Екологічне середовище

Екологiчне середовище Змiст 1. Поняття та визначення науки екологiї. Етапи формування науки 2. Керування чисельнiстю окремих популяцiй тваринних органiзмiв. Якi заходи проводять державнi та громадськi органiзацiї для збереження видового складу фауни України? 3. Перечислити основнi компоненти бiосфери та вказати, який саме компонент визначає межi бiосфери? 5. Ресурсно-сировинне, харчове та кормове призначення тварин 1. Поняття та визначення науки екологiї. Етапи формування науки Термiн “екологiя" був вперше вжитий нiмецьким бiологом Е. Геккелем у 1866 р. в двотомнiй працi, присвяченiй морфологiї органiзмiв. У буквальному розумiннi екологiя - наука про мiсцезростання. Часто вживане таке визначення: екологiя - наука про взаємодiю в живiй природi, а детальнiше - це наука про взаємодiю живих iстот мiж собою i з навколишньою неорганiчною природою; про зв’язки в надорганiзмових системах, структуру i функцiонування цих систем. Екологiя розглядає закономiрностi процесiв та явищ на таких рiвнях органiзацiї живого в природi, як органiзмовий, популяцiйний та угруповань органiзмiв. Велика увага придiляється процесам бiологiчних кругообiгiв речовин i енергiї, що становлять матерiальну основу бiосфери. Екологiя вивчає взаємозв’язки органiзмiв i надорганiзмових систем iз навколишнiм середовищем i мiж собою, узагальнює впливи екологiчних факторiв на живi органiзми та їх угруповання, а також вплив останнiх на окремi фактори навколишнього середовища. Предметом вивчення екологiї є переважно системи, розмiщенi вище рiвня органiзмiв, - популяцiї й угруповання. Іншими словами, екологiя вивчає сукупнiсть живих органiзмiв, якi взаємодiють мiж собою, утворюючи iз оточуючим середовищем певну єднiсть (тобто систему), в межах якої здiйснюється процес трансформацiї енергiї й органiчної речовини. екологiя вивчає популяцiї (утворення однорiдних i рiзноякiсних особин) i їх сукупностi (утворення простих i складних угруповань), внаслiдок чого варто обмежити сферу цiєї науки популяцiйним i бiоценотичним рiвнями органiзацiї життя. Вищi рiвнi органiзацiї (ландшафт, бiом, бiосфера), як вважають бiльшiсть вчених, лише частково належать до бiологiчної галузi, а тому їх не можна вiдривати вiд географiчних дисциплiн. економiки й навiть теологiї (М. Ф. Реймерс). На думку iнших вчених, екологiя - це соцiально-природнича наука; її однаково можна вiднести й до бiологiчної, й до географiчної галузей знань i її слiд розглядати як цiлком самостiйну науку, що набула фундаментальностi й глобальностi. Об’єкти дослiджень науки про довкiлля або її галузевих пiдроздiлiв - це екосистеми планети та їхнi елементи (залежно вiд рiвня дослiджень). i антропогенних факторiв на функцiонування екосистем i бiосфери в цiлому. Основнi завдання науки: рр. до н. е), Аристотеля (384-322 рр. до н. е), Плiнiя Старшого (23-79 рр. до н. е) та iнших фiлософiв мiстилися повiдомлення екологiчного характеру. Наприклад, Арiстотель описав понад 500 вiдомих йому видiв тварин, розповiв про їх поведiнку: мiграцiї та зимову сплячку, будiвничу дiяльнiсть, паразитизм зозулi, способи самозахисту у каракатицi тощо. У добу Вiдродження тривало нагромадження даних про рослинний i тваринний свiт. Першi систематики Д. Цезалпiн (1519-1603), Д. Рей (1627-1705), Ж. Турнефор (1656-1708) у своїх працях подають вiдомостi екологiчного характеру, зокрема, описують залежнiсть поширення рослин вiд умов їх зростання. Другий етап розвитку екологiчної науки пов’язаний iз великомасштабними ботанiко-географiчними дослiдженнями в природi. Початковий вклад у розвиток цього напряму дослiджень залишили систематик рослин i тварин видатний шведський природознавець К. Лiнней (1707-1778), росiйськi вченi М. Лепьохiн (1740-1802), К. Ф. Рульє (1814-1858), англiйський вчений-еволюцiонiст Ч. Дарвiн (1809-1882). Третiй етап системних екологiчних дослiджень охоплює кiнець ХІХ - першу половину ХХ ст. i пов’язаний з iменами росiйських вчених В. В. Докучаєва (1846-1903), Г. Ф. Морозова (1867-1920), українських - Г. М. Висоцького (1865-1940), П. С. Погребняка (1900-1970) та iн. розвиток екосистемного аналiзу сприяв виникненню вчення про бiосферу та ноосферу В.І. Вернадського. 2. Керування чисельнiстю окремих популяцiй тваринних органiзмiв. Якi заходи проводять державнi та громадськi органiзацiї для збереження видового складу фауни України? Пiд популяцiєю розумiють сукупнiсть особин одного виду з єдиним генофондом, яка формується в результатi взаємодiї потоку генiв (схрещування, мiграцiї, запилення, заплiднення, поширення зачаткiв - спор, клiтин, насiння, личинок, яєць) та умов довкiлля. Популяцiя - це елементарна одиниця iснування виду й та одиниця, з якою "працює" природний добiр. Популяцiї, як i бiогеоценози, характеризуються багатьма показниками. З погляду екологiї, найсуттєвiшим є показник мiнiмальної чисельностi популяцiї, тобто такої чисельностi, за якої в популяцiї ще пiдтримується необхiдний рiвень генетичної неоднорiдностi, завдяки чому вона не вироджується. Будь-яка популяцiя залежить не лише вiд генетичної рiзноманiтностi та пов’язаного з нею потоку генiв, а й вiд факторiв довкiлля. Основнi екологiчнi фактори, як правило, класифiкують за їхньою природою, подiляючи на абiотичнi, бiотичнi та антропогеннi. До абiотичних факторiв, тобто безпосередньо не пов’язаних iз дiяльнiстю живої речовини, належать: космiчнi, гелiофiзичнi та геофiзичнi; клiматичнi й метеорологiчнi, а також катастрофiчнi природнi явища - повенi, посухи, пожежi; едафiчнi (ґрунтовi) та гiдрологiчнi. До бiотичних належать фактори, безпосередньо зумовленi рiзноманiтними аспектами дiяльностi живої речовини, наприклад конкуренцiя рослин за свiтло, емiграцiя та емiграцiя видiв, пристосувальнi та еволюцiйнi процеси. До антропогенних належать фактори, зумовленi дiяльнiстю людини: вирубування лiсiв, мелiорацiя, зарегулювання рiчок, хiмiзацiя, i т. д. сьогоднi розроблено досить складнi класифiкацiї антропогенних факторiв. Це свiдчить, що дiяльнiсть людини стала глобальним, планетарним фактором, який надзвичайно потужно впливає на довкiлля. Кiлькiсть особин конкретної популяцiї залежить передусiм вiд стану народжуваностi й смертностi. Чисельнiсть популяцiї залишається постiйною тодi, коли народжуванiсть дорiвнює смертностi. Збiльшення народжуваностi й зменшення смертностi призводить до збiльшення популяцiї, i навпаки. Для аналiзу причин, якi зумовлюють спiввiдношення смертностi й народжуваностi, в екологiї часто використовують аналiз кривих виживання популяцiй. За допомогою кривих виживання можна визначати смертнiсть особин рiзних видiв залежно вiд вiку й з’ясовувати, коли така популяцiя найуразливiша. Кiлькiсний розвиток популяцiї контролюється механiзмами взаємодiї з iншими популяцiями (передусiм - за принципом зворотного зв’язку) та обмеженiстю ресурсiв конкретних бiотопiв. Є два основних механiзми запобiгання надмiрному розвитковi конкретних популяцiй: за принципом зворотного зв’язку "популяцiя - ресурси середовища"; за моделями бiотичних зв’язкiв - "жертва - хижак", "хазяїн - паразит". У цiлому кiлькiсний розвиток популяцiй регулюється взаємодiєю комплексу як сприятливих, так i несприятливих факторiв, що спричиняють коливання чисельностi популяцiї навколо певного середнього значення. Фактори, котрi сприяють зростанню популяцiї, зумовленi бiологiчним потенцiалом даного виду. Фактори, якi протидiють цьому процесовi, зумовленi тиском середовища й бiологiчним тиском iз боку iнших популяцiй. Чисельнiсть популяцiї - загальна кiлькiсть особин на данiй територiї або в даному об’ємi (води, ґрунту, повiтря), якi належать до однiєї популяцiї. Розрiзняють неперiодичнi (такi, що рiдко спостерiгаються) i перiодичнi (постiйнi) коливання чисельностi популяцiй. Механiзми регулювання вiдносної стабiльностi популяцiй, передусiм це дотримання визначеної щiльностi популяцiї шляхом певних впливiв: 1) знищують бiльшу частку особин (або зменшують народжуванiсть у розрахунку на кожну особину при ростi популяцiй), i популяцiя таким чином досягає верхньої межi; 2) знищують меншу частку особин (або збiльшують народжуванiсть на кожну особину) в умовах спаду щiльностi i таким чином встановлюють нижню межу її коливання. Видова бiорiзноманiтнiсть - це сукупнiсть усiх видiв, що населяють нашу планету, тобто загальний генофонд Землi. Зникнення будь-якого виду - необоротна втрата видової бiорiзноманiтностi. протягом усiєї iсторiї розвитку бiосфери нашої планети простежується тенденцiя збiльшення кiлькостi видiв на Землi. Проте в цiлому вимирання видiв - такий самий природний процес, як i їх утворення. окремих видiв (масовий вiдстрiл тварин, вирубування комерцiйно цiнних видiв дерев тощо) конкуренцiю з екзотичними видами "чужих" фаун i флор, екстенсивне нарощування масштабiв сiльськогосподарської дiяльностi (передусiм вирубування лiсiв i розорювання пiд сiльськогосподарськi угiддя цiлинних земель), глобальне техногенне забруднення бiосфери. В Українi першу червону книгу випущено в 1980 р., а через два роки ухвалено Закон про Червону книгу України, який закрiпив її в статутi державного документа. В 1994 р. i 1996 р. Червону книгу України було перевидано вже у двох томах. Кiлькiсть видiв, якi в нашiй країнi опинилися перед загрозою зникнення, стрiмко зростає. Збереження бiорiзноманiтностi - це складна, комплексна проблема. Вона пов’язана з цiлою системою юридичних, наукових, органiзацiйних, фiнансових, етичних, виховних заходiв, охоплює бiорiзноманiтнiсть на всiх її рiвнях. Проте є й система специфiчних заходiв захисту. Це, передусiм, заповiдна справа та бiоконсервацiя. В Українi 15 таких заповiдних територiй. Проте навiть розвинена мережа заповiдних територiй не зможе забезпечити збереження бiорiзноманiтностi, якщо не припиниться глобальний вплив на бiоту антропогенного забруднення. Наприклад у Карпатському бiосферному заповiднику через кислотнi дощi дедалi скорочується популяцiї лишайникiв, занесених до Червоної книги. Бiоконсервацiя належить до галузi новiтнiх напрямiв бiоекологiї. Це система заходiв, спрямованих на збереження генетичної й видової рiзноманiтностi шляхом збереження популяцiйних i видових генотипiв окремих особин поза природними мiсцями проживання - в зоопарках. 3. Перечислити основнi компоненти бiосфери та вказати, який саме компонент визначає межi бiосфери? Бiосфера - це оболонка Землi, яка включає частини атмосфери, гiдросфери i лiтосфери, населенi живими органiзмами. Верхня межа бiосфери має озоновий екран, що затримує бiльшу частину згубних для живих iстот ультрафiолетових променiв, а нижня - тепловий бар’єр. Простiр нашої планети, в якому iснує й "працює" жива речовина, називають бiосферою. Бiосфера охоплює три геологiчнi сфери - частини атмосфери й лiтосфери та всю гiдросферу. Межi бiосфери визначаються межами поширення й активної роботи живої речовини. Верхня межа бiосфери в атмосферi, на думку одних учених, проходить на висотi вершин Гiмалаїв (10 км над рiвнем моря), на думку iнших, - досягає нижнiх шарiв стратосфери (30 км), де ще трапляються в досить великiй кiлькостi спори й навiть клiтини бактерiй, грибiв i деяких водоростей, що активно вегетують. Інодi верхньою межею бiосфери вважають озоновий шар (25-30 км над поверхнею планети), вище вiд якого живе зазвичай гине пiд дiєю космiчних випромiнювань. Межа бiосфери в лiтосферi також чiтко не окреслена. Починаючи з глибини 0,5-5 м вiд земної поверхнi кiлькiсть живої речовини зменшується в логарифмiчнiй послiдовностi. На глибинах понад 10 м породи, як правило, вже стерильнi. Та навiть у товщi стерильної породи iнодi трапляються острiвцi життя. Найбiльшi глибини, де знайдено живу речовину, − 2-3 км. У нафтових родовищах на цих глибинах виявлено свою, "нафтову", мiкрофлору. Нафта залягає також i на значно бiльших глибинах - до 5-7 км. Припускають, що й у таких глибинних родовищах можна знайти "нафтовi" бактерiї. Деякi дослiдники нижньою межею бiосфери вважають глибини, на яких температура лiтосфери починає перевищувати 100 0 С: близько 10 км на рiвнинах i 7-8 км у горах. Межi бiосфери у гiдросферi окресленi чiтко: бiосфера охоплює всю гiдросферу, в тому числi найбiльшi океанiчнi западини до 11 км, де iснує значна кiлькiсть глибоководних видiв. Таким чином, потужнiсть бiосфери за вертикаллю в океанах охоплює всю товщу води i незначну донну плiвку життя, а на континентах - тонкий надземний i потужний пiдземний шар. Уся земна поверхня нашої планети належить до бiосфери, виключаючи, можливо, окремi високогiрнi дiлянки, вкритi льодовиками, та безводнi пустелi. 4. Клiматорегулююче значення рослин Як зазначено вище, клiмат є головним фактором, який визначає характер рослинностi - автографного блоку екологiчних систем. Водночас росини також певною мiрою впливають на клiмат. Як клiмат, так i рослиннiсть визначають процеси ґрунтоутворення i склад тваринного свiту, який населяє дану мiсцевiсть. Про це свiдчать данi таких наук, як бiогеографiя чи зоогеографiя. Життєвi форми наземних рослин, пристосованих до конкретного клiматичного режиму, часто мають подiбну морфологiю i характер росту. Наприклад, для тропiчного дощового лiсу типовими є лiани, епiфiти i види з широкою листовою пластинкою. Вiчнозеленi хвойнi домiнують у дуже холодних районах пiвнiчних широтах або високогiр’їв, а дрiбнi морозостiйкi тундровi види займають ще вищi широти i висоти. Райони середнiх широт з помiрною кiлькiстю опадiв звичайно вкритi лiсами iз широколистяних листопадних порiд, тодi як жорстоко листянi (склерофiтнi) вiчнозеленi чагарники або, як їх часто називають, чапараль, трапляються в районах iз зимовими дощами i вiдчутним дефiцитом вологи протягом весни, лiта i осенi (Іспанiя, Італiя, США (Калiфорнiя), Австралiя). В областях зi сталим клiматом, як правило, трапляється менше життєвих форм рослин, нiж в районах, де вiн менш сталий. У цiлому клiмат i рослиннiсть добре вiдповiдають одне одному, недарма клiматологи деколи використовують характер рослинностi як найкращий показник клiмату. Наприклад, дощовi лiси вiдомi в тропiках i субтропiках. Листопаднi лiси ростуть в умовах помiрного i бiльш сухого клiмату. Рослиннiсть саван i прерiй характеризує напiвпосушливi областi, а рослиннiсть пустель - надто сухi. енергiї, яка на них в дiйсностi потрапляє. В полудень листя яскраво освiтлених крон дерев часто опускається, тодi як листя затiненого пiдлiску звичайно пiдставляє сонячному промiнню всю свою поверхню. 5. Ресурсно-сировинне, харчове та кормове призначення тварин рослини, спирається на грунт; сходинка, на якiй розмiщуються комахи, - на рослини; птахи й гризуни - на комах, i так далi, через рiзнi групи тварин, до вершини, на якiй перебувають великi хижаки. Види, що становлять одну сходину, об’єднуються не походженням чи зовнiшньою схожiстю, а типом їжi… Лiнiї залежностi, якi вiдображають передавання енергiї, що мiститься в їжi, вiд її первинного джерела (рослини) через низку органiзмiв, кожен з яких поїдає попереднього й з’їдається наступним, називається ланцюгом живлення… Земля, таким чином, - це не просто грунт, а джерело енергiї, що циркулює в системi, яка складається з грунту, рослин i тварин. Ланцюги живлення - це живi канали, що подають енергiю вгору, а смерть i тлiння повертають її в грунт. Система не замкнена - частина енергiї втрачається в процесi тлiння, частина додається поглинанням iз повiтря, частина накопичується в ґрунтi, торфi i лiсах-довгожителях, але це система, яка дiє постiйно, своєрiдний фонд життя, що повiльно нагромаджується й перебуває в постiйному обiзi. Живлення (споживання, корм) - важливий екологiчний фактор, вiд якостi i кiлькостi якого залежить плодючiсть, тривалiсть життя, розвиток i смертнiсть органiзмiв. Якщо розглядати органiзми як кормовий ресурс, то можна видiлити три шляхи формування ланцюгiв живлення: Перший - деструкцiя, внаслiдок якої тiла або частини тiл органiзмiв вiдмирають i разом з рештками життєдiяльностi i секреторними продуктами стають кормовим ресурсом для " деструкторiв " (бактерiй, грибiв i тварин - детритофогiв). Деструктори - це групи живих органiзмiв, якi не в змозi використовувати iншi органiзми, поки вони живi. Детрит - це органiчний мул i напiвзруйнованi рештки органiзмiв, якi перебувають у верхнiх шарах грунту, а також у водному середовищi. Другий - паразитизм, коли органiзм використовує в якостi кормового ресурсу iнший органiзм ще при життi. Приклад паразитiв - тля, яка висмоктує сiк iз флоеми листя дерев, i гриби - облiгатнi паразити рослин. Третiй - органофагiя, хижацтво. При цьому кормовий органiзм (або його частина) поїдається (кролик, якого з’їла лисиця; жолудь, що з‘їла бiлка, тощо). У тварин розрiзняють не вибiркове i вибiркове споживання їжi. Не вибiркове споживання властиве багатьом безхребетним тваринам, китам i деяким рибам. Вибiркове споживання є основним способом живлення для частини безхребетних i бiльшостi хребетних тварин. Для пiдтримання життєдiяльностi, росту, розвитку i розмноження тварин необхiдний певний калорiйний режим зi збалансованим якiсним складом, тобто визначенi кiлькiсть бiлкiв, жирiв, вуглеводiв, а також мiнеральних солей, вiтамiнiв i мiкроелементiв. Вимоги до корму змiнюються залежно вiд стану органiзму, пори року i погодних умов. Враховуючи на улюблений, замiнний i випадковий, а за iншою класифiкацiєю - на незамiнний i взаємозамiнний. декiлькох ланцюгiв живлення, кожний з яких є окремим її каналом. Завдяки кормовим взаємостосункам у бiоценозах здiйснюється трансформацiя бiогенних речовин, акумуляцiя енергiї i розподiл її мiж видами (популяцiями). Чим багатiший видовий склад бiоценозу, тим рiзноманiтнiшi напрями i швидкiсть потоку речовин i енергiї. Ланцюги живлення, якими постiйно перебiгає енергiя, прямо чи опосередковано об’єднують всi органiзми в єдиний комплекс. Крiм первинних продуцентiв до складу бiоценозу входять гетеротрофи (вiд грецьк. гетеро - iнший, трофе - корм) - органiзми, якi використовують для споживання (корму) готовi органiчнi речовини, представленi консументами i деструкторами. Другий трофiчний рiвень утворюють травоїднi тварини, яких називають первинними консументами. М’ясоїдних, якi живляться травоїдними, називають вторинними консументами, або первинними хижаками; вони перебувають на третьому трофiчному рiвнi. Хижаки, якi живляться первинними хижаками, в свою чергу, становлять четвертий трофiчний рiвень i називаються третинними консументами. Тварин, що споживають вторинних хижакiв, називають третинними хижаками, або ж четвертинними консументами. Оскiльки чимало тварин всеїднi (живляться як рослинами, так i тваринами), тобто одночасно одержують енергiю з декiлькох рiзних трофiчних рiвнiв, їх неможливо вiднести до вiдповiдного рiвня. Звичайно вважають, що такi органiзми входять вiдразу до декiлькох трофiчних рiвнiв, а їхня участь в кожному рiвнi пропорцiйна складу вживаної ними їжi. Вивчення трофiчних зв’язкiв свiдчить, що в природi жодний живий органiзм не може iснувати iзольовано. Бiльше того, живi органiзми в межах бiогеоценозiв або ж бiогеоценотичних комплексiв створюють спецiалiзованi об’єднання - консорцiї. Характерною особливiстю цих об’єднань є те, що вони звичайно формуються на базi популяцiй автотрофних рослин (сосна, смерека, береза, пшеничне чи картопляне поле тощо). Такi популяцiї називають детермiнантами, а види, якi об’єднуються довкола них, - консортами. 6. Як людство порушує динамiчну рiвновагу складу атмосфери Атмосфера - це газова оболонка, що оточує Землю. Наявнiсть атмосфери - одна з найголовнiших умов життя на планетi. Без їжi людина може обходитися мiсяць, без води - тиждень, а без повiтря не проживе й кiлькох хвилин. Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кiлька основних функцiй: регулює сезоннi й добовi коливання температури (якби на Землi не iснувало атмосфери, то добовi коливання температури досягали б ± 200 °С); є носiєм тепла й вологи; Основнi компоненти атмосфери: азот (78,084%) кисень (20,946%) та аргон (0,934%). Важливу роль вiдiграють i так званi малi домiшки: вуглекислий газ, метан тощо. Крiм того, атмосфера мiстить водяну пару: вiд 0,2% у приполярних районах до 3% поблизу екватора. Такий хiмiчний склад атмосфера Землi мала не завжди. Первiсна атмосфера Землi була схожа з атмосфера ми деяких iнших планет Сонячної системи, наприклад Венери, й складалася з вуглекислого газу, метану, амiаку тощо. Нинiшня киснево-азотна атмосфера - результат життєдiяльностi живих органiзмiв. Маса атмосфери становить приблизно одну мiльйонну маси Землi 5,15*1015 т. Та атмосферне повiтря лише умовно можна вважати невичерпним природним ресурсом. Рiч у тiм, що людинi необхiдне повiтря певної якостi, а пiд впливом її ж дiяльностi хiмiчний склад i фiзичнi властивостi повiтря дедалi погiршуються. На на Землi вже практично не залишилося мiсць, де повiтря зберегло свої первозданнi чистоту та якiсть, а в деяких промислових центрах стан атмосфери промислових центрах стан атмосфери вже просто загрозливий для людського здоров’я. Щонайменше в 60 мiстах США десятки мiльйонiв людей! дихають повiтрям, яке не вiдповiдає сучасним нормам i є шкiдливим для їхнього здоров'я. На кожного жителя цих мiст щорiчно випадає близько тонни небезпечних для здоров'я речовин. Атмосфера складається з таких шарiв (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км), стратосфера (до 50), мезосфера (до 80), термосфера (1000), екзосфера (1900), геокорона (умовно до 20 тис. км); далi атмосфера поступово переходить у мiжпланетний космiчний вакуум. Основна маса повiтря (90%) зосереджена в нижньому шарi - тропосферi. Тут же вiдбуваються найiнтенсивнiшi тепловi процеси, причому атмосфера нагрiвається знизу, вiд поверхнi океанiв i суходолу. Надзвичайно важливе екологiчне значення для бiосфери має озоновий шар у стратосферi, повiтря якого збагачене триатомним киснем (О3 ). Вiн розташований на висотi 20-50 км i захищає все живе на Землi вiд згубної Дiї "жорсткого" ультрафiолетового випромiнювання Сонця. 2 SO4 ), Парниковий ефект. Клiмат Землi, що залежить в основному вiд стану її атмосфери, протягом геологiчної iсторiї перiодично змiнювався: чергувалися епохи iстотного похолодання, коли значнi територiї сушi вкривалися льодовиками, й епохи потеплiння (до речi, ми живемо саме в епоху потеплiння, коли розтанули великi льодовиковi щити в Євразiї та в Пiвнiчнiй Америцi). Та останнiм часом ученi-метеорологи б'ють на сполох: сьогоднi атмосфери Землi розiгрiвається набагато швидше, нiж будь-коли в минулому. І це зумовлено дiяльнiстю людини: по-перше, пiдiгрiває атмосферу, спалюючи велику кiлькiсть вугiлля, нафти, а також уводячи в дiю атомнi електростанцiї; по-друге, i це головне, в результатi спалювання органiчного палива, а також унаслiдок знищення лiсiв у атмосферi нагромаджується вуглекислий газ. За останнi 120 рокiв умiст СО2 в повiтрi збiльшився на 17%. У земнiй атмосферi вуглекислий газ дiє, як скло в теплицi чи парнику: вiн вiльно пропускає сонячнi променi до поверхнi Землi, але втримує її тепло. Це спричинює розiгрiвання атмосфери, вiдоме як парниковий ефект. За розрахунками вчених, найближчими десятилiттями через парниковий ефект середньорiчна температура на Землi може пiдвищитися на 1,5-2 °С. Якщо людство не зменшить обсягу забруднень атмосфери й глобальна температура зростатиме й надалi, як це вiдбувається протягом останнiх 20 рокiв, то дуже швидко клiмат на Землi стане теплiшим, нiж будь-коли впродовж 100 тис. рокiв. Це прискорить глобальну екологiчну кризу. опадiв, хмарний покрив, океанiчнi течiї, розмiри полярних крижаних шапок. Внутрiшнi райони континентiв стануть сухiшими, а узбережжя - вологiшими, зима буде коротшою й теплiшою, а лiто - тривалiшим i спекотнiшим. Основнi клiматичнi зони в пiвнiчнiй пiвкулi змiстяться на пiвнiч приблизно на 400 км. Це зумовить потеплiння в зонi тундри, танення шару вiчної мерзлоти й полярних крижаних шапок. У середнiх широтах, тобто в головних "хлiбних" районах (Україна, Чорнозем'я Росiї, Кубань, "зерновi штати" США), клiмат стане напiвпустельним, i врожаї зерна рiзко скоротяться. сотнi мiльйонiв людей, розташованi мiста, ферми, сади i поля. (УФ) випромiнювань. УФ-випромiнювання несе найбiльшу енергiю i є фiзiологiчне активним, тобто iнтенсивно дiє на живу речовину. Весь потiк УФ-випромiнювання Сонця, що доходить до земної атмосфери, умовно подiляють на три дiапазони: УФ (А) (довжина хвилi 400-315 нм), УФ (В) (315-280 нм) i УФ (С) (280-100 нм). УФ (В) - i УФ (С) - випромiнювання, так званий "жорсткий ультрафiолет", надзвичайно шкiдливi для всього живого: вони призводять до порушення структури бiлкiв та нуклеїнових кислот i врештi-решт до загибелi клiтин. Останнiм часом ученi надзвичайно занепокоєнi зниженням умiсту озону в озоновому шарi атмосфери. Над Антарктидою в цьому шарi виявлено "дiру", в якiй умiст озону менший вiд звичайного на 40-50%. Площа "дiри" з року в рiк збiльшується й сьогоднi вже перевищує площу материка Антарктиди. У результатi пiдвищився УФ-фон у країнах, розташованих у пiвденнiй пiвкулi, ближче до Антарктиди, передусiм у Новiй Зеландiї. Медики цiєї країни охопленi тривогою, констатуючи значне зростання захворювань, пов'язаних iз пiдвищенням УФ-фону (рак шкiри й катаракта). Жителi Веллiнгтона, столицi Нової Зеландiї, якi ранiше намагалися використати кожний погожий день (їх там буває не так уже й багато) для вiдпочинку на повiтрi, сьогоднi побоюються з'являтися на пляжах. "дiру" (над Шпiцбергеном), щоправда, не таку велику, як антарктична. Зменшення вмiсту озону в атмосферi загрожує зниженням урожаїв сiльськогосподарських культур, захворюваннями тварин i людей, збiльшенням кiлькостi шкiдливих мутацiй i т. п. Якщо ж озоновий шар зникне зовсiм, то це призведе до загибелi принаймнi наземної бiоти. його на кисень. Проте вмiст оксидiв азоту в повiтрi невеликий, вони нестiйкi й суттєво не впливають на кiлькiсть озону в стратосферi. З’явилося також iнше джерело озоноруйнiвних речовин - дiяльнiсть людини. Сучасна промисловiсть широко використовує так званi фреони (хлорфторметани) - CFC13 , CF2 ClBr тощо - як холодоагенти в рефрежераторах i побутових холодильниках, як аерозольнi розбризкувачi в балончиках iз Фарбою, лаком, парфумами, для очищення напiвникових схем i т. п. Щорiчно в свiтi випускається кiлька мiльйонiв фреонiв. Для людини пари фреонiв не шкiдливi. Та вони надзвичайно стiйкi й можуть зберiгатися в атмосферi до 80 рокiв. Пари фреонiв iз висхiдними повiтряними течiями потрапляють у стратосферу, де пiд впливом УФ-випромiнювання Сонця розпадаються, вивiльняючи атоми хлору. Ця речовина дiє на озон як дуже сильний каталiзатор, розкладаючи його молекули до кисню. Один атом хлору здатен розкласти 100 тис. молекул озону! Занепокоєнi загрозою руйнування озонового шару керiвники трьох країн свiту вживають заходiв для його збереження, й у 1985 р. В Монреалi було пiдписано Протокол про охорону атмосферного озону. Вирiшено до 2000 р. скоротити на 50% споживання фреонiв, а згодом i зовсiм вiдмовитися вiд них, замiнивши їх безпечними сполуками. Призводить до руйнування озонового шару й вiйськова дiяльнiсть, зокрема запуск балiстичних ракет. Їхнi двигуни викидають в атмосферу дуже багато оксидiв азоту. Пiд час кожного запуску ракети в Космос в зоновому шарi "пропалюється" величезна "дiра", яка "затягується" лише за кiлька годин. Свiтова громадськiсть дiзналася про злочиннi дослiди мiлiтаристiв щодо дiї на озоновий шар планети (розробка "озонової"зброї). У 70-тi роки американськi вiйськовi розсiяли в стратосферi над одним iз безлюдних атолiв у Тихому океанi спецiальнi хiмiчнi речовини, внаслiдок чого в озоновому шарi над цим острiвцем утворилася "дiра", яка затягнулася тiльки через багато годин. У результатi на атолi загинула майже вся наземна бiота: пальми та iншi рослини, тварини, мiкроорганiзми; з хребетних тварин залишилося кiлька великих черепах (їх урятував товстий кiстяний панцир), але вони ослiпли - сiткiвка їхнiх очей була спалена ультрафiолетом. Смог. У груднi 1952 р. свiтовi iнформацiйнi агентства передавав тривожнi повiдомлення про бiду, що спiткала Лондон. Через безвiтряну й дуже холодну погоду над цим величезним мiстом утворився так званий чорний смог ( "смог" у перекладi з англiйської означає "дим") - скупчення шкiдливих газiв, причиною якого була посилена робота котелень, щовикористовували вугiлля, мазут i солярову оливу. В приземному шарiповiтря рiзко зрiс (до 10 мг/м3 , а подекуди й бiльше) вмiст отруйного оксиду азоту та iнших шкiдливих сполук. Це призвело до загибелi близько 4 тис. чоловiк, а десятки тисяч потрапили до лiкарень iз захворюваннями легень. Сьогоднi 400 супермiст свiту щороку викидають в атмосферу близько 3 млрд т вiдходiв (газiв, аерозолiв, пилу та iн.). Це на 500 млн. т вiдходiв бiльше, нiж дають 578 активних вулканiв нашої планети. Дослiдження вчених свiдчать, що смог виникає внаслiдок складних фотохiмiчних реакцiй (тому його ще називають фотохiмiчним смогом) у повiтрi, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею та оксидами азоту пiд дiєю сонячного свiтла, пiдвищеної температури нижнiх шарiв повiтря й великої кiлькостi озону, який утворюється в результатi розпаду дiоксиду азоту пiд впливом олефiнiв у парах несповна згорiлого автомобiльного палива. В сухому, загазованому, теплому повiтрi з'являється синюватий прозорий туман, який має неприємний запах, викликає подразнення очей горла, задишку, спричинює розвиток бронхiальної астми, емфiземи легень тощо. Листя на деревах в'яне, стає плямистим, жовкне. Набагато прискорюються корозiя металiв, руйнування мармуру, фарб, гуми, швидко псуються одяг, взуття, порушується робота транспорту. Кислотнi дощi. Оксиди сiрки й азоту, що викидаються в атмосферу внаслiдок роботи теплових електростанцiй (ТЕС) та автомобiльних двигунiв, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрiбнi крапельки сiрчаної та азотної кислот, якi переносяться вiтрами у виглядi кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Цi дощi вкрай шкiдливо впливають на довкiлля: 1. знижується врожайнiсть бiльшостi сiльськогосподарських культур через ушкодження листя кислотами; 2. з ґрунту вимиваються кальцiй, калiй i магнiй, що призводить до деградацiї рослинностi й, як наслiдок, - збiднення тваринного свiту; 4. отруюється вода озер i ставкiв, у них гине риба, зникають комахи; 5. щезають водоплавнi птахи й тварини, що живляться комахами; 6. загибель лiсiв спричинює в гiрських районах (таких як Карпати) зсуви та селi; 7. прискорюється руйнування пам'яток архiтектури, споруд, особливо тих, що побудованi з вапняку, оздобленi мармуром; Ядерна нiч i ядерна зима. Сьогоднi людство, на жаль, здатне спричинити не лише повiльнi змiни клiмату, а й рiзкi катастрофiчнi, результатi чого може бути знищена не тiльки сама людини як бiологiчнi вид, а й загалом усе живе на планетi Такою катастрофою була б свiтова ядерна вiйна На Землi нагромаджено колосальний ядерний потенцiал (за приблизними оцiнками, лише в США и Роси сьогоднi зберiгаєте 60 тис ядерних боєголовок, потужнiсть вибуху кожної з яких набагато перевищує потужнiсть вибуху бомби, скинутої в 1945 р на Хiросиму). Як свiдчить моделювання на ЕОМ, виконане американськими й, незалежно росiйськими вченими, катастрофiчнi наслiдки для людства мав би ядерний конфлiкт iз використанням "лише" 1000 Мт тротилу. Цей конфлiкт, хоч би де вiн стався, неминуче спричинить метеорологiчну катастрофу глобального масштабу, яка матиме такi наслiдки: теплове нагрiвання атмосфери на 1 °С, що пiднiме ураганнi вiтри; забруднення атмосфери радiоактивними речовинами, якi за короткий час поширяться по всiй земнiй кулi (конфлiкт, скажiмо, в Європi призведе до випадання радiонуклiдiв i в Африцi, i в Америцi); видiлення горючих газiв унаслiдок пожеж i руйнування промислових свердловин i газопроводiв, що викличе пiдвищення глобальної температури атмосфери Землi на 4-5 °С у першi ж днi пiсля конфлiкту; атмосфери величезною кiлькiстю пилу и сажi пiсля ядерних вибухiв i пожеж. Найстрашнiшим наслiдком ядерного конфлiкту буде саме цей останнiй Спостереження пiд час випробувальних наземних вибухiв показали, що в результатi кожного вибуху ядерного заряду потужнiстю 1 Мт тротилу в повiтря пiднiмається 5 Мт пилу. Величезна кiлькiсть гiрських порiд випаровується й перетворюється на аерозоль Із розмiрами частинок 1 мкм Такий найдрiбнiший пил надовго зависає в повiтрi й надходить у стратосферу. Отже, вибухи потужнiстю 1000 Мт тротилу пiднiмуть у повiтря 5 млрд. т найдрiбнiшого пилу! Крiм того, повiтря забрудниться ще й мiльярдами тонн сажi та попелу В мiстах, де зосереджено багато займистих матерiалiв (деревини, пластмас, фарб тощо), все горiтиме, причому пожежi набудуть характеру вогняних смерчiв колосальних розмiрiв. Подiбнi явища спостерiгалися пiд час другої свiтової вiйни в днi масових бомбардувань Гамбурга й Дрездена лiтаками союзникiв, коли полум'я вiд будинкiв, якi горiли, зливалося в одну вогняну "форсунку" дiаметром у кiлометр i заввишки в багато сотень метрiв Уцiлiлi свiдки розповiдали висхiднi течи повiтря в палаючому Дрезденi були такими потужними, що пiднiмали вгору й усмоктували в ревуче полум'я людей, якi металися на вулицях… Пiсля такого локального ядерного конфлiкту пил, попiл i сажа сильними горизонтальними течiями, що є в стратосферi, за один-два тижнi затягнуть небо над усiєю Землею. В результатi прозорiсть атмосфери зменшиться в 200 разiв! На Землi настане "ядерна нiч", що триватиме кiлька мiсяцiв, упродовж яких загине врожай i зникне практично весь рослинний покрив планети.