1940 році у оленячому стаді на плато Кайбаб залишилося 10 000 оленів.
«Але все одно їхня кількість стала більша початкової!» – радісно скажуть мисливці.
Справді, більше, але вчені підрахували, що якби койоти, пуми, вовки залишились на плато, яке оголосили заповідною зоною, тоді б кількість оленів досягнула приблизно 30 000 голів (оптимальна щільність популяції на даній території) і продовжувала б існувати без істотних змін донині. Тому що рослинність і ґрунт не були б знищені надщільним поголів’ям оленів. І вони залишились би цілими, і вовки ситими. І не потрібно було б витрачати величезні кошти.
Рис. 1.8 Динаміка зміни чисельності популяцій вовків і оленів на плато Кайбаб (1900-1940 р.)
Гадаєте, що трагедія на плато Кайбаб у 20-30-х роках ХХ століття навчила чомусь людей? Нічого подібного! Вони знову розпочали підсилену охорону стада оленів у до середини 50-х років воно зросло до 40 000 (рослинність частково відновилась за 15 років). І ось тут втрутилася сама природа – розпочалася катастрофічна посуха і взимку 1955 року загинуло 28 000 оленів. Залишилося 12 000. Сама така кількість, яку може прогодувати поріділа рослинність плато Кайбаб.
Біологи, які вивчають життя вовків у тундрі (де значно легше спостерігати, ніж у лісі), відзначають, що олені і вовки живуть досить близько одне від одного. Нерідко можна побачити таку картину: долина, пасеться стадо оленів, повз них проходить зграя вовків. При цьому не хвилюються ні вовки, ні олені. На появу вовків реагували тільки ті олені, які знаходились у безпосередній близькості від хижаків.
Вовк – істота розумна, спритна, витривала, але у швидкості бігу він значно поступається лосям і зайцям. Здоровий олень легко втікає від вовка; навіть тритижневе оленя може обігнати майже будь-якого вовка, хіба що не найшвидшого. Олені це чудово знають і у звичайних умовах не бояться вовків. Вовки це також чудово розуміють і, оскільки є істотами кмітливими, рідко намагаються наздогнати здорового оленя – вони заздалегідь впевнені, що лише даремно витратять сили.
Замість цього вовки здійснюють систематичну перевірку стану оленів, з метою виявлення неповноцінних. Якщо стадо велике, то перевірка зводиться до того, що вовки лякають оленів і достатньо довго женуться за ними, намагаючись виявити хворих, поранених або взагалі слабких тварин. Як тільки вовки визначають такого інваліда – всі одразу ж кидаються на нього. Якщо у стаді не вдалося виявити слабких, переслідування припиняється і вовки випробовують долю на іншому стаді.
Для екологічної катастрофи не обов’язкова участь людини. Порушити рівновагу може будь-який вид й відбувається це з різних причин. Першу екологічну катастрофу «влаштували» синьо-зелені водорості. Це була катастрофа не локального, а глобального масштабу, яка призвела до Великого заледеніння в історії нашої планети.
Людина відрізняється від тварини тим, що вона – істота розумна, тобто може робити висновки, уявляти, які наслідки буде мати її діяльність. Людина вміє прогнозувати, отже, вона може запобігти катастрофі. Питання в іншому: а чи зробить вона це?
Ми були свідками багатьох жахливих катастроф локального характеру, їхні масштаби вражають. Чого варта катастрофа на Чорнобильській атомній станції, вибух якої отруїв величезну територію, зруйнував тисячі життів, спотворив природу навколишньої місцевості!
Існують проблеми, які аж ніяк не можна вважати локальними, наприклад, озонова діра. Якщо людство не збагне небезпеки, яка насувається на нього, то, можливо, і нас чекає доля розових фламінго. Людина займає привілейоване положення на Землі завдяки високому рівню її технологічного розвитку і тому забуває, що вона – всього лише біологічний вид, частина природи, в якій панує рівновага. Порушити рівновагу можна, але, врешті-решт, шалька терезів досягне критичної точки і перевернеться. Це може трапитися у будь-якій момент! Чи зможе тоді людина вижити, як залишок популяції рожевих фламінго? Чи залишиться лише спогадом, як динозаври? У будь-якому випадку рівновага знову поступово відновиться.
Ми з’ясували, яким чином у природі відбувається регуляція кількості популяцій і видів. Виникає запитання: чому людину ці процеси не поширюються також і на людей? Але це помилкове враження – життя людей так само регулюється законами природи, тільки в інші способи. До них належать невідомі раніше смертельні хвороби, епідемії, які відіграють роль обмежувальних факторів. Людина бореться з ними, вивчає причини їхньої появи, винаходить ліки, але з’являються нові хвороби, ще жахливіші за попередні.
Високий рівень розвитку медицини приховує ще одну небезпеку – довготривалої, уповільненої дії. Чимало хвороб, які нині легко можна вилікувати, раніше були смертельними і призводили до загибелі багатьох людей. Раніше всі сім’ї мали багато дітей, тому що рівень дитячої смертності був надзвичайно високим. Нині такі випадки поодинокі, медицина навчилася рятувати слабеньких немовлят, лікувати більшість дитячих хвороб. Це, звичайно, дуже добре з точки зору людей як окремих індивідів, але потрібно знати, що у природі ніщо даремно не буває. Хвороби виконують важливу функцію – вони забезпечують природний відбір. Якщо раніше слабкі і хворі помирали дуже рано, а здорові виживали, то зараз хвороби на природній відбір не впливають. «Хіба це погано?» – запитаєте ви. Справа в тому, що властивості й якості людини, зокрема, здоров’я, не тільки у спадок передаються, а також і накопичуються упродовж життя багатьох поколінь, ніби додаються.
Спадкові ознаки зберігаються у генах – особливій речовині. Останнім часом вчені багато говорять про генофонд людства як про сукупність спадкового матеріалу. Вони вважають, що саме із послабленням генофонду, як наслідком успіхів медицини, які природний відбір «припинили», пов’язані проблеми людства з імунітетом, що набули масового характеру.
Свідченням послабленням імунітету є різноманітні алергії. Алергія – це реакцій організму на вороже середовище, підвищена чутливість до певних речовин. Людина й тут шукає способи боротьби й захисту. В цьому приховане трагічне протиріччя, закладене у самій сутності людини. Вона є частиною природи, але не може жити за її законами! Людина не може погодитися з цим жорстоким, але справедливим порядком.
У природі найважливішим є життя як принцип, у порівнянні з яким життя окремої істоти нічого не варте. Людина з цим змиритися ніяк не може, оскільки вона є якраз істотою індивідуальною, яка сама себе такою й усвідомлює. На жаль, людина не завжди цінує життя інших людей так само, як власне.
Якщо у медицині ми бачимо прояви гуманізму, стремління захистити і зберегти, то в історії є чимало проявів зовсім інших якостей людської сутності. Людина – одна з найжорстокіших істот на Землі, разом з тим люди здатні на милосердя і самопожертву.
Ще одна ланка механізму обмеження – війни. У різні часи вони забирали тисячі й мільйони життів. Людина тут перевершила саму себе. На планеті накопичено стільки ядерної зброї, що вона може знищити Землю декілька разів.
Поки що людству вдається протистояти «обмежувальним заходам» природи з різним успіхом. Що буде далі – покаже час.
Ось тільки деякі факти про взаємодію людини і природи:
· Щорічний приріст населення на Землі становить 85 млн чоловік
· Площа земель, які щорічно перетворюються на пустелю - 6 млн. га
· Кожне п'яте місто України характеризується найвищим рівнем забруднення атмосфери
· Спостереженнями вчених доведено, що викиди отруйних газів поширюються із вітрами на відстань у 3000 км від підприємства
· Вага шкідливих речовин, які щорічно викидаються в атмосферу України, - 11 млн. тон
· У водойми України скидається 19 км3 стічних вод (з них 41% - без очищення)
· Азовське й Чорне моря - на грані екологічної катастрофи
· За останні 10 років Україна втратила 463 тис. га сільськогосподарських угідь
· Після Чорнобильської катастрофи забруднено в Росії – 1000 км2, в Україні – 1500 км2, у Білорусі - 700 км2 території
· Відомий французький географ-океанограф Жак Ів Кусто прогнозував загибель Світового океану через 50 років
· Поголів'я африканських слонів у 1979 році становило 1 млн 300 тис, у 1989 році – 400 тис. (щодня у середньому знищують 360 слонів)
· Ліси в Китаї скорочуються зі швидкістю 2 га/хв
· До 2000 року назавжди зникли тропічні ліси на площі 450 тис. кв. миль
· Із майже 265 тис. видів рослин, які існують у світі, понад 60 тис. знаходяться під загрозою зникнення.
· В Україні 130 000 гектарів земельної площі займають сміттєзвалища, на яких зберігається 35 мільярдів тон твердих відходів.
Що робити? Відповідь на це запитання намагаються знайти екологи – вчені, які займаються проблемами рівноваги у природі, вивчають всі аспекти шкідливої діяльності людини. Ось як вчений-еколог Баррі Коммонер сформулював основні закони екології:
Ø все пов’язане з усім;
Ø все має кудись подітись;
Ø природа знає краще;
Ø ніщо не дається задарма.
Екологи вживають конкретні заходи на допомогу живому світові, захисту рослин, тварин і людей від шкідливих впливів. Вони привертають увагу суспільства до проблем нашої планети, вимагають заборонити знищувати види, які можуть зникнути, борються з браконьєрством. Для збільшення поголів’я видів, які можуть зникнути, створюються спеціальні розплідники і оранжереї. Ботанічні сади та зоопарки також роблять внесок до справи збереження і примноження видів. У національних парках і заповідниках охороняється багато рідкісних тварин і рослин.
Ведеться боротьба з поширенням пустель, яка охоплює боротьбу з вирубкою дерев і обмеження на тваринництво та сільське господарство взагалі. Вчені шукають способи нешкідливої утилізації небезпечних речовин і звичайного сміття.
Найскладніші ділянки боротьби за екологію ті, де її інтереси перетинаються з економікою, тому що очисні споруди дуже коштовні, витрати на безпечну утилізацію шкідливих речовин також величезні. Найгірше те, що більшість людей живуть за принципом – «Після нас – хоч потоп». Але боротьба триває. Її ведуть люди, небайдужі до майбутнього нашої планети.
Хмари смогу, забруднена радіоактивними відходами земля, вкрита горами сміття, отруєна вода, знищені тварини, вирублені ліси – коли бачиш ці «плоди» діяльності людини, мимоволі справляється враження, що людство не верхівка еволюції, а жахлива аномалія на тілі планети. Людина, звичайно ж, вживала і нині вживає різноманітні заходи щодо збереження живої природи, але у порівнянні з її руйнівними діями ці заходи просто мізерні.
Але здаватися не можна! Потрібно прикладати ще більші зусилля, щоб спочатку сповільнити жахливий процес знищення живого, а потім взагалі зупинити його. Ось тоді людина й доведе, що вона – істота розумна. Від кожного з нас залежить, якою буде Земля і ми у майбутньому.
Що може зробити кожний із нас для того, щоб наша планета не загинула, не захлинулася у смітті, отруйному газі, брудних стоках?
У 2007 році у світі було вироблено 2,08 мільярдів тон сміття. Для порівняння: щорічно у світі виробляється приблизно 2 мільярди тон зерна і 1 мільярд тон сталі. Сміттєзвалища в Україні займають 4 % її території (приблизно таку ж територію займають Карпатські гори). Ми ризикуємо залишити у спадок нашім дітям і онукам велетенське планетне сміттєзвалище.
Історики стверджують, що вперше над питанням збирання і вивезення сміття замислилися стародавні греки, які 4500 років тому прийняли закон, що встановлював правила роботи зі сміттям – сміття потрібно було вивозити до спеціального місця, яке знаходилося за півтора кілометра від Афін. Ще раніше мешканці Криту влаштовували спеціальні ями, їх вважають першими влаштованими сміттєзвалищами. У середньовічній Європі проблемою сміття особливо не переймалися. У середині XV століття гори відходів у Парижі були вищі за міські ворота. Помиї мешканці міста виливали просто за поріг, іноді у вікно. За таку легковажність світ був покараний епідемією чуми, яка забрала понад 140 мільйонів життів. Після цього у містах Європи були створені спеціальні служби, які відповідали за чистоту на вулицях і водні джерела. За необхідності вони мали право накладати штрафи.
До обробки вторинної сировини вперше в історії приступили на зорі минулого тисячоліття в Японії. У 1630 році в США була запущена перша фабрика по переробці паперу і ганчір'я.
Ідея попереднього сортування сміття знайшла своє втілення в 1895 році у Нью-Йорку, де городянам звеліли розділяти відходи. Через два роки тут же був запущений перший в світі сміттєпереробний завод.
XX століття породило величезну кількість нових матеріалів, наприклад, пластмаси, і одноразових виробів з них. До ідеї розділення сміття на етапі його появи повернулися німці в 1994 році, а з Німеччини узяли приклад ще два десятки європейських країн і Японія. Зараз для жителів цих країн є сім основних різновидів сміття, включаючи особливо токсичні відходи, горючі матеріали, а також скло трьох видів – прозоре, зелене, коричневе. В результаті таких дій до європейських звалищ доїжджає менше чверті відходів, останнє потрапляє на переробку. Такий стан речей європейців все одно не влаштовує – в їх планах зниження кількості сміття, призначеного для поховання на полігонах, до мізерної кількості, тобто фактичне знищення звалищ в принципі.
У всьому світі метою розділення сміття є не будівництво заводів з переробки окремих видів сміття, а в першу чергу зниження площ землі, відданої під сміттєзвалища.
Нині у світовій практиці використовуються різні методи переробки сміття – спалювання, переробка із отриманням добрив, біологічного палива і біогазу, сортування. При сортуванні, наприклад, із сміття видобуваються цінних компонентів, які ще можна переробити і використати із користю. Скло і пластик, наприклад, можна переплавити і отримати новий посуд і пляшки. Це також стосується і більшості металів, які потрапляють на смітник. У Японії із сміття збудували цілий острів, на якому розміщується парк, стадіон та інші будівлі. Органічні складові сміття у багатьох країнах переробляють у спеціальних реакторах, де бактерії, які виробляють газ метан, переробляють сміття на біогаз і гумус. Біогаз метан можна використовувати для виробництва теплової і електричної енергії на теплоелектростанціях. Гумус із біореакторів цілком придатний для використання у сільському господарстві і садівництві, ландшафтних роботах.
Отже, переробити сміття на корисні речовини можна, тільки якщо його попередньо відсортувати. В нашій країні вже розпочалося будівництво сучасних сміттєпереробних заводів.
Коли ми змішуємо різноманітні корисні предмети із некорисними, отруйні із безпечними, горючі із негорючими, ми не повинні дивуватися, що отримана суміш некорисна, отруйна і погано горить,– стверджує відомий експерт із переробки сміття Пол Коннетт, – така суміш, яку ми називаємо побутовими відходами, становитиме небезпеку для людей, якщо потрапить як на звалище, так і на сміттєпереробний завод. Первинним місцем утворення сміття є звичайне відро сміття, яке стоїть на кожній кухні. Папір, метал, скло, пластик та інші побутові відходи не повинні викидатися до однієї урни.
Почніть із власної домівки! Кожний із нас відповідальний за світ, в якому ми живемо.