Systemy podtrzymujące życie na Ziemi

Ile może wytrzymać Ziemia

Marcin Wrzos
12 stycznia 2012

Chociaż świadomość globalizacji stała się powszechna, w myśleniu o ekologii wciąż dominuje perspektywa lokalna, nastawiona na aspekty ekonomiczne, a w najlepszym razie na ochronę miejscowej przyrody. Tymczasem ludzkość przekracza kolejne granice wytrzymałości planety.

Największa ekspansja gatunku ludzkiego przypada na okres holocenu, w ciągu ostatnich 12 000 lat klimat nam wyjątkowo sprzyjał. Duża stabilność średniej temperatury globalnej umożliwiła rozwój rolnictwa i w konsekwencji cywilizacji. Warunki życia na Ziemi zaczęły się zmieniać wraz z początkiem rewolucji przemysłowej. Człowiek przestawał żyć w małych, z rzadka rozsianych społecznościach, które w razie uczynienia miejscowych warunków niemożliwymi do życia mogły przenosić się w inne miejsca. Zdaniem Paula Crutzena, holenderskiego metereologa i laureata Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, wskazane byłoby już mówić o nowej epoce geologicznej: antropocenie. Liczba ludności świata rośnie lawinowo, a wraz z tym postępuje urbanizacja. Człowiek eksploatuje naturalne zasoby w galopującym tempie, paliwa kopalne gromadzone przez setki milionów są bliskie wyczerpania. Konsekwencją jest postępujące zanieczyszczenie środowiska i nasilająca się emisja gazów cieplarnianych do atmosfery.

Procesy zachodzące w przyrodzie uświadamiają nam w coraz większym stopniu, że naprawdę mieszkamy w globalnej wiosce. Niestety w razie uczynienia jej niezdatną do życia nie będziemy mogli się przenieść w inne miejsce. Dlatego niezbędne jest wprowadzanie takich rozwiązań, które mogłyby zapobiec katastrofie. Na pytanie, jak to osiągnąć, starał się odpowiedzieć międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Johana Rockströma, dyrektora Stockholm Environment Institute. W jego skład weszło 28 osób, w tym takie postacie jak wspomniany Paul Crutzen czy pracujący w NASA fizyk i klimatolog James Hansen. Wyniki ich badań opublikowano w czasopiśmie „Ecology and Society”, a następnie w nieco bardziej przystępnej formie w „Nature”.

Wnioski z ich pracy jednoznacznie wskazują na potrzebę zmiany dotychczasowego podejścia. Zdaniem Rockströma i jego zespołu należy zacząć myśleć o Ziemi jako o globalnym złożonym systemie. Podejmowanie chaotycznych i mających regionalne znaczenie inicjatyw nie zatrzyma postępujących niekorzystnych zmian. Dlatego też uczeni po wstępnym zdiagnozowaniu stanu ziemskiej biosfery wyznaczyli dziewięć obszarów, które ich zdaniem mają szczególne znaczenie dla funkcjonowania przyrody – systemów podtrzymujących życie na Ziemi. W każdym z nich należy wyznaczyć punkty krytyczne, których przekroczenie będzie miało fatalne skutki dla planety jako całości. Skupiono się tylko na tych obszarach, które bezpośrednio związane są z działalnością człowieka.

Systemy podtrzymujące życie na Ziemi
Systemy podtrzymujące życie na Ziemi

Spośród dziewięciu obszarów granice wytrzymałości planety zostały przekroczone już w trzech. Największe zaniepokojenie budzi globalne ocieplenie: poziom CO2 w atmosferze wynosi obecnie 387 ppm (cząsteczek na milion). Bezpieczną granicą wyznaczoną przez zespół Rockströma jest 350 ppm. Zmiana klimatu spowodowała również zmianę bilansu promieniowania w atmosferze. Efekty tego są już obserwowalne w postaci nasilenia się ekstremalnych zjawisk pogodowych. W coraz większym stopniu zagrożona jest również bioróżnorodność. Wymierania całych gatunków spowodowane działalnością człowieka przybiera tak masową skalę, że część naukowców mówi wręcz o szóstej wielkiej katastrofie. Poprzednia miała miejsce 65 mln lat temu i doprowadziła do wyginięcia dinozaurów. Aktualnie wymiera rocznie 100 gatunków na milion, granica wyznaczona przez Rockströma to nie więcej niż 10 gatunków. Zachowanie dotychczasowego tempa doprowadzi do wymarcia do końca wieku min. 30% gatunków ssaków, gadów i płazów. Zachwieje to całym ziemskim ekosystemem.

Duże obawy budzi również przebieg cyklu azotowego. Ma on bardzo złożony przebieg, uczestniczą w nim grzyby, bakterie, rośliny i zwierzęta. Naturalny obieg tego pierwiastka w atmosferze uległ zachwianiu z powodu wprowadzania przez ludzi ogromnych ilości azotu zawartego w nawozach sztucznych. Widoczną konsekwencją tego jest gwałtowny rozwój bakterii beztlenowych produkujących siarkowodór i w konsekwencji powstawanie coraz większych martwych stref na morzach. Przywrócenie naturalnego cyklu azotowego jest możliwe przy rocznej produkcji nawozów zawierających nie więcej niż 35 mln ton azotu. Będzie to szalenie trudne, ponieważ produkuje się go aż 121 mln ton.

W pozostałych obszarach granice naturalnej równowagi planety nie zostały jeszcze przekroczone. Wkrótce problemem może stać się dostęp do słodkiej wody. W tej chwili jej zużycie to 2600 km3 rocznie. Granica wyznaczona przez zespół Rockströma została ustalona na poziomie 4000 km3 i przy utrzymaniu aktualnych trendów zostanie przekroczona w połowie stulecia. Coraz mniej pozostaje ziem zdatnych do uprawy. Wedle wyliczeń stanowią one max. 15% powierzchni planety. Teraz rolnictwo wykorzystuje już 12% ogólnego areału, dalszy wzrost liczby ludności już w nieodległej przyszłości może skutkować problemami z żywnością. W coraz większym stopniu rozchwianiu ulega również cykl fosforowy. Winna temu jest podobnie jak w przypadku cyklu azotowego wzrastająca produkcja nawozów sztucznych. Sporym wyzwaniem jest postępujące zakwaszenie oceanów. Nadmiar CO2 w atmosferze sprawia, że rozpuszcza się go coraz więcej w wodzie morskiej i wzrasta tym samym jej pH. Już wpływa to ma morskie ekosystemy, zagrożone są np. koralowce.

Niewiele brakuje również do osiągnięcia minimalnej granicy stężenia ozonu w stratosferze. W przeciwieństwie do innych obszarów tu widać wyraźne odwrócenie trendów. Zakaz stosowania freonów sprawił, że warstwa ozonowa zaczęła się powoli odbudowywać. Działania ludzkie okazały się skuteczne w globalnej skali, co rodzi nadzieje na skuteczne rozwiązanie innych problemów. W dwóch pozostałych obszarach, które przedstawił zespół Rockströma nie udało się naukowcom wyznaczyć ścisłych granic. Zjawisko występowania aerozoli atmosferycznych nie jest do końca zbadane, nie wiadomo, w jakim stopniu wpływają one na organizmy żywe i zmiany klimatu. Podobnie jest z zanieczyszczeniami chemicznymi, monitoruje się tylko nieliczne związki emitowane do atmosfery. Ich negatywny wpływ jest faktem, nie można jednak jeszcze orzec jednoznacznie, w jaki sposób oddziałują na człowieka i środowisko.

Koncepcja granic wytrzymałości planety stwarza ramy do zajęcia się narastającymi problemami w sposób kompleksowy. Nowe systemowe podejście jednoznacznie wyznacza kierunek działań. To wielkie wyzwanie dla rządów i instytucji międzynarodowych. Niestety dotąd zwycięża lokalna optyka, jak było widać choćby na konferencji klimatycznej w Durbanie. Takie państwa jak USA i Chiny, ale również szereg państw rozwijających się, nie chcą nakładać na siebie ograniczeń. Nadal priorytetem pozostaje wzrost gospodarczy, kwestie związane z klimatem odkładane są na później. Jeżeli ludzkość nie chce żyć w nieprzyjaznym środowisku, musi już teraz ograniczyć narodowe egoizmy i wypracować kompromis. Mamy ku temu wystarczającą wiedzę, teraz czas na odważne działania.

Jeśli nie zaznaczono inaczej, materiał nie może być powielany bez zgody redakcji.

2 thoughts on “Ile może wytrzymać Ziemia

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *