A XXI. század globális környezeti problémái és prioritásai. A biodiverzitás csökkenésének okai
A biológiai sokféleség csökkenésének, a növények és állatok hanyatlásának és kipusztulásának fő okai a következők:
Az élőhely zavarása;
Túlkitermelés, halászat tiltott területen;
Idegen fajok betelepítése (akklimatizációja);
Közvetlen megsemmisítés a termékek védelme érdekében;
Véletlen (nem szándékos) megsemmisítés;
Környezetszennyezés.
Élőhely zavarása, az erdőirtás és -égetés, sztyeppek szántása, mocsarak lecsapolása, lefolyás szabályozása, tározók kialakítása és egyéb antropogén hatások következtében gyökeresen megváltoztatják a növények életkörülményeit, a vadon élő állatok szaporodását, vonulási útvonalait, ami nagyon negatív hatással van számuk és túlélésük. Az élőhelyek pusztulását a fajok kihalásának vagy számuk csökkenésének fő okaként ismerik el. Több mint 390 gerincesfajt veszélyeztetett, ami a szennyezési tényezők figyelembevétele nélkül a kihalásuk összes többi okának 50%-a.
Túlpréda alatt Ez vonatkozik mind a közvetlen üldöztetésre és a populációk szerkezetének megsértésére, mind az állatok és növények bármilyen más módon történő eltávolítására a természeti környezetből különböző célokra (élelmiszer, gazdasági, egészségügyi stb.).
Oroszországban észrevehetően csökken a vadászható állatfajok száma, ami a jelenlegi társadalmi-gazdasági helyzet miatt megnövekedett illegális termelésükhöz kapcsolódik. A nagy haszonszerzés érdekében végzett túlzott bányászat a fő oka a nagyemlősök (elefántok, orrszarvúk stb.) fajának és számának csökkenésének Afrikában, Ázsiában: évente 60 ezer elefánt pusztul el az elefántcsontvadászok miatt. A kis állatokat is elképzelhetetlen méretekben ölik le: a nemzetközi kereskedelem volumenét vadmadarak meghaladja a 7 millió példányt, amelyek többsége vagy útközben, vagy röviddel a megérkezés után meghal. Akár nagyon alacsony szint számos kereskedelmi halfaj száma csökkent.
A fajok csökkenésének és kihalásának harmadik legfontosabb oka az bevezetés (akklimatizáció) idegen fajok. Az őshonos (őshonos) fajok kihalásának vagy elnyomásának számos esete a behurcolt állat- vagy növényfajok rájuk gyakorolt hatása miatt. Az új fajok betelepítését a kialakult ökoszisztémákba rendkívül óvatosan kell megközelíteni.
13. táblázat - Az emlős- és madárfajok kiirtásának okai a 17-20. században (Zedlag, 1975; idézi: G. A. Novikov, 1979)
A fajok pusztulásának és kihalásának egyéb okai: közvetlen megsemmisítés a védelem érdekében mezőgazdasági termékek és kereskedelmi tárgyak (ragadozó madarak, ürgék, úszólábúak stb.); véletlen (akaratlan) megsemmisülés(a autópályák, katonai műveletek során, fűnyíráskor, villanyvezetékeken, vízhozam szabályozásánál stb.); környezetszennyezés növényvédő szerek, olaj és olajtermékek, légköri szennyező anyagok, egyéb mérgező anyagok.
A megfigyelési adatok azt mutatják, hogy a természetben általában több tényező egyszerre hat, amelyek az egyedek, fajok és populációk egészének pusztulását okozzák. Interakciójuk során súlyos negatív eredményekhez vezethetnek, még akkor is, ha mindegyikük csekély fokú.
Minden biológiai faj egyedi, információkat tartalmaz a növény- és állatvilág fejlődéséről, aminek nagy tudományos és alkalmazott jelentősége van. Mivel egy adott organizmus külön perspektívában való felhasználásának minden lehetősége sokszor beláthatatlan, bolygónk génállománya (talán az emberre veszélyes kórokozók kivételével) szigorú védelem alá esik. A génállomány védelmének szükségességét a fenntartható fejlődés ("ko-evolúció") koncepciója szempontjából nem annyira gazdasági, mint inkább erkölcsi és etikai megfontolások diktálják. Az emberiség nem él egyedül.
Globális változások a biodiverzitásban
A Földön élő élőlényfajok száma igen nagy, de ennek az értéknek a becslései igen változatosak, 5 és 80 millió között mozognak, 1,4 millió faj esetében azonban többé-kevésbé egyértelmű taxonómiai hovatartozást állapítottak meg. Ebből az ismert számú fajból körülbelül 750 000 rovar, 41 000 gerinces és 250 000 növény. A fennmaradó fajokat gerinctelenek, gombák, algák és más mikroorganizmusok összetett halmaza képviseli.
A különböző éghajlati és földrajzi övezetek fajgazdagsága nagyon eltérő, bár egyértelmű tendencia mutatkozik a sarkoktól az egyenlítőig terjedő növekedésre.
A biodiverzitás a földi élet alapja, az egyik legfontosabb életforrás. Nehéz túlbecsülni a biológiai sokféleség által biztosított áruk és szolgáltatások teljes számának jelentőségét.
Egyes fajok létfontosságúak. Tehát mintegy 7 ezer növényfajt használnak fel az emberek étkezésre, de a világ élelmezésének 90%-a csak 20 rovására jön létre, és ebből 3 faj (búza, kukorica, rizs) fedezi az összes szükséglet több mint felét.
A különböző geológiai periódusokban lezajlott evolúciós folyamatok a Föld lakóinak fajösszetételében jelentős változásokhoz vezettek.
Szakértők szerint a következő 20-30 évben a Föld teljes biológiai sokféleségének körülbelül 25%-át fenyegeti komolyan a kihalás veszélye.
A fajok elvesztésének négy fő oka van:
Az élőhelyek elvesztése, töredezettsége és módosulása;
Az erőforrások túlzott kiaknázása;
Környezetszennyezés környezet;
A természetes fajok kiszorítása betelepített egzotikus fajok által.
Ezek az okok minden esetben antropogén jellegűek.
A biodiverzitás megőrzésére irányuló intézkedések. Felfogható, hogy az ökológiai morál egyik alapelve a következő: minden generációnak joga van az előzővel azonos biológiai sokféleséghez.
A biológiai sokféleség megőrzését és fenntartható használatát célzó négyféle intézkedés kidolgozása folyamatban van.
1. Különleges élőhely védelme - nemzeti parkok, bioszféra rezervátumok és egyéb védett területek létrehozása.
2. Védelem bizonyos fajták vagy élőlénycsoportok a túlzott kizsákmányolástól.
3. A fajok megőrzése génállomány formájában botanikus kertekben vagy génbankban.
4. A környezetszennyezés csökkentése.
A biodiverzitás megőrzésének fontos eszköze az ezen intézkedések végrehajtását célzó nemzetközi nemzeti programok és egyezmények kidolgozása.
A biológiai sokféleségről szóló egyezmény, amelyet 153 állam fogadott el, a helyzet súlyosságát tükrözi, és a különböző államok ellentétes érdekeinek összeegyeztetésére irányuló hosszú erőfeszítés eredménye.
A 21. század globális környezetvédelmi kérdései és prioritásai
1997 júniusában New Yorkban egy különleges ülésen Közgyűlés Az ENSZ összefoglalta a Rio de Janeiróban rendezett 2. ENSZ Környezet- és Fejlesztési Konferencia (COSR-2) óta eltelt 5 év munkájának eredményeit. Meg kell jegyezni, hogy a fenntartható fejlődés fogalma még nem kapott egyértelmű és konstruktív definíciót.
A környezetvédelmi ügyek helyzete a következő:
A friss víz kiemelt fontosságú kérdés. Globális szinten a vízkészletek elegendőek. A probléma súlyossága a víz alacsony minőségével és szűkösségével függ össze, elsősorban a fejlődő országokban.
A megoldásra váró kérdések a következők: a nagyvárosok vízellátásának problémái, a határokon átnyúló problémák és az esetleges konfliktusok megoldásának módjai.
A felszíni és felszín alatti vízforrások mértéktelen kiaknázása a talajvízszint csökkenésével, a part menti vízforrások pusztulásával és szikesedésével jár.
Óceánok és tengerek. A halkészletek kimerülésének és a tengeri környezet védelmének problémája továbbra is akut. Szükséges a tengeri halászat gazdasági szempontjainak elemzése, a tengeri környezet állapotára vonatkozó információk.
A prioritás a világóceán part menti régióinak problémája, amelyek intenzív antropogén hatásoknak vannak kitéve, beleértve a szennyezést is.
Mezőgazdaság és erdőgazdálkodás. Az élelmiszer-termeléssel kapcsolatos fő aggodalomra ad okot, hogy a megnövekedett műtrágyahasználat ellenére a szántóterületek hektáronkénti globális termésátlaga csökken. Az élelmiszerforrások egyenlőtlen eloszlása továbbra is fennáll.
Energia. A világ energiaszükséglete tovább növekszik. Az energetikai fejlődés átlagos éves üteme 1970-1997. 2,3%-ot tett ki. A fejlődő országok hozzájárulása ebben az időszakban 14%-ról 30%-ra nőtt. Az energiafogyasztás relatív átlagos éves átlagos globális növekedése csökkent, csakúgy, mint az egységnyi kibocsátásra jutó energiaráfordítás. Tekintettel a várható népességnövekedésre 2100-ra 10 milliárd főre, az energiatermelést legalább négyszeresére, a fejlődő országokban pedig tízszeresére kell növelni.
A növekvő keresletet nem megújuló energiaforrások felhasználásával kell kielégíteni, ami a légkörbe történő szén-dioxid-kibocsátás növekedéséhez vezet.
Szállítás. Átlagos globális közúti szállítási növekedés az 1980-1993 közötti időszakban elérte az 50%-ot. A közlekedésfejlesztés az kiváló példa hogyan ellensúlyozza a továbbfejlesztett motorok által elért energiamegtakarítást a közlekedés növekedésének hatása. 2015-re a légkörbe történő légszennyezés-kibocsátás háromszorosára nő.
Légkör. A fő kérdés továbbra is az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése, amely a klímaváltozás tanulmányozásának középpontjában áll. Mint ismeretes, a szén-dioxid, a metán és a dinitrogén-oxid koncentrációja megkétszereződött az iparosodás előtti időszakhoz képest. Ha a jelenlegi tendencia folytatódik, 2010-re a bolygó hőmérséklete 1-3 C-kal emelkedik, ami a Világóceán szintjének emelkedését okozza (különböző becslések szerint 0,3-1 m-ről).
Pazarlás. Továbbra is növekszik a települési hulladék.
Különös figyelmet kell fordítani a problémára veszélyes hulladék. Az ENSZ ülésén kiemelt figyelmet fordítottak a radioaktív hulladékokra – azok biztonságos tárolására és az országok felelősségére.
Földfelszín és fenntartható mezőgazdaság. Feladatok ezen a területen: a talaj termőképességének degradációs folyamatának megállítása, a fenntartható mezőgazdaság feltételeinek megteremtése. Megoldásuktól függ az élelmezésbiztonság, különösen Afrika és Nyugat-Ázsia régióiban. A kihívásoknak való megfeleléshez a fejlődő országoknak pénzügyi támogatásra van szükségük.
Elsivatagosodás és szárazság. Az intézkedéseket az elsivatagosodás elleni küzdelemről szóló egyezmény és az ülés dokumentumai (1997) határozzák meg.
Biodiverzitás. A fő célokat a Sokszínűségi Egyezmény határozza meg: a biológiai sokféleség megőrzése és méltányos felhasználása.
Idegenforgalom. Fontos környezetvédelmi és jogi intézkedések, valamint nemzetközi segítségnyújtás a fejlődő országoknak az idegenforgalmi ágazat és a korlátozások fejlesztésében negatív következményei a turizmus környezetre gyakorolt hatása.
a természeti katasztrófák. Az intézkedéseket a Természeti Katasztrófák Világkonferenciájának (1994) dokumentumai írják elő. A természeti katasztrófák pusztító következményeinek fokozódására irányuló tendencia hátterében a korai előrejelző eszközökkel nem rendelkező fejlődő országok különös figyelmet igényelnek.
Ember okozta katasztrófák. A fő feladatok a nemzetközi együttműködés bővítése a következmények felszámolása érdekében.
Erdőirtás. A KOSR-2 speciális dokumentumokban megjegyezte, hogy szükség van a Föld erdőborításának globális helyreállítására.
1980-2000 között a fejlődő országokban jelentősen csökkent az erdőterület. A legjelentősebb veszteségek esőerdő bejelentve latin Amerika valamint a Karib-térségben, Afrikában, Ázsiában és a csendes-óceáni térségben. Egyes régiókban, különösen Nyugat-Ázsiában, az erdőirtás fokozott talajerózióhoz, Afrikában pedig az árvizekre való fokozott érzékenységhez vezetett.
A termelés és a fogyasztás szerkezete. Az ezen a területen végbemenő változások céljait az „Agenda a 21. századhoz” dokumentum tartalmazza. A fő feladat a stabil fogyasztási-termelési struktúra kialakítása.
A Föld bolygó élőlényfajainak sokfélesége megfelel a rajta lévő életkörülmények sokféleségének. A biológiai fajok milliói jelentik a bioszféra fenntarthatóságának fő erőforrását.
A bolygó élőlényeinek fajösszetételét az anyag-energia anyagcsere folyamatai szabályozzák. A modern szisztematika öt magasabb taxont foglal magában a vadon élő állatokban, amelyek képviselői az anyagcsere-folyamatok típusában és a természetben betöltött szerepében különböznek: baktériumok, protozoonok, gombák, növények és állatok. E csoportok mindegyikében vannak primitív és összetettebben szervezett képviselők. Mindegyikük erősen alkalmazkodott a környezetéhez. A termelők és a fogyasztók közötti kapcsolatok megfelelnek az optimalizálás elvének, vagyis a bioproduktivitás jövedelmezőségének. A növények és más termelők elegendő biomasszát biztosítanak az egész biotikus közösség számára. A szárazföldi ökoszisztémák növényi biomasszáját 90%-ban gombák és baktériumok, 9%-ban apró gerinctelenek és baktériumok dolgozzák fel, az elsődleges termelés energiájának mintegy 1%-át a nagyállatok kapják.
A bolygó összes biológiai fajának képviselői összekapcsolódnak, ami azt bizonyítja, hogy egy rendszerhez - a bioszférához - tartoznak. Stabilitása támogatja a génállományt. Befolyása alatt antropogén tényezők veszteség van az élővilág különféle képviselőiből. Befolyásolja az egyes fajok számának csökkenését, mutációk okozta változásait, teljes eltűnését.
A biológiai sokféleség az ökoszisztéma fenntarthatóságának fő kritériuma és jele. A biológiai sokféleség megőrzését és a génállomány védelmét a rezervátumokra bízták. Feltételezhető, hogy akkor tudják teljesíteni feladatukat, ha területük a bolygó szárazföldi területének legalább 1/6-a.
Az ökoszisztémák hierarchikus felépítésűek, ennek megfelelően az ökológusok (Whittaker, 1997) négy taxondiverzitási szintet különböztetnek meg, amelyek a biodiverzitás hierarchiáját tükrözik. Az alfa szintet az adott ökoszisztémán vagy élőhelyen belüli taxonok diverzitása (fajdiverzitás), a béta szintet egy ökoszisztémán vagy tájon (biotóp) belüli biocenózisok diverzitása méri. A „gamma” szint a tájtípus nagyobb egységeire utal, és a lelőhelycsoportok szerkezetének általános összetettségének sokféleségét jellemzi. Az Epszilon szint a regionális biogeográfiai diverzitást tükrözi, amely az ökoszisztémák mikro-mezo-makrokombinációihoz kapcsolódik, amelyek megfelelnek a traktusoknak, helyeknek és tájaknak. A diverzitás mérése az ökoszisztéma magasabb szintjén nehéz, mert a közösségek és az ökoszisztéma határai kevésbé diszkrétek, mint a fajok szintjén. A Shannon-Weaver indexet leggyakrabban a diverzitás kiszámítására használják.
A természetes ökoszisztémákra gyakorolt technogén hatások a biodiverzitás csökkenéséhez, a génállomány kimerüléséhez vezetnek, ez már eléri a globális méreteket. Dokumentált bizonyítékok vannak az emberi gazdasági tevékenység állatvilágra gyakorolt hatásáról. Jelenleg mintegy 1,3 millió állatfaj él a bolygón, 300 ezer magasabb rendű növényfaj. A Nemzetközi Természetvédelmi Unió adatai szerint 1600 óta 94 madárfaj és 63 emlősfaj halt ki a Földön. Még többeket fenyeget a kihalás. Hasonló adatok találhatók más forrásokban is.
Oroszország területén 312 emlősfajt azonosítottak, ami a világ állatvilágának körülbelül 6% -a. Az elmúlt 200 év során 5 fajuk kihalt, további 6 faj pedig megszűnt Oroszország területén (Mokievsky, 1998). A moszkvai régióra vonatkozó adatok azt mutatják, hogy a régióban élő 285 madárfajból az elmúlt 100 évben 15 szűnt meg fészkelődni, további 20 pedig veszélyeztetett.Nagyobb jelentőséggel bír az élőhelyek degradációja, a zavaró tényező, a pusztulás. Más élőlénycsoportok érzékenyebbek a környezetszennyezésre. Ez az ökoszisztéma szerveződésének különböző szintjein nyilvánul meg.
A talaj mikroorganizmusai és fajösszetételük érzékeny a talajszennyezésre. A diagnosztikai jel a mikrobiológiai aktivitás csökkenése (az invertáz, dehidrogenáz, ureáz stb. aktivitásának csökkenése), a mikroorganizmusok teljes számának csökkenése. A talaj mikrobiota mélyreható átrendeződését bizonyítja a fajgazdagság és a mikroorganizmusok fajdiverzitásának csökkenése. Például a nehézfémekkel szennyezett szikes-podzolos talajban, a szürke talajban bizonyos típusú mikroorganizmusok számának csökkenése volt megfigyelhető (a Bacillus nemzetség képviselői érzékenyek), a dominánsok növekedése, amelyek között számos mikromiceta fajokat figyeltek meg (gyakran a Penicillium skryabini, purpurogenum stb. pigmentált fajok képviselői), néhány mikroszkopikus gombafajtát. Megállapították, hogy a fémmel szennyezett szürke talajon termesztett növények epifita élesztőgombák fajösszetételének sokfélesége 40%-kal csökken. Rendkívül magas szennyezés esetén a mikroorganizmusok szinte teljes elpusztulása következik be (Levin et al., 1989). A peszticidek maradék mennyiségének talajban való jelenléte nagy dózisban a mikroorganizmusok fajösszetételének diverzitásának reverzibilis csökkenését és veszélyesebb visszafordíthatatlan változásokat, azaz egyes fajok eltűnését okozza a szennyezett talajokon (Byzov et al., 1989). .
A környezetszennyezés (kémiai, fizikai, biológiai) a biológiai sokféleségre gyakorolt közvetlen toxikus hatás mechanizmusa. Példa erre a víztestek elsavasodása, amely a vizekben a szabad alumíniumionok megnövekedett koncentrációja miatt negatív hatással van a halak légzésére és szaporodására. A vizek elsavasodása számos kovaalga- és zöldalgafaj, a zooplankton egyes képviselőinek eltűnésével jár a víztestekben.
A szennyezés hatására a magasabb rendű növények fajdiverzitása csökken. A légkör kén-dioxiddal történő szennyezésével szembeni túlérzékenységet mutatja tűlevelű fák(cédrus, luc, fenyő). Szennyezettség esetén különféle károsodásokat észlelnek rajtuk, a tűk idő előtti lehullását, a biomassza csökkenést, a szaporodási aktivitás visszaszorítását, a növekedés csökkenését, a várható élettartam csökkenését, és ennek eredményeként a fák pusztulását, ami tükröződik. az erdőterületek fajösszetételének változásában, fajdiverzitásuk csökkenésében.
A zuzmók nagy érzékenysége a szennyezésre légköri levegő alapjává vált a légköri levegő hatékony zuzmójelzésének a környezeti monitorozásban. A különféle szennyező anyagokkal (kén-oxidok, fémek, szénhidrogének) szennyezett területen a zuzmók fajdiverzitása jelentősen lecsökken. Az érzékenyebb, kevésbé ellenálló zuzmófajok kezdeti elpusztulása (először a gyümölcsös, majd a levél, majd a pikkelyformák eltűnnek) teljes eltűnésével zárul.
Szinte minden technogenikusan zavart tájon megfigyelhető a biogeocenózis szerkezetének változása. Például a Severonickel üzem aeroszolkibocsátásainak kitett területen egy négyszintű biogeocenózis, amelyet kezdetben fák, cserjék, lágyszárú növényzet és moha-zuzmótakaró képviselt, először a zuzmókat, majd a lucokat és a fenyőt veszítette el a 30 év alatt. üzem működése. A növénytől 20-30 km-re a biogeocenózis világos erdőt jelentett töredékes lágyszárú-cserjetakaróval, a növény közvetlen környezetében pedig technogén pusztaság alakult ki.
A biodiverzitás táji szintű csökkenése nemcsak a szennyezésnek, hanem az urbanizációnak, a mezőgazdasági fejlődésnek, az erdőirtásnak stb. is köszönhető. Az elmúlt két évtizedben a sztyeppei tájak megbolydultak, a mocsárrendszerek mindenhol megsérültek.
Hatalmas károk keletkeztek az erdőkben. Közép-Amerika, Délkelet-Ázsia erdői, mérsékelt öv. Például Görögországban és Angliában, ahol az erdők területe kicsi (körülbelül 1000 ezer hektár), az erdők körülbelül 65%-a leromlott. Németországban, Lengyelországban, Norvégiában (6000-8000 hektár összerdőterülettel) az erdők legalább 50%-a leromlott. Az elmúlt évtizedekben az erdők területe 200 millió hektárral csökkent. Ez veszélyt jelent a bioszférára, mivel az erdei ökoszisztémák fontos környezetformáló funkciót töltenek be. Az erdészeti termelés és a biomassza a növények által a fotoszintézis során tárolt szerves anyagok és energia tartaléka. A fotoszintézis intenzitása határozza meg a CO 2 felszívódásának és az oxigén felszabadulásának sebességét. Tehát 1 t növényi termék képződése során átlagosan 1,5-1,8 t CO 2 szívódik fel és 1,2-1,4 t O 2 szabadul fel. Az erdők nagy porfelvevő képességgel rendelkeznek, évente akár 50-60 t/ha port is lerakhatnak. Az erdei biomassza megtisztítja a levegőt a szennyező anyagoktól. Ez a növények leveleinek és törzseinek felületén lerakódó por, valamint a benne lévő anyagok anyagcsere-folyamatokban való részvétele, a készítményben való felhalmozódás miatt következik be. szerves anyag. Utóbbiak elpusztulása után a talaj szervesanyag-összetételébe, mineralizációjuk után pedig más talajvegyületek összetételébe.
A biodiverzitás csökkenése nemcsak az ökoszisztémák degradációja miatt veszélyes, hanem a bioszféra egyensúlyhiánya miatt is. A természet minőségét „automatikusan” csak a bióta, vagyis a Földön élő összes élőlény összessége tudja szabályozni. A biológiai sokféleség az ökoszisztéma fenntarthatóságának fő kritériuma és jele. Lehetetlen mesterségesen élőhelyet létrehozni egy személy számára. Az ember által (ideértve a szennyezőanyagok terjedésével is) megzavart környezet állapotának helyreállítására, a víz, a levegő, a talaj és a táplálék normál minőségének biztosítására csak a bióta képes, és csak akkor, ha biztosított a biológiai sokféleség.
A biodiverzitás vagy biodiverzitás egy olyan kifejezés, amely leírja a Földön élő szervezetek sokféleségét és azt, hogy az élet milyen mértékben változott. A biológiai sokféleség magában foglalja a mikroorganizmusokat, a növényeket és az állatokat, például a korallzátonyokat stb. A biodiverzitás a magasba tornyosuló fáktól a mikroszkóp nélkül nem látható apró egysejtű algákig minden.
Ugyancsak utal az adott régióban élő különböző fajok számára vagy abundanciájára. A biológiai sokféleség a rendelkezésünkre álló gazdagság. Ez körülbelül az emberi hatások következtében változó vagy kihaló növény-, állat- és egyéb élőlény közösségekből álló természeti területek fenntartásáról, pusztulásáról.
Elemek és elosztás
Minden faj, legyen az kicsi vagy nagy, fontos szerepet játszik a biológiai sokféleségben. A különböző növény- és állatfajok függnek egymástól, és ezek a változatos fajok természetes ellenálló képességet biztosítanak minden életforma számára. Az egészséges és fenntartható biológiai sokféleség számos katasztrófa után helyreállhat.
A biodiverzitás három fő elemből áll:
- ökológiai sokféleség;
- fajok sokfélesége;
A közelmúltban egy új elemmel bővült a „molekuláris sokféleség”.
A biodiverzitás egyenetlenül oszlik el. Globálisan és régiónként változik. A biológiai sokféleséget befolyásoló különféle tényezők: hőmérséklet, magasság, csapadék, talaj és kapcsolatuk más fajokkal. Például az óceánok biológiai sokfélesége 25-ször kisebb, mint a szárazföldi sokféleség.
A biodiverzitás 3,5 milliárd év eredménye. Különféle időszakokon ment keresztül. A kihalás utolsó és legpusztítóbb szakasza a holocén kihalás (korszak), amelyet részben emberi tevékenység befolyásolt.
A biodiverzitás szerepe
Minden típus összefügg és függ egymástól. Az erdők otthont adnak az állatoknak. Az állatok növényeket esznek. A növényeknek egészséges talajra van szükségük a növekedéshez. A gombák segítik az élőlények lebontását, hogy megtermékenyítsék a talajt. A méhek és más rovarok virágport szállítanak egyik növényről a másikra, ami lehetővé teszi a flóra szaporodását. A biológiai sokféleség csökkenése miatt ezek a kapcsolatok meggyengülnek, és néha megsemmisülnek, ami az ökoszisztéma összes faját károsítja.
A biológiai sokféleségnek számos funkciója van a Földön, többek között:
- Az ökoszisztémák egyensúlyának megőrzése: feldolgozás és tárolás tápanyagok, szabályozása, klímastabilizálás, talajvédelem, talajképzés és -védelem, valamint a környezetbarátság fenntartása.
- Biológiai erőforrások: gondoskodás gyógyszerekés gyógyszerek, emberi és állati élelmiszerek, dísznövények, fatermékek, tenyészállomány, fajok sokfélesége, ökoszisztémák és gének.
- Szociális juttatások: rekreáció és turizmus, kulturális érték, oktatás és kutatás.
A biológiai sokféleség szerepe a következő területeken segít egyértelműen meghatározni jelentőségét az emberi életben:
- Étel: Az emberi táplálék 80%-a 20 növényfajból származik. De az emberek körülbelül 40 000 növényfajt használnak élelemre, ruházatra és menedékre. A biodiverzitás táplálja bolygónk lakosságát.
- Emberi egészség: várható, hogy a hiány vizet inni súlyos globális válságot idéz elő. A biológiai sokféleség a gyógyszerkutatásban is fontos szerepet játszik. A világ lakosságának nagy része természetes gyógyszereket használ.
- Ipar: a biológiai források számos ipari anyagot biztosítanak. Ide tartozik a rost, az olaj, a színezékek, a gumi, a víz, a fa, a papír és az élelmiszer.
- Kultúra: A biológiai sokféleség olyan szabadidős tevékenységeket biztosít, mint a madármegfigyelés, horgászat, túrázás stb. Zenészeket, költőket és művészeket inspirál.
A biodiverzitás típusai
A biológiai sokféleség mérésének fő módja az adott területen élő fajok teljes számának megszámlálása. Trópusi területek, ahol meleg éghajlati viszonyok egész évben a legnagyobb biológiai sokféleséggel rendelkeznek. Mérsékelt égövi vidékeken, ahol a meleg nyár enged hideg tél, kisebb a biológiai sokféleség. A hideg vagy száraz viszonyok között élő régiókban, például a sivatagokban még kisebb a biológiai sokféleség.
Általában minél közelebb van egy régió az Egyenlítőhöz, annál nagyobb a biológiai sokfélesége. Legalább 40 000 különböző növényfaj él Dél-Amerikában az Amazonasban, amely a bolygó biológiailag legváltozatosabb régiója.
A Csendes-óceán és az Indiai-óceán nyugati részének meleg vizei a legváltozatosabb tengeri élőhelyek. Indonéziában több mint 1200 halfajnak és 600 korallfajnak ad otthont. Sok korall jön létre, amelyek több száz organizmusfajnak adnak otthont, az apró algáktól a nagy cápákig.
A világ egyes régióiban van nagyszámú(csak egy bizonyos területen létező fajok). A Cape régió, Dél-Afrika természetes ökoszisztémája, mintegy 6200 növényfajnak ad otthont, amelyek sehol máshol nem találhatók a világon. A nagyszámú endemikus fajjal rendelkező területeket biodiverzitás-hotspotoknak nevezzük. A tudósok és szervezetek különleges erőfeszítéseket tesznek az élet megőrzése érdekében ezekben a régiókban.
A biodiverzitás utalhat az ökoszisztémák – élőlények és saját közösségeik – sokféleségére is. Az ökoszisztémák közé tartoznak a sivatagok, füves területek és esőerdők. Afrikában trópusiak vannak esőerdők, alpesi hegyek és száraz sivatagok. A szárazföld biológiai sokfélesége magas, a szinte teljesen jéggel borított Antarktisz pedig alacsony.
A biológiai sokféleség mérésének másik módja a genetikai sokféleség. A gének az élőlényekben továbbított biológiai információ alapvető egységei. Egyes fajok akár 400 000 gént is tartalmazhatnak. (Az embernek körülbelül 25 000 génje van, a rizsnek pedig több mint 56 000.) E gének némelyike egy fajon belül minden egyednél ugyanaz – a százszorszépből százszorszépet, a kutyából pedig kutyát tesznek. De egy fajon belül egyes gének eltérőek, ezért például egyes kutyák uszkár, mások pitbullok. Ezért egyesek barna szemekés mások kékek.
A fajok szélesebb genetikai sokfélesége a növényeket és az állatokat ellenállóbbá teheti a betegségekkel szemben. A genetikai sokféleség azt is lehetővé teszi, hogy a fajok jobban alkalmazkodjanak a változó környezethez.
A biodiverzitás csökkenése
Az elmúlt száz évben a biológiai sokféleség drámai mértékben csökkent világszerte. Sok faj kihalt. A kihalás természetes folyamat; néhány típus természetesen kihalnak és új fajok fejlődnek ki. Az emberi tevékenység azonban megváltoztatta a kihalás és az evolúció természetes folyamatait. A tudósok becslése szerint a fajok jelenleg több százszor gyorsabban halnak ki, mint azt az evolúció megköveteli.
A biológiai sokféleség csökkenésének fő oka a természetes élőhelyek pusztulása. Mezők, erdők és vizes élőhelyek, ahol élnek vadon élő növényekés eltűnnek az állatok. Az emberek földet takarítanak, hogy növényeket ültessenek, házakat építsenek és üzleteket építsenek. Az erdőket faanyagért vágják ki.
Ahogy az élőhelyek zsugorodnak, kevesebb élő szervezetet tudnak eltartani. A túlélő lényeknek kevesebb tenyészpartnerük van, így a genetikai diverzitás csökken.
A globális éghajlatváltozás is olyan tényező, amely csökkenti a biológiai sokféleséget világszerte. A melegebb óceáni hőmérséklet károsítja a törékeny ökoszisztémákat, például a korallzátonyokat. Egy korallzátony 3000 halfajt és még többet képes eltartani tengeri lények mint a kagylók és tengeri csillagok.
Az invazív fajok a biológiai sokféleséget is befolyásolhatják. Amikor az emberek fajokat juttatnak be a világ egyik részéből a másikba, gyakran nincsenek természetes ragadozóik. Ezek a „nem őshonos” organizmusok új élőhelyükön boldogulnak, és gyakran pusztítanak őshonos fajok.
Az emberek világszerte a biológiai sokféleség megőrzésén dolgoznak. Az állatok és a növények a leghíresebb veszélyeztetett élőlények. Bolygónkon több ezer védett területet hoztak létre a növények, állatok és ökoszisztémák védelmére. Helyi, nemzeti és nemzetközi szervezetek együttműködnek a fejlődéssel veszélyeztetett régiók biológiai sokféleségének megőrzésében ill a természeti katasztrófák. Az emberek a szennyezés korlátozásán és az ökoszisztémák helyreállításán is dolgoznak. Ahogy az ökoszisztémák egészségesebbé válnak, biológiai sokféleségük növekszik.
3. ELŐADÁS
TÉMA: A biodiverzitás csökkenésének okai
TERV:
1. A fajok kihalási aránya
2. A fajok kihalásának okai
2.1. Élőhely pusztítás
2.2. Az élőhelyek töredezettsége
2.3. élhatás
2.4. Élőhelyromlás és szennyezés
2.5. Az erőforrások túlzott kiaknázása
2.6. Invazív fajok
2.7. Betegségek
3. Kihalásra való hajlam
1. A fajok kihalási aránya
A természetvédelmi biológia legfontosabb kérdése az, hogy meddig ezt a fajt túlélni a kihalásig, élőhelyének szélsőséges számcsökkenését, degradációját vagy feldarabolódását követően? Amikor a populáció egy bizonyos kritikus szintre csökken, a kipusztulás valószínűsége nagyon magas lesz. Egyes populációkban az egyes megmaradt egyedek évekig vagy évtizedekig élhetnek, sőt szaporodhatnak is, de sorsuk mégis a kihalás, hacsak nem tesznek drasztikus intézkedéseket megőrzésükre. A fás szárú növényzet között különösen a faj utolsó izolált, nem szaporodó példányai létezhetnek több száz évig. Az ilyen fajokat potenciálisan kihaltnak nevezzük: ha formálisan még nem is halt ki a faj, a populáció már nem képes szaporodni, a faj jövőjét pedig a megmaradt példányok élettartama korlátozza. A fajok sikeres megőrzéséhez a tudósoknak azonosítaniuk kell azokat az emberi tevékenységeket, amelyek befolyásolják a populációk stabilitását és a fajok kihalásához vezetnek. Meg kell határozniuk azokat a tényezőket is, amelyek növelik a populációk kihalásveszélyét.
Az emberi tevékenység első észrevehető hatása a kihalás mértékére a nagy emlősök Ausztráliában, Észak- és Dél-Amerikában történt pusztulásának példájában mutatkozott meg olyan emberek által, akik több ezer évvel ezelőtt telepedtek le ezeken a kontinenseken. Nem sokkal az emberek érkezése után a megafauna 74-86 százaléka – a 44 kg-nál nagyobb súlyú emlősök – eltűnt ezeken a területeken. Ez közvetlenül összefügghetett a vadászattal, közvetve pedig az erdők égetésével, irtásával, valamint a hozott betegségek terjedésével. Minden kontinensen és számos szigeten számos megdöbbentő bizonyíték van arra vonatkozóan, hogy a történelem előtti ember által előidézett élőhelyek megváltozása és pusztulása egybeesik gyorsan fajok kihalása.
A madarak és emlősök kihalási arányát jelenleg a legjobban tanulmányozták, mivel ezek a viszonylag nagy állatok jól láthatóak. A világ fajainak fennmaradó 99,9%-ának kihalási aránya ma is hozzávetőleges. De a madarak és emlősök kipusztulásának mértéke is nagyon pontatlan, mivel egyes, kihaltnak tekintett fajokat újra felfedeztek, míg másokat, éppen ellenkezőleg, még létezőnek tartottak, valójában kihaltnak bizonyulhatnak. A rendelkezésre álló legjobb becslések szerint 1600 óta mintegy 85 emlősfaj és 113 madárfaj tűnt el, ami az ebben az időszakban létező emlősfajok 2,1%-át és a madarak 1,3%-át jelenti. Első pillantásra ezek a számok önmagukban nem tűnnek riasztónak, de az elmúlt 150 évben a kihalás ütemének növekedése felé mutató tendencia ijesztővé vált. 1600 és 1700 között a madarak és emlősök kihalásának üteme körülbelül egy faj volt évtizedenként, az 1850 és 1950 közötti időszakban pedig évente egy fajra nőtt. A fajok kihalásának ez a növekedése a biológiai sokféleség súlyos fenyegetését jelzi.
Ugyanakkor bizonyos bizonyítékok vannak arra, hogy az elmúlt évtizedekben csökkent a madarak és emlősök kipusztulási aránya. Ez részben a fajok kihalástól való megmentésére irányuló folyamatos erőfeszítéseknek tudható be, ugyanakkor van egy illúzió, amelyet az elfogadott nemzetközi szervezetek olyan eljárás, amely szerint egy fajt csak akkor tekintenek kihaltnak, ha több mint 50 éve nem látták, vagy ha speciálisan szervezett kutatások során egyetlen megmaradt példányt sem találtak. Számos, formálisan még nem teljesen kipusztult fajt súlyosan aláásott az emberi tevékenység, és csak nagyon kis számban maradt fenn. Ezek a fajok ökológiailag kihaltnak tekinthetők, mert már nem játszanak szerepet a közösség szervezésében. Sok ilyen faj jövője bizonytalan.
A világ megmaradt madárfajainak körülbelül 11%-át a kihalás fenyegeti; hasonló adatokat kaptak az emlősök és a fák esetében is. Ugyanilyen nagy a kihalás veszélye egyes édesvízi halak és kagylók esetében is. A növényfajok is nehéz helyzetben vannak. A tornászpermek (tűlevelűek, ginkgo, cikádok) és a pálmafák különösen sérülékenyek. Bár a kihalás az természetes folyamat, az eltűnések több mint 99%-a modern fajok emberi tevékenységnek tulajdonítható.
2. A fajok kihalásának okai
A biológiai sokféleséget fenyegető, emberi tevékenységből eredő fő veszélyek az élőhelyek pusztulása, széttagoltsága és degradációja (beleértve a szennyezést is), a globális éghajlatváltozás, a fajok emberi túlzott kiaknázása, az egzotikus fajok inváziója és a betegségek növekvő terjedése. A legtöbb faj legalább kettővel vagy több ilyen problémával szembesül, amelyek felgyorsítják kihalásukat, és hátráltatják a védelmükre irányuló erőfeszítéseket.
Mind ezt a hét fenyegetést a természeti erőforrások exponenciálisan növekvő népességű növekvő felhasználása okozza. Az elmúlt néhány száz évig a népességnövekedés viszonylag lassú volt, a születési ráta alig haladta meg a halálozási arányt. A biológiai közösségek legnagyobb pusztulása az elmúlt 150 évben következett be, amikor a Föld lakossága 1 milliárd főről nőtt. 1850-ben 2 milliárd emberre. 1930-ban, 1998. október 12-én pedig 6 milliárd főt tett ki.
2.1. Élőhely pusztítás
A biodiverzitás fő veszélye az élőhelyek megzavarása, ezért a biológiai sokféleség megőrzése szempontjából a legfontosabb ezek védelme. Az élőhelyek elvesztése mind közvetlen pusztítással, mind pedig szennyezés és feldarabolódás formájában jelentkező károkkal jár. A legtöbb veszélyeztetett növény és állat esetében az élőhelyek elvesztése jelenti az elsődleges veszélyt.
A világ számos részén, különösen a szigeteken és a nagy népsűrűségű területeken a legtöbb elsődleges élőhely már elpusztult. Az óvilág országaiban, mint például Kenya, Madagaszkár, India, a Fülöp-szigetek és Thaiföld, a kulcsfontosságú erdei élőhelyek több mint 50%-a megsemmisült. Egy kis jobb pozíciót a Kongói Demokratikus Köztársaságban (korábban Zaire) és Zimbabwéban; a vadon élő fajok élőhelyeinek több mint fele még mindig létezik ezekben a biológiailag gazdag országokban. Számos rendkívül értékes vadon élő faj elvesztette eredeti elterjedési területét, és kevés megmaradt élőhely védett. Például egy orangután ( Pongo pygmaeus), nagy majom, Szumátrán és Borneón él, élőhelyének 63%-át elveszítette, és eredeti elterjedési területének mindössze 2%-a áll védelem alatt.
A trópusi esőerdők helyzete az élőhelypusztulás talán legismertebb esete, de más élőhelyek is életveszélyben vannak.
A biodiverzitás csökkenése általában a fajok természetes élőhelyének pusztulásával kezdődik. Az új technológiák fejlesztése és az emberi tevékenység következtében a környezet pusztulása olyan ütemben halad, amely messze meghaladja a fajok új feltételekhez való alkalmazkodási képességét. Kivételt képez néhány állat- és növényfaj, amelyeket gyomnak nevezünk, és amelyekkel nem akarjuk megosztani a bolygó jövőjét. Valószínű, hogy az ilyen rovarok és gyomok olyan örökletes variabilitással rendelkeznek, amely lehetővé teszi számukra, hogy alkalmazkodjanak a környezeti zavarás következtében fellépő gyors környezeti változásokhoz, de erre a legtöbb nagyobb növény és állat nem képes.
Az emberi beavatkozás gyakran a diverzitás csökkenéséhez vezet természeti viszonyok. Például rombolni különböző fajták fafajták benne vegyes erdők a cellulóziparban használt fenyő növekedésének kedvező feltételeinek megteremtése érdekében az ember elkerülhetetlenül csökkenti a fenyő mennyiségét. ökológiai fülkék. Ennek eredményeként a kapott tiszta fenyvesek az állatok és növények fajdiverzitása az eredeti vegyes erdőközösséghez képest jelentősen csökken.
Egy természetes élőhely pusztulása gyakran a különálló, elszigetelt területekre való feldarabolásával kezdődik. Tavasszal a siketkakasok mennek az áramlatba. Az áramlathoz szükséges erdőterületnek legalább 5-8 hektárnak kell lennie. A lekelésre alkalmas erdőterületek csökkenése elkerülhetetlenül e faj egyedszámának csökkenéséhez vezet.
2.2. Az élőhelyek töredezettsége
Az élőhelyek töredezettsége Az a folyamat, amelynek során az élőhely egy folytonos területe egyszerre zsugorodik és két vagy több részre bomlik. Az élőhelyek pusztulása nem csak a helyi területeket érintheti. Ezeket a töredékeket gyakran a táj megváltozott vagy leromlott formái választják el egymástól.
A töredékek abban különböznek az eredeti összefüggő élőhelytől, hogy: 1) a töredékek viszonylagos nagy hosszúságú határzónák szomszédos az emberi tevékenységgel és 2) minden töredék közepe a széléhez közel helyezkedik el. Vegyük például a tartalékot négyzet alakú mindkét oldalon 1000 m (1 km) hosszúsággal, körülvéve emberi használatú földterületekkel, például farmokkal. Egy ilyen rezervátum teljes területe 1 km2 (100 ha), kerülete 4000 m, a rezervátum közepén lévő pont pedig 500 m-re van a legközelebbi kerületi ponttól. Ha a házimacskák táplálékot keresve a rezervátum határától 100 méterre az erdő mélyére mennek, és megakadályozzák az erdei madarak kikelését, akkor a rezervátumból csak 64 hektár marad alkalmas a nyugodt madárköltésre. A szaporításra alkalmatlan perifériás sáv 36 hektárt foglal el.
Most képzeljünk el egy rezervátumot négy egyenlő részre osztva egy 10 m széles úttal északról délre és egy 10 m széles vasúti keletről nyugatra.Az elidegenített terület általában 2 hektár (2x1000x10 m) a rezervátumban. Mivel a rezervátum területének mindössze 2%-át idegenítik el az utak és a vasutak, a kormány tisztviselői azzal érvelnek, hogy befolyásuk a rezervátumra elhanyagolható. De a rezervátum most 4 darabra oszlik, mindegyik 495 x 495 m területű, és a távolság a töredék középpontja és a kerület legközelebbi pontja között 240 m-re csökkent, azaz több mint kétszer. Mivel a macskák már az erdőben is táplálkozhatnak, behatolhatnak oda a kerületről és az utak felől is, így a négy töredék mindegyikének csak a belső része marad meg a madarak számára, hogy nyugodtan szaporodhassanak utódai. Egy külön téren ez a terület 8,7 hektár, és összesen 34,8 hektárt foglalnak el a rezervátumban. Ha az út és a vasút csak a rezervátum területének 2%-át foglalta el, a madarak számára alkalmas élőhelyeket felére csökkentette.
Az élőhelyek töredezettsége összetettebb módon fenyegeti a fajokat. Először is, a fragmentáció korlátozza a fajok szétszóródási képességét. Számos, az erdő mélyén élő madár-, emlős- és rovarfaj nem tud átjutni a szabad terület keskeny sávjain, mert fennáll a veszély, hogy elkapja a ragadozó. Emiatt egy populáció töredékben való eltűnése után egyes fajoknak nincs lehetősége újra benépesíteni. Sőt, ha a töredezettség miatt eltűnnek a húsos és ragacsos gyümölcsök elosztásáért felelős állatok, akkor a megfelelő növényfajok is szenvednek. Végső soron az élőhelyek elszigetelt töredékeit nem népesíti be sok, eredetileg rájuk jellemző faj. S mivel az egyes töredékeken belül a rendszeres szukcessziós és populációs folyamatok következtében a fajok természetes eltűnése következik be, az új fajok pedig a gátak miatti veszteségüket nem tudják pótolni, ezért a töredékben fokozatos fajszegényedés következik be.
Az élőhelyek felaprózódásának második veszélyes aspektusa, hogy sok tipikus állat táplálékkereső területe zsugorodik. Sok olyan állatfajnak, egyednek vagy társadalmi csoportnak, amelyek széles körben elszórt vagy szezonálisan elérhető élelmiszerekkel táplálkoznak, és szezonálisan elosztott vízforrásokat használnak, nagy területen szabad mozgásra van szükségük. Életmentő erőforrást évente csak néhány hetet, vagy akár néhány évente egyszer lehet használni, de az élőhelyek felaprózódása miatt az elszigetelt fajok nem képesek természetes elterjedési területükön belül vándorolni, hogy megkeressék ezt a ritka, de olykor oly fontos erőforrást. A sövények például megakadályozhatják a nagy növényevők, például a gnú vagy a bölény természetes vándorlását, és egy helyen legeltetni kényszerítik őket, ami végül az állatok éhezéséhez és az élőhelyek leromlásához vezet.
Az élőhelyek töredezettsége a populáció kihalását is felgyorsíthatja azáltal, hogy egy széles körben elterjedt populációt két vagy több elszigetelt alpopulációra bont. Ezek a kis populációk ki vannak téve a rájuk jellemző beltenyésztési és genetikai sodródási folyamatoknak. Ha egy integrált nagy populáció normálisan nagy területen élhet élőhelyen, akkor gyakran egyik töredéke sem képes eltartani egy elég nagy szubpopulációt a hosszú távú fenntartható létezéshez.
2.3. élhatás
Mint fentebb látható, az élőhelyek felaprózódása nagymértékben növeli a peremélőhelyek arányát a szárazföldi élőhelyekhez képest. Ezek a határ, „széli” mikrokörnyezetek eltérnek a töredékek belső erdőrészétől. A széli élőhelyeket a fényszint, a hőmérséklet, a páratartalom és a szélsebesség nagy ingadozása jellemzi.
Ezek élhatások 250 m-ig terjed az erdő mélyén.Mivel egyes állat- és növényfajok nagyon szűken alkalmazkodnak bizonyos hőmérsékleti, páratartalom- és fényszintekhez, nem képesek ellenállni a bekövetkezett változásoknak, és erdőrészletekben eltűnnek. Mérsékelt övi erdőkben virágzó, árnyéktűrő fajai, késői szukcessziós fafajok esőerdő a nedvességre érzékeny állatok, például a kétéltűek pedig nagyon gyorsan eltűnhetnek az élőhelyek feldarabolódása miatt, ami végső soron eltolódásokhoz vezet a közösség fajösszetételében.
Az erdő felaprózódása miatt megnövekszik a szél, csökken a páratartalom és emelkedik a hőmérséklet, és ennek következtében megnő a tűzveszély. A tüzek átterjedhetnek a környező mezőgazdasági területekről az élőhelyek erdei töredékeire, ahol például cukornád begyűjtése során vagy a vágásos és égetett mezőgazdaságban keletkeznek tüzek.
Borneón és a brazil Amazonason több millió hektárnyi trópusi esőerdő égett le 1997-ben és 1998-ban egy szokatlanul száraz időszakban. Ehhez ökológiai katasztrófa a mezőgazdasági tevékenységek és a foltos települések miatti erdők feldarabolódásából, valamint az ezzel összefüggő szétszórt törmelékfelhalmozódásból és ennek megfelelően a helyi tüzek kitöréséből adódó tényezők kombinációjára hivatkozott.
Az élőhelyek töredezettsége többek között elkerülhetetlenné teszi a vadon élő állatok és növények érintkezését a háziakkal. Ennek eredményeként a háziállat-betegségek gyorsan terjedtek a megfelelő immunitással nem rendelkező vadon élő fajok között. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az ilyen érintkezés biztosítja a betegségek átvitelét a vadon élő növény- és állatfajokról a háziakra, sőt az emberre is.
2.4. Az élőhelyek degradációja és szennyezése
A környezetszennyezés pusztításának legáltalánosabb és legsúlyosabb formája. Leggyakrabban növényvédő szerek, műtrágyák és vegyszerek, ipari és kommunális szennyvíz, gyárak és autók gázkibocsátása, valamint a dombokról felmosott üledék okozza. Vizuálisan az ilyen típusú szennyezések gyakran nem nagyon észrevehetők, bár a világ szinte minden részén nap mint nap előfordulnak körülöttünk. A szennyezésnek a vízminőségre, a levegőminőségre, sőt a bolygó éghajlatára gyakorolt globális hatása nemcsak a biológiai sokféleséget fenyegető veszély, hanem az emberi egészségre gyakorolt hatás miatt is a figyelem középpontjában áll. Bár a környezetszennyezés néha nagyon látható és ijesztő, például hatalmas olajszennyezések és 500 tűzeset esetén. olajkutak az Öböl-háború idején történt, de a legfenyegetőbbek a szennyezés látens formái, főként azért, mert hatásuk nem látszik azonnal.
2.5. Az erőforrások túlzott kiaknázása
A túlélés érdekében az ember mindig is vadászott, gyümölcsöt gyűjtött, használ Természetes erőforrások. Amíg a populáció kicsi volt, és a technológiája primitív volt, az ember fenntartható módon használhatta környezetét, vadászhat és arathat, anélkül, hogy a kívánt fajt a kipusztulásba taszította volna. A népesség növekedésével azonban a környezetre nehezedő nyomás nőtt. A növénytermesztési módszerek összehasonlíthatatlanul nagyobbak és hatékonyabbak lettek, és a nagy emlősök szinte teljes kizárásához vezettek számos biológiai közösségből, ami furcsán „üres” élőhelyeket eredményezett. Az esőerdőkben és a szavannákban a vadászpuskák váltották fel az íjakat, a dartsokat és a nyílvesszőket. A világ összes óceánján nagy teljesítményű halászmotoros hajókat és halfeldolgozó „úszóbázisokat” használnak halfogásra. A kisüzemi halászok csónakjaikat és kenujaikat csónakmotorokkal szerelik fel, így gyorsabban és nagyobb területről foghatják ki zsákmányukat, mint korábban lehetséges volt. Az erőforrások túlzott kiaknázása még az iparosodás előtti társadalomban is az őshonos fajok hanyatlásához és kihalásához vezetett. Például a hawaii királyok szertartásos köpenyeit a viráglányok egyik fajtájának tollából készítették. (Drepanis sp.). Egy köpenyhez 70 ezer madár tollára volt szükség ebből a mára kihalt fajból. A ragadozó fajok csökkenthetik egyedszámukat, ha fő zsákmányukat túlvadászják az emberek. Becslések szerint az Egyesült Államokban a túlzott kizsákmányolás fenyegeti a veszélyeztetett gerincesfajok mintegy negyedét, és ezeknek körülbelül a fele emlős.
A hagyományos társadalmakban gyakran korlátozzák a természeti erőforrások túlzott kiaknázását: szigorúan ellenőrzik a mezőgazdasági földhasználat jogait; bizonyos területeken tilos a vadászat; tilalmak vannak a nőstények, fiatal állatok és alacsony egyedszámú állatok megsemmisítésére; a gyümölcsgyűjtés bizonyos évszakokban és napszakokban tilos, illetve a barbár gyűjtési módszerek tilosak. Az ilyen típusú korlátozások lehetővé teszik a hagyományos társadalmak számára, hogy a természeti erőforrásokat hosszú távon fenntartható módon használják fel, mint például a sok iparosodott ország halászata által kidolgozott és javasolt szigorú halászati korlátozások.
A világ számos részén azonban jelenleg maximális intenzitással aknázzák ki az erőforrásokat. Ha van kereslet egy bizonyos termékre, a helyi lakosság megtalálja és eladja a módját. Akár szegények és éhezők, akár gazdagok és kapzsiak az emberek, minden rendelkezésre álló eszközt felhasználnak, hogy megszerezzék ezt a terméket. Néha a hagyományos társadalmakban döntés születik egy erőforrás, például erdő vagy bánya tulajdonjogának eladásáról, hogy a kapott pénzt a kívánt vagy szükséges áruk vásárlására fordítsák. Vidéki területeken hagyományos módszerek a természetes termékek fogyasztásának ellenőrzése lazul, és sok olyan területen, ahol jelentős a népességvándorlás, vagy ahol polgári zavargások és háborúk fordulnak elő, ilyen ellenőrzés egyáltalán nem létezik. Az érintett országokban polgárháborúkés a belső konfliktusok, mint például Szomáliában, a volt Jugoszláviában, a Kongói Demokratikus Köztársaságban és Ruandában, a lakosság lőfegyvereket kapott, és megsemmisült az élelmiszerelosztó rendszer. Ilyen helyzetekben a természeti erőforrásokat bárki használja, aki akarja. Helyi vagy regionális szinten, a fejlődő országokban a vadászok bemennek újonnan lakott területekre, nemzeti parkokba és más olyan helyekre, ahol utak haladnak el, és ide visznek minden nagyobb állatot, hogy eladják az úgynevezett „vadhúst”. Ez "erdei puszták" kialakulásához vezet - szinte ép növénytársulású, de jellegzetes állattársulás nélküli területek. A legális és illegális kérések teljesítése érdekében teljes biológiai közösségeket semmisítenek meg. A gyűjtők hatalmas számú pillangót és más rovart fognak el, orchideákat, kaktuszt és más növényeket távolítanak el a természetből, tengeri puhatestűeket kagylónak és trópusi halakat akvaristáknak.
Sok esetben a túlzott kizsákmányolás mechanizmusa hírhedt. Egy erőforrást azonosítanak, piacot határoznak meg, majd a helyi lakosságot mozgósítják kitermelésére és értékesítésére. Az erőforrást olyan széles körben fogyasztják el, hogy megfogyatkozik, vagy el is tűnik, és a piac egy másik típussal, erőforrással helyettesíti, vagy új régiót nyit a kiaknázás előtt. E rendszer szerint az ipari halászatot akkor folytatják, amikor egy-egy fajt folyamatosan termelnek a kimerülésig. A fakitermelők gyakran ugyanezt teszik, fokozatosan egyre kevésbé értékes fákat vágnak ki egymást követő ciklusokban, amíg csak egyetlen kereskedelmi fa marad az erdőben. A vadászok is fokozatosan távolodnak falvaiktól és a fakitermelők táboraitól, hogy állatokat keressenek és csapdába ejtsenek maguknak vagy eladásra.
Sok kiaknázott faj számára az egyetlen remény a felépülésre, ha annyira megritkulnak, hogy már nem kereskedelmi értéket képviselnek. Sajnos sok faj populációjának mérete, például orrszarvúak vagy egyesek vadmacskák, már olyan erősen lecsökkent, hogy ezek az állatok valószínűleg nem tudnak felépülni. Egyes esetekben ritkaságuk akár növelheti is a keresletet. Ahogy az orrszarvúk egyre ritkábbak, szarvuk ára emelkedik, így értékesebb árucikké válik a feketepiacon. A fejlődő országok vidéki területein a kétségbeesett emberek aktívan keresik az utolsó maradékot ritka növények vagy állatokat, hogy miután megszerezték őket, eladhassanak és vásárolhassanak élelmet családjuk számára. Ilyen helyzetekben a természetvédelmi biológia egyik prioritása, hogy megtalálja a módját e fajok megmaradt tagjainak védelmének és támogatásának.
2.6. Invazív fajok
Számos faj földrajzi elterjedési területét elsősorban a természeti és éghajlati akadályok korlátozzák. emlősök Észak Amerika A Karib-tenger halai nem képesek átkelni a Csendes-óceánon és elérni Hawaiit, de nem tudják átkelni Közép-Amerikát Csendes-óceán, a édesvízi hal az egyik afrikai tóból nem tudnak átkelni a szárazföldön és bejutni a szomszédos, elszigetelt tavakba. Óceánok, sivatagok, hegyek, folyók – ezek mind korlátozzák a fajok mozgását. A földrajzi elszigeteltség miatt az állatok fejlődési útjai a világ minden részén a maguk módján zajlottak. Azáltal, hogy idegen fajokat vitt be ezekbe a faunisztikai és florisztikai komplexumokba, az ember megzavarta az események természetes menetét. Az iparosodás előtti korszakban az emberek, új területeket kialakítva, termesztett növényeket és háziállatokat hoztak ide magukkal. Az európai tengerészek, hogy visszaúton ellássák magukat élelemmel, kecskéket és disznókat hagytak a lakatlan szigeteken. A modern korban akár szándékosan, akár véletlenül nagyon sok fajt telepítettek be olyan területekre, ahol soha nem is léteztek. Számos faj betelepülése a következő tényezők miatt következett be.
· európai gyarmatosítás.Új letelepedési helyszínekre érkezve Új-Zélandon, Ausztráliában, Dél-Afrika, és az európaiak több száz európai madár- és emlősfajt hoztak ide, hogy a környezetet a szemnek ismerősebbé tegyék, és hagyományos szórakozásról (főleg a vadászatról) gondoskodjanak.
· Kertészet és mezőgazdaság. Nagyszámú dísznövényfajt, kultúrnövényt és legelőfüvet telepítenek be és termesztenek új területeken. Sok ilyen faj "kiszabadult" és megtelepedett a helyi közösségekben.
Az egzotikus, vagyis az emberi tevékenység miatt természetes elterjedési területükön kívülre került fajok túlnyomó többsége nem honosodik meg új helyeken, mert az új környezet nem elégíti ki igényeiket. A fajok egy része azonban nagyon jól megtelepedett új „otthonában”, és invazív fajokká válik, vagyis olyanokká, amelyek az eredeti fajok rovására szaporodnak. A korlátozott erőforrásokért folytatott versengés révén az ilyen egzotikus fajok kiszoríthatják az őshonos fajokat. A betelepített állatok ez utóbbiakat a kihalásukig kiirthatják, vagy megváltoztathatják élőhelyüket oly módon, hogy alkalmatlanná válnak az eredeti faj számára. Az Egyesült Államokban az invazív egzotikus fajok a veszélyeztetett fajok 49%-át fenyegetik, és különösen veszélyesek a madarakra és a növényekre.
Az invazív fajok számos területen megmutatták hatásukat a földgömb. Az Egyesült Államokban jelenleg több mint 70 egzotikus halfaj, 80 egzotikus kagylófaj, 200 egzotikus növényfaj és 2000 egzotikus rovarfaj található.
Észak-Amerikában sok elárasztott földet abszolút egzotikus évelő növények uralnak: Észak-Amerika keleti részének mocsaraiban a laza vihar dominál ( Lythrum salicaria) Európából és a japán lonc ( Lonicera japonica) sűrű bozótokat képez az Egyesült Államok délkeleti részének alföldjén. Szándékosan behurcolt rovarok, például európai mézelő méhek ( Apis mellifera) és poszméhek ( bombbus spp.), és véletlenszerűen bevezették a Richter hangyákat ( Solenopsis saevissima richteri) és afrikai mézelő méhek (A. mellifera adansonii vagy A. mellifera scutella) hatalmas populációkat hozott létre. Ezek az invazív fajok pusztító hatást gyakorolhatnak a helyi rovarfaunára, ami számos faj pusztulását eredményezheti a területen. Az Egyesült Államok déli részének egyes területein az egzotikus Richter hangyák inváziója miatt a rovarfajok diverzitása 40%-kal csökkent.
Az invazív fajok hatása különösen erős lehet tavakban, folyókban és egész tengeri ökoszisztémákban. Az édesvízi közösségek olyanok, mint az óceán szigetei, mivel elszigetelt élőhelyek, amelyeket hatalmas, lakhatatlan terek vesznek körül. Ezért különösen ki vannak téve az egzotikus fajok behurcolásának. A víztestekbe a kereskedelmi vagy sporthorgászat érdekében gyakran betelepítenek olyan fajokat, amelyek nem velejárói. Tengeri és torkolati rendszerekben és in beltengerek már több mint 120 halfajt telepítettek be; és bár ezeknek a bevezetéseknek egy része szándékos volt a halászat javítására, többségük csatornaépítés és hajós ballasztvízszállítás nem szándékos eredménye volt. Az egzotikus fajok gyakran nagyobbak és agresszívebbek, mint a természetes halfauna, és a versengés és a közvetlen ragadozás eredményeként fokozatosan a kihalás felé terelhetik az őshonos halfajokat.
Az agresszív vízi egzotikus fauna a halakkal együtt növényeket és gerincteleneket is magában foglal. Észak-Amerikában az egyik legriasztóbb invázió a folyami zebrakagyló megjelenése volt 1988-ban a Nagy-tavakban ( Dreissena polymorpha). Ezt a kis csíkos állatot a Kaszpi-tengerről kétségtelenül tartályhajók hozták Európából. Két év alatt az Erie-tó egyes részein a kagylók száma elérte a 700 ezer egyedet 1 m2-enként, ami felváltotta a helyi puhatestűfajokat. Ahogy dél felé halad, ez egzotikus megjelenés hatalmas gazdasági károkat okoz a halászatnak, gátaknak, erőműveknek és hajóknak, és elpusztítja a vízi közösségeket.
2.7. Betegségek
Másodszor, egy szervezet betegségre való fogékonysága az élőhely-pusztulás közvetett eredménye lehet. Amikor az élőhelyek pusztulása kis területre szorítja a gazdapopulációt, ez gyakran rossz környezetminőséghez és csökkent élelmiszer-elérhetőséghez vezet, ami alultápláltsághoz, legyengült állatokhoz, következésképpen fertőzésekre való nagyobb fogékonysághoz vezet. A túlzsúfoltság szociális stresszhez vezethet a populáción belül, ami az állatok betegségekkel szembeni ellenálló képességét is csökkenti. A szennyezés növeli a szervezet fogékonyságát a patogén fertőzésekre, különösen a vízi környezetben.
Harmadrészt számos védett területen, állatkertben, nemzeti parkban és új mezőgazdasági területen a vadon élő állatok olyan új fajokkal, köztük emberrel és háziállatokkal kerülnek kapcsolatba, amelyekkel ritkán vagy soha nem találkoznak a természetben, és ennek megfelelően kórokozókat cserélnek velük.
Néhány veszélyes fertőző betegség, mint például a humán immundeficiencia vírus (HIV) és az Ebola vírus, valószínűleg a vadon élő állatok populációiból terjedt át háziállatokra és emberekre. Az egzotikus betegségekkel fertőzött állatok nem vihetők vissza fogságból a vadonba anélkül, hogy ne fenyegetnék a teljes vadon élő populáció megfertőződését. Ezenkívül egy adott betegséggel szemben rezisztens fajok válhatnak a kórokozó letéteményeseivé, ami később megfertőzheti a kevésbé ellenálló fajok populációit. Például, ha együtt tartják az állatkertben, a tökéletesen egészséges afrikai elefántok átadhatják a halálos herpeszvírust ázsiai elefánt rokonaiknak. A 90-es évek elején in Nemzeti Park A tanzániai Serengetiben az oroszlánok körülbelül 25%-a elpusztult kutyapennyelben, nyilván a park közelében élő 30 000 házikutyával való érintkezés következtében fertőződött meg. A betegségek gyakoribb fajokat is érinthetnek: észak-amerikai gesztenye ( Castanea dentata), nagyon elterjedt az Egyesült Államok nyugati részén, gyakorlatilag elpusztították ebben a régióban a New Yorkba hozott kínai gesztenyével idehozott aktinomycete gombák. A most behurcolt gombák elpusztítják a floridai somfát ( Cornus florida) natív elterjedési területének nagy részén.
3. Kihalásra való hajlam
Ha a környezetet emberi tevékenység zavarja, sok faj populációja csökken, és néhány faj kihal. Az ökológusok észrevették, hogy nem minden fajnak van egyforma esélye a kihalásra; bizonyos fajkategóriák különösen érzékenyek rá, és gondos védelmet és ellenőrzést igényelnek.
· Szűk elterjedési területű fajok. Egyes fajok csak egy vagy néhány helyen fordulnak elő földrajzilag korlátozott területeken, és ha a teljes elterjedési területet emberi tevékenység éri, ezek a fajok kihalhatnak. Számos példa erre az óceáni szigeteken élt kihalt madárfajok. Sok halfaj élt az egyetlen tó vagy vízgyűjtőben.
· Egy vagy több populáció által alkotott fajok. Egy faj bármely populációja lokálisan kihalhat földrengések, tüzek, betegségek és emberi tevékenység következtében. Ezért a sok populációval rendelkező fajok kevésbé vannak kitéve a globális kihalásnak, mint azok, amelyeket csak egy vagy néhány populáció képvisel.
· Kis populációjú fajok, vagy „kis populáció paradigma”. A kis populációk nagyobb valószínűséggel tűnnek el, mint a nagy populációk, mivel nagyobb mértékben vannak kitéve a demográfiai és természetes változásokés a genetikai sokféleség elvesztése. A kis populációjú fajok, mint például a nagyragadozók és a magasan specializálódott fajok, nagyobb valószínűséggel pusztulnak ki, mint a nagy populációkkal rendelkező fajok.
· Azok a fajok, amelyeknél a populációk mérete fokozatosan csökken, az úgynevezett „populációcsökkentési paradigma”. Normál körülmények között a populációk hajlamosak öngyógyulni, így a tartós hanyatlás jeleit mutató populáció valószínűleg eltűnik, hacsak nem azonosítják és megszüntetik a csökkenés okát.
· Alacsony népsűrűségű faj. Az összességében alacsony népsűrűségű fajok, ha elterjedési területük integritását az emberi tevékenység megsértette, mindegyik töredékben alacsony számmal jelennek meg. Az egyes töredékeken belüli populáció mérete túl kicsi lehet ahhoz, hogy a faj túlélje. Kezd eltűnni a teljes tartományában.
· Nagy kiterjedést igénylő fajok. Azok a fajok, amelyekben az egyedek vagy társadalmi csoportok nagy területeken táplálkoznak, hajlamosak a kihalásra, ha elterjedési területük egy része elpusztul vagy feldarabolódik az emberi tevékenység következtében.
· Nagy méretű típusok. A kis állatokhoz képest a nagy állatok általában nagyobb területtel rendelkeznek. Több élelemre van szükségük, gyakran válnak emberi vadászat tárgyává. A nagyragadozókat gyakran kiirtják, mert versenyeznek az emberrel a vadért, olykor háziállatokat és embereket támadnak meg, emellett sportvadászat tárgyai is. Az egyes fajok céhében a legnagyobb fajok – a legnagyobb ragadozók, a legnagyobb maki, a legnagyobb bálna – vannak leginkább kihalásveszélyesek.
· Elterjedésre képtelen fajok. A természeti folyamatok természetes lefolyása során a környezet változásai akár viselkedési, akár fiziológiai szempontból kényszerítik a fajokat az új feltételekhez való alkalmazkodásra. A változó környezethez alkalmazkodni képtelen fajoknak vagy alkalmasabb élőhelyekre kell vándorolniuk, vagy a kihalás veszélyével kell szembenézniük. Az ember által előidézett változások gyors üteme gyakran meghaladja az alkalmazkodást, így a migráció az egyetlen alternatíva. Azok a fajok, amelyek nem tudnak átkelni az utakon, mezőkön és más, ember által zavart élőhelyeken, kihalásra vannak ítélve, mivel „őshonos” élőhelyeiket a szennyezés, az új fajok inváziója vagy a globális klímaváltozás megváltoztatja. Az alacsony elterjedési képesség megmagyarázza, hogy Észak-Amerika vízi gerinctelenjei között miért tűnt el vagy fenyegeti a kihalás veszélye a puhatestűfajok 68%-a, ellentétben azokkal a szitakötőfajokkal, amelyek egyik víztestről a másikra repülve képesek tojást rakni, így számukra ez a szám. az 20%.
· szezonális migránsok. A szezonálisan vándorló fajok két vagy több, egymástól távol eső élőhelyhez kapcsolódnak. Ha valamelyik élőhelyet megzavarják, a faj nem létezhet. A Kanada és Dél-Amerika között évente vándorló 120 fajhoz tartozó énekesmadarak milliárdjai attól függnek, hogy mindkét területen rendelkezésre állnak-e megfelelő élőhelyek a túléléshez és a szaporodáshoz. Az utak, sövények vagy gátak akadályokat képeznek az alapvető élőhelyek között, amelyeken egyes fajoknak mindenen át kell jutniuk. életciklus. Például a gátak megakadályozzák, hogy a lazac felfelé költözzön a folyókon, hogy ívást kezdjen.
· Alacsony genetikai diverzitású fajok. A populáción belüli genetikai sokféleség néha lehetővé teszi a fajoknak, hogy sikeresen alkalmazkodjanak a változó környezethez. Ha új betegség, új ragadozó vagy más változás következik be, az alacsony genetikai diverzitású fajok nagyobb valószínűséggel kipusztulnak.
· Erősen speciális igényű fajok egy ökológiai réshez. Egyes fajok csak a ritka, szórványos élőhelyek szokatlan típusaihoz alkalmazkodnak, mint például a mészkő kiemelkedésekhez vagy barlangokhoz. Ha az élőhelyet az emberek megzavarják, ez a faj nem valószínű, hogy túléli. A rendkívül speciális élelmiszerigényű fajok szintén különösen veszélyeztetettek. Ennek szemléletes példája azok a kullancsfajták, amelyek csak egy bizonyos típusú madár tollaival táplálkoznak. Ha a madárfaj eltűnik, akkor ennek megfelelően a tollatkafaj is eltűnik.
· Stabil környezetben élő fajok. Sok faj olyan környezethez alkalmazkodott, amelynek paraméterei nagyon keveset változnak. Például az elsődleges esőerdő lombkorona alatt élni. Az ilyen fajok gyakran lassan növekednek, nem szaporodnak, életük során csak néhányszor adnak utódokat. Amikor az esőerdőket kivágják, felégetik vagy más módon megváltoztatják az ember, az ott élő fajok közül sok nem képes túlélni az ebből adódó mikroklíma-változásokat (fénynövekedés, páratartalom csökkenés, hőmérséklet-ingadozások), valamint a korai szukcesszióból eredő verseny kialakulását. és invazív fajok.
· Állandó vagy ideiglenes halmazokat alkotó fajok. Nagyon érzékenyek a helyi kihalásra azok a fajok, amelyek klasztereket alkotnak bizonyos helyeken. Például, a denevérekéjszaka nagy területen táplálkoznak, de a napot általában egy bizonyos barlangban töltik. Azok a vadászok, akik napközben érkeznek ebbe a barlangba, összegyűjthetik a teljes populációt az utolsó egyedig. A bölénycsordák, az utasgalamb-rajok és a halrajok olyan halmazok, amelyeket az ember aktívan használt, egészen a faj teljes kimerüléséig, vagy akár a kipusztulásig, ahogy az az utasgalamboknál történt. Egyes társas állatfajok nem tudnak túlélni, ha populációjuk egy bizonyos szint alá esik, mert már nem tudnak táplálékot keresni, párosodni és megvédeni magukat.
· Ember által vadászott vagy gyűjtött fajok. A fajok kihalásának előfeltétele mindig is a hasznosságuk volt. A túlzott kizsákmányolás gyorsan csökkentheti az ember számára gazdaságilag értékes fajok populációjának méretét. Ha a vadászatot vagy a gyűjtést nem szabályozza törvény vagy helyi szokás, a fajok kihalhatnak.
A veszélyeztetett fajok ezen jellemzői nem függetlenek, hanem nagyobb kategóriákba csoportosulnak. Például a nagyméretű állatfajok általában alacsony sűrűségű és nagy elterjedési területű populációkat alkotnak, amelyek mindegyike a veszélyeztetett fajok jellemzői. Ezen jellemzők azonosítása segíti a biológusokat, hogy korai lépéseket tegyenek a különösen védelemre és kezelésre szoruló fajok megőrzésére.
KÉRDÉSEK AZ ÖNELLENŐRZÉSHEZ
1. Mit tud a fajok kihalásának üteméről, és hogyan kapcsolódik ez a probléma a biológiai sokféleség fogalmához?
2. Mekkora a fajok kihalásának üteme a jelenlegi szakaszban?
3. Sorolja fel a biológiai sokféleség emberi tevékenység által okozott csökkenésének legjelentősebb okait!
4. Mi okozza az élő szervezetek élőhelyeinek pusztulását, feldarabolódását? Milyen következményekkel járnak ezek a jelenségek?
5. Mi az "élhatás"?
6. Mik az okai a növények és állatok életkörülményeinek romlásának?
7. Melyek az élőhelyek szennyezésének fő forrásai?
8. Mihez vezet a növény- és állatvilág erőforrásainak túlzott kiaknázása? Adj rá példákat.
9. Határozza meg az "invazív fajok", "bevezetés" fogalmakat.
10. Sorolja fel a fajok betelepítésének hátterében álló tényezőket!
11. Mi az a három fő epidemiológia alapelve, amely a fogságban tartott fajok szaporításán és a ritka fajok kezelésén alapul?
12. Mi az oka a fajok kihalásának egyenlőtlen valószínűségének?
