Zjawiska degradacyjne w przyrodzie

Degradacja częściowa zasobów przyrody- obniżenie lub całkowita utrata (dewastacja)- wartości produkcyjnych, zdrowotnych, krajobrazowych, estetycznych, historycznych mających znaczenie w życiu człowieka (całkowita utrata wartości)

Antropopresja (wpływ człowieka) i jej skutki:

• stosowanie ognia w celu pozyskiwania terenów uprawnych (wypalanie lasów, torfowisk)

• stosowanie narzędzi z czasem coraz bardziej skomplikowanych i wydajnych

• degradacja zbiorowisk roślinnych w wyniku karczowania lasów, zaorywanie i osuszanie stepów, osuszanie i wypalanie torfowisk i wrzosowisk niezbędne do wprowadzenia nowych zbiorowisk roślinnych tj. łąki, pastwiska czy pól uprawnych

• niewłaściwe użytkowanie gleb- nadmierny wypas terenów trawiastych, zgrabianie ściółki leśnej, przesuszanie terenów, przenawożenie pól, użytkowanie terenów (nadmiernie) w celach rekreacyjnych

• utrata stanowisk przez wiele gatunków roślin i zwierząt

Gatunki stają się rzadkie lub wymierające dotyczy to szczególnie gatunków o ściśle określonych wymaganiach (o wąskim zakresie tolerancji) szczególnie narażone gatunki siedlisk najsilniej zmienianych przez człowieka: rośliny i zwierzęta siedlisk mokrych i podmokłych, gatunki siedlisk oligotroficznych.

• ekspansywność niektórych gatunków

• przemysł i górnictwo- wzmożona emisja zanieczyszczeń powietrza, wód i gleb, nadmierna eksploatacja surowców mineralnych, przesuszenie obszarów rolniczych i leśnych wskutek wytworzonych lejów depresyjnych

• eutrofizacja zbiorników i cieków wodnych, przedostawanie się ścieków rolniczych i komunalnych do wód…………………., akumulacja substancji organicznej i jej rozkład, brak tlenu, zagrożenia dla gatunków siedlisk oligotroficznych

• zakwaszenie jezior eutroficznych w skutek emisji siarki i azotu- ekspansja przybrzeżna mchów torfowców i zanik gatunków związanych z żyznymi wodami jezior eutroficznych

Przykładowe skutki zanieczyszczeń:

• W 1987 roku obszary zagrożone ekologicznie, według danych WHO obejmowały 11% powierzchni Polski zamieszkiwanej przez około 12 mln ludzi tj. 1/3 populacji Polski

• W Polsce na 1000 urodzeń 19 to urodzenia martwe na Śląsku liczba ta dochodzi do 60

• W wyniku degradacyjnego wpływu obiektów przemysłowych obumiera 25- 50% lasów górskich

• Połowa polskich rzek ma zanieczyszczone wody nie odpowiadające normą

• Ok. ¼ produkowanej w Polsce żywności nie odpowiada normą sanitarnym

Straty wywołane zanieczyszczeniem środowiska wynoszą rocznie ok. 500 mln zł, będą wzrastały jeśli nie podejmiemy działań.

Koszy jakie ponosimy w skali globalnej poprzez nadmierne przeciążenie naturalnej wydajności układów naszej planety:

1.Straty gruntów uprawnych

Obszary uprawne stanowią ok. 1/10 z 13 mld ha powierzchni kontynentów

2.Użytkowanie oceanów jako zbiornika odpadów.

Oceany stanowią integralną część ekosfery, dostarczają żywność i tlen. W skutek katastrof każdego roku ok. 1 mln ton ropy dostaje się do mórz z …………………, urządzeń wiertniczych itp. Wiele innych szkodliwych produktów jest wrzuconych do mórz

3.Zagrożone gatunki

Działalność człowieka ma z reguły negatywny wpływ na przyrodę. Szczególnym zagrożeniem roślin i zwierząt jest zetknięcie się ze sztucznie wytworzonymi związkami chemicznymi. Drugim poważnym zagrożeniem jest fizyczne niszczenie ich naturalnych siedlisk. W ciągu ostatnich dziesięcioleci wyginęło wiele gatunków.

4.Choroby wywołane przez środowisko

Są to takie choroby, które pośrednio lub bezpośrednio związane są ze zmianami w środowisku, spowodowanymi przez człowieka (nowotwory, nerwice, choroby serca, choroby płuc i oskrzeli, pylica, alergie)

5.Nierozmyślne zmiany klimatu

Źródłem ich jest wzrost stężenia CO₂ i różnych zanieczyszczeń w atmosferze.

Wielokierunkowa klasyfikacja zanieczyszczeń degradujących środowisko:

A.W zależności od miejsca powstawania

• Przemysłowe

• Komunalne

• Transportowe

• Rolnicze

B.W zależności od rodzaju środka zanieczyszczającego

• Materialne (stałe, ciekłe, gazowe)

• Pozamaterialne (termiczne, akustyczne, promieniowanie radioaktywne, elektromagnetyczne oraz wibracje)

C.W zależności od elementów ulegających zanieczyszczeniu

• Zanieczyszczenia powietrza

• Zanieczyszczenia wód

• Zanieczyszczenia gleby (i Ziemi)

• Zanieczyszczenia przestrzeni

W klasyfikacji szczegółowej wyróżnia się około 30 rodzajów zanieczyszczeń są to m. in.:

• Metale ciężkie i związki chemiczne

• Środki ochrony roślin

• Substancje nawozowe

• Lekarstwa i związki o specjalnym działaniu

• Substancje pomocnicze i dodatki do środków spożywczych

Obowiązująca na terenie UE klasyfikacja substancji chemicznych zawarta jest w „żółtej księdze” i dzieli je na 6 klas:

1.Substancje eksplozyjne

2.Substancje wspomagające palenie (utlenianie)

3.Substancje łatwopalne

4.Substancje trujące i niebezpieczne dla zdrowia

5.Substancje żrące i drażniące

6.Substancje promieniotwórcze

Budowa ziemi

Z jakich pierwiastków składa się wszechświat, a z jakich nasz układ słoneczny i ziemia?

Z takich samych- stosunki ilościowe różne

We wszechświecie dominuje wodór i hel (99,9% wszystkich atomów) 0,093%: węgiel, tlen, azot, neon

Geosfera wykształciła się późno, już po pojawieniu się życia na ziemi.

Litosfera ziemi składa się głównie z 8 pierwiastków -99,05% jej masy

Budowa i skład litosfery

Litosfera (gr.: strefa kamienna) jest najbardziej zewnętrzną, względnie sztywną i kruchą powłoką złożoną ze skał zbliżonych do znanych nam z powierzchni Ziemi, nawet częściowo niestopionych. Obejmuje ona skorupę oraz zewnętrzną część górnego płaszcza (tzw. warstwę perydotytową). Ulega deformacjom tektonicznym (uskoki, fałdy). Zależnie od typu skorupy rozróżniamy litosferę kontynentalną (grubszą i sztywniejszą) i oceaniczną (cieńszą, bardziej plastyczną).

Litosfera kojarzy się z czymś stałym, jednolitym, trwałym, jest to mylące skojarzenie!

Powierzchnia ziemi nie jest ciągłym jednolitym płaszczem składa się z ogromnych płyt- „płyt kontynentalnych, które przemieszczają się po głębszej warstwie o konstelacji niestałej- atmosferze

Płyty kontynentalne mają różną wielkość i kształt; jest ich 15; płyta pacyficzna- prawie w całości płyta oceaniczna, pozostałe- płyty częściowo lądowe, częściowo oceaniczne

Płyty kontynentalne przesuwają się w płaszczyźnie pionowej i poziomej

Ogólna budowa ziemi

Skorupa

Płaszcz górny

Strefa przejściowa

Płaszcz dolny

Jądro zewnętrzne

Jądro wewnętrzne

Skorupa

Skorupa to cienka (stanowiąca przeciętnie zaledwie 0,5% promienia Ziemi), najbardziej zewnętrzna warstwa, zbudowana ze stosunkowo lekkich skał. Wyróżniamy 2 podstawowe typy skorupy – kontynentalną i oceaniczną – różniące się grubością i składem.

Jest strukturą nieciągłą zbudowaną z płyt kontynentalnych.

Grubość skorupy ziemskiej pod kontynentami wynosi od 20- 80km, pod oceanami od 5- 9km. Najczęściej spotykane pierwiastki: tlen, krzem, glin.

Stanowi 0,6% objętości naszej planety

Skorupa kontynentalna

jest gruba, ma zwykle 35–40 km, a pod wysokimi młodymi górami (jak Himalaje, Kaukaz, Alpy) grubość ta wzrasta do nawet do , zaś w wyniku rozciągania lub podgrzewania może spadać do 15–25 km. Średnia gęstość skorupy kontynentalnej wynosi 2,8 g/cm3. Zbudowana jest zwykle (od góry) z warstwy skał osadowych o grubości kilku, czasem kilkunastu km, podścielonej warstwą granitową (od kilka do ), pod która leży warstwa bazaltowa (od kilku do ). Skorupa kontynentalna jest stara, często ma bardzo złożona budowę geologiczną, zaburzoną w trakcie licznych dawnych faz górotwórczych.

Przekrój

Skorupa oceaniczna jest wielokrotnie cieńsza, może mieć zaledwie 6–12 km. Ma zwykle 3-warstwową budowę, a jej gęstość wzrasta ku dołowi i wynosi od 2,5 do 2,9–3,3 g/cm3. Zbudowana jest zwykle ze skał zbliżonych do bazaltów (bazalty, diabazy, gabra), często przykrytych pokrywą skał osadowych różnej grubości (do kilku km). Jest zwykle stosunkowo młoda – nie znamy starszej skorupy oceanicznej niż jurajska (135–200 mln. lat). Współcześnie obserwujemy jej powstawanie na grzbietach śródoceanicznych.

Lokalnie występuje skorupa typu przejściowego między kontynentalną a oceaniczną (subkontynentalna, suboceaniczna).

Płaszcz

Płaszcz leży pod skorupą i jest dużo grubszy – sięga do głębokości . Nie jest jednorodny, w jego obrębie stwierdza się nieciągłości sejsmiczne, dzięki którym zazwyczaj wyróżnia się płaszcz górny (sięgający do głębokości 200–400 km) oraz płaszcz dolny (od 660–900 do ), niekiedy rozdzielone strefą przejściową (od 200–400 do 660–900 km). Skały budujące płaszcz są przeważnie w stałym stanie skupienia (przewodzą zarówno podłużne, jak i poprzeczne fale sejsmiczne).

Płaszcz Ziemi pełni bardzo ważną funkcję: zachodzące w nim procesy konwekcji cieplnej – chociaż bardzo powolne – są motorem napędzającym ruch płyt litosfery, w następstwie czego możliwa jest cyrkulacja pierwiastków i związków chemicznych pomiędzy powierzchnią a wnętrzem Ziemi.

• Płaszcz górny (astenosfera) charakteryzuje się szybkim przyrostem prędkości fal sejsmicznych, ma gęstość 3,2–3,4 g/cm3 i jest najprawdopodobniej zbudowany z perydotytów (ultrazasadowa skała głębinowa; zawiera mniej niż 45 proc. krzemionki).

• Płaszcz dolny (mezosfera) jest wydzielany na podstawie wyraźnego spadku tempa wzrostu prędkości fal sejsmicznych wraz z głębokością. W jego dolnych częściach gęstość osiąga ok. 6,0 g/cm3, a temperatura .

Jądro ziemi (barysfera)

Najbardziej wewnętrzna z geosfer, kula o promieniu ok. , metaliczna (głównie Fe). Barysfera stanowi ok.16% objętości Ziemi i aż 31% jej masy. Na podstawie badań sejsmologicznych w obrębie jądra wyróżniono trzy strefy: jądro zewnętrzne, jądro wewnętrzne i położoną między nimi strefę przejściową.

• Jądro zewnętrzne nie wykazuje sprężystości (tłumi sejsmiczne fale poprzeczne), z czego wynika, że znajduje się ono stanie ciekłym lub gazowym. Uwzględniając jego wysoką gęstość, należy sądzić, że zbudowane jest z roztopionych metali.

Dopiero poniżej 5100km od powierzchni Ziemi materia jądra posiada cech ciała sprężystego. Przyjmuje się, że w skład obydwu części barysfery wchodzą głównie metaliczne żelazo i nikiel z domieszkami tlenu, siarki, krzemu i potasu. Barysfera stanowi ok.16% objętości Ziemi i aż 31% jej masy.

Powierzchnie nieciągłości to cienkie strefy w głębi Ziemi będące granicami ośrodków o różnych własnościach fizycznych (najczęściej sejsmologicznych). Wyróżniamy 3 podstawowe powierzchnie nieciągłości:

• Moho (= Mohorovičića) – na głębokości od kilku do kilkudziesięciu km, pomiędzy skorupą a płaszczem,

• Wiecherta-Gutenberga – na głębokości ok. , między płaszczem a jądrem,

• Inge Lehman – na głębokości ok. , między jądrem zewnętrznym a wewnętrznym

Jakie warunki panują w poszczególnych warstwach ziemi?

Wraz z głębokością rośnie temperatura, przeciętny wzrost temperatury 1^OC/33m

Degradacja gleb

Gleba- wierzchnia warstwa skorupy ziemskiej (litosfery). Wytworzona ze skał, które ulegają przekształceniom pod wpływem otaczającego je środowiska. Jest częścią przyrody i ma swoiste właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne. Jej cechą jest produkcyjność. Na produkcyjność wpływają wszystkie jej właściwości oraz klimat glebowy, który oddziałuje na produkcję masy roślinnej.

Stanowi ono środowisko i podłoże świata roślinnego, a roślinność jest podstawowym i głównym czynnikiem glebotwórczym (czynnik biotyczny). Jest jednym z najważniejszych zasobów przyrody.

Czynniki glebotwórcze

Edafon

Ogólna nazwa wszystkich organizmów żywych, żyjących w przypowierzchniowej części gleby. Wlicza się do nich zarówno mikroorganizmy jak i rośliny oraz zwierzęta. Są one głównym ogniwem cyklu przemiany materii organicznej w przyrodzie i na lądzie. Obieg materii organicznej na lądzie można określić jako:

edafon roślina zwierzęedafon

edafon- bakterie, glony, grzyby, pierwotniaki, pierścienice, pajęczaki, nicienie

Degradacja gleby

Modyfikacja jej fizycznych, chemicznych i biologicznych właściwości, pogarszające biologiczną aktywność środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem produkcji środków żywności i warunków ekologiczno- sanitarnych populacji ludzkiej i estetycznych walorów krajobrazu.

Charakter degradacji

• względna- polega na przeobrażaniu się dotychczasowego układu stopniowo lub skokowo o aktywności nie mniejszej od poprzedniego

• rzeczywista- polega na trwałym obniżeniu lub zniszczeniu aktywności biologicznej gleb (dewastacja)

Główne formy degradacji gleb:

• wyjaławianie ze składników pokarmowych i naruszenie równowagi jonowej

• zakwaszenie i alkalizacja środowiska

• zanieczyszczenie składnikami o charakterze toksycznym

• zasolenie

• przesuszenie

• zawodnienie

• erozja

• zniekształcenie struktury gleby

• zniekształcenie rzeźby terenu

• zanieczyszczenie mechaniczne

• techniczno- przestrzenne rozdrobnienie powierzchni biologicznie czynnej

• zanieczyszczenie (skażenie) biologiczne

• mechaniczne zanieczyszczenie lub uszkodzenie poziomu próchniczego

Stopień degradacji gleby na podstawie zawartości próchnicy właściwej :

STOPIEŃ DEGRADACJI	ZAWARTOŚĆ PRÓCHNICY (T/HA)
SŁABO ZDEGRADOWANE	40-50
ŚREDNIO ZDEGRADOWANE	30-40
ZDEGRADOWANE	20-30
SILNIE ZDEGRADOWANE	10-20
GRUNTY BEZGLEBOWE	0-10

Do gleb zdegradowanych zaliczane są także gleby mające dużą zawartość próchnicy but winowej (ektohumus) odłożonej na powierzchni ziemi na skutek zakłóceń w procesach rozkładowych substancji organicznej wywołanej zanieczyszczeniami przemysłowymi.