EKOLOGICZNE PODSTAWY UŻYTKOWANIA ZASOBÓW NATURALNYCH
1. NIEZNAJOMOŚĆ PRAW PRZYRODY
1.1. Ignorancja ekologiczna
Każde materialne działanie w mniejszym lub większym stopniu, na większym lub mniejszym obszarze, zmienia warunki funkcjonowania przyrody. Wywołuje określone zmiany fizyczne lub chemiczne, na które reaguje przyroda.
Z biologicznego punktu widzenia człowiek jest elementem środowiska, biosfery. Jest również istotą społeczną i podejmuje działania gospodarcze eksploatujące środowisko. Znajduje się więc w paradoksalnej sytuacji - oddziaływując na środowisko w procesach gospodarowania powoduje jednocześnie ograniczenie jego przydatności biologicznej, gospodarczej i społecznej. Człowiek zachowywał się, i niestety nadal zachowuje, jak pasożyt - bierze co chce, nie oglądając się na żywiciela. Zapomina o tym, że ma tylko jednego żywiciela - Ziemię.
Zachowujemy się więc jakby między ludzką działalnością a przyrodą nie istniały relacje mogące przynieść negatywne skutki - dla samej natury i dla człowieka. Jedną z przyczyn jest brak lub ignorowanie wiedzy ekologicznej. Ignorowanie aspektu ekologicznego w planowaniu i realizacji określonych działań lub inwestycji ma charakter świadomy lub nieświadomy. Ignorowanie świadome oznacza rozmyślne pomijanie w decyzjach ekologicznego wymiaru działania. Najczęściej ma to na celu obniżenie indywidualnych kosztów. Inwestor unika wydatków na przeciwdziałanie negatywnym skutkom, lecz płacą za nie ludzie (zdrowiem, dodatkowymi wydatkami) albo przyroda. W innych przypadkach uznaje się, że skutki będą tak nikłe, że można je pominąć. W ignorowaniu nieświadomym ekologiczny wymiar rzeczywistości nie jest w ogóle dostrzegany. Może być to skutkiem redukcjonistycznego rozwoju nauki i techniki, które skupiają się na rozwiązywaniu wąsko zdefiniowanych problemów.
Niedostatki wiedzy, niemożność przewidywania wszystkich środowiskowych skutków ludzkich działań wynika ze złożoności struktury i funkcjonowania układów ekologicznych. Niezmiernie ważną cechą ponadorganizmalnych układów żywych jest ich złożoność, wewnętrzne zróżnicowanie. Ekosystemy składają się ze znacznej liczby populacji różnych gatunków. Wszystkie zorganizowane są w niezwykle nieraz złożone sieci współzależności - pokarmowych (troficznych), konkurencyjnych, współpracy itd. Złożoność strukturalna i funkcjonalna układów ekologicznych jest tak wielka, że nawet przy dokładnym rozpoznaniu sytuacji ekologicznej danego obszaru nie można do końca przewidzieć skutków planowanej działalności. Różnorodność i ilość powiązań między gatunkami w ekosystemach powoduje, że skutki jakichkolwiek zmian mają najczęściej charakter pośredni. Są one często istotniejsze dla funkcjonowania układu niż skutki bezpośrednie, które łatwiej przewidzieć. Prawie niemożliwe jest przewidzenie wszystkich efektów ludzkiej ingerencji w środowisko. Postępy wiedzy ekologicznej mogą jedynie ograniczyć ilość nierozpoznanych skutków ludzkiej działalności.
Pierwszym krokiem do ograniczenia ignorancji może być poznanie nieformalnych praw ekologii, wskazujących na najważniejsze właściwości przyrody. Prawa te są następujące:
A. Każda rzecz jest powiązana z wszystkimi innymi rzeczami
W przyrodzie istnieje skomplikowana sieć wzajemnych powiązań między różnymi organizmami a ich środowiskiem. Nie można dokładnie przewidzieć konsekwencji naturalnych zmian lub presji człowieka. System trwa i stabilizuje się w znacznej mierze dzięki swym dynamicznym właściwościom, sprzężeniom zwrotnym, które wytwarzają się między różnymi elementami. Poddane jednak nadmiernym napięciom mogą doprowadzić do załamania ekosystemu. Sieć ekologicznych powiązań może wtedy odgrywać rolę wzmacniacza, który powoduje, że małe zakłócenie w jednym punkcie może mieć wielkie i odległe skutki w czasie i przestrzeni.
B. Każda rzecz musi się gdzieś podziać
Wszystko co powstaje w wyniku działalności jednego organizmu zostaje wykorzystane przez inne organizmy. Odpady wyrzucane przez człowieka do środowiska są włączane w naturalne obiegi materii. Mogą być przenoszone z miejsca na miejsce, przetwarzane przez żywe organizmy, skumulowane w miejscu nieoczekiwanym.
C. Przyroda wie najlepiej
Ekosystemy są zespołami ewoluujących i wzajemnie oddziaływujących na siebie gatunków. Systemy, w których pojawiły się populacje o cechach destabilizujących je, ulegały destrukcji, zanikały, zmieniały się. Skład istniejących w naturze ekosystemów nie jest oczywiście przypadkowy, gdyż są one produktami długo trwających procesów ewolucyjnych i sukcesyjnych. Układy ekologiczne mają za sobą określoną przeszłość ewolucyjną, w której pewne formy zostały wyeliminowane, a inne przetrwały. Można więc stwierdzić, że naturalne ekosystemy są układami ekologicznie dość doskonałymi, optymalizującymi się (choć niekoniecznie optymalnymi), przynajmniej na tyle, że człowiekowi zdecydowanie łatwiej jest zaburzyć ich funkcjonowanie lub zniszczyć je niż udoskonalić.
Prawa „przyroda wie najlepiej” nie należy traktować jako argumentu przeciw wszelkiej ingerencji, ponieważ nie zawsze i nie wszędzie musi chodzić o utrzymanie pełnej równowagi ekologicznej. Stwierdzenie, że działanie jest szkodliwe z czystego ekologicznego punktu widzenia, nie musi oznaczać, że jest ono szkodliwe społecznie lub gospodarczo, a jedynie ostrzega przed taką możliwością.
D. Nie istnieje coś takiego jak obiad za darmo
Prawo to jest podsumowaniem, uogólnieniem poprzednich trzech praw. W ekologii (...) prawo to ma za zadanie ostrzec, że każdy przychód może być osiągnięty tylko jakimś kosztem. (...) Wobec tego, że globalny ekosystem jest spójną całością, w której nic nie może być pozyskane lub stracone i która nie może być ulepszona - to, co zostaje zeń przez człowieka wydarte, musi być czymś zastąpione. Zapłaty tej nie sposób uniknąć; można ją tylko odłożyć. Obecny kryzys środowiska stanowi ostrzeżenie, że już zbyt długo zwlekamy z uiszczeniem tej zapłaty.
2. SENS POJĘCIA EKOLOGIA
Ekologia - stara, ściśle przyrodnicza nauka - wzbudza obecnie duże zainteresowanie. Niektórzy wierzą, że wytrwale stosowana pomoże ludziom uzyskać stale wzrastający dobrobyt i szczęście. Nie jest ona jednak doktryną zbawienia. Ekolodzy nie mogą stworzyć utopijnego świata, ale jedynie pomóc dostosować ludzką działalność do warunków i możliwości przyrody.
Termin „ekologia”, wprowadzony w 1869 r. przez E.Haeckla, oznacza naukę badającą organizmy w miejscu ich życia. Ekologia to nauka o zależnościach między organizmami a czynnikami biotycznymi i abiotycznymi, które na nie wpływają lub są przez nie modyfikowane. Zależności te decydują o strukturze i funkcjonowaniu życia na Ziemi. Poznanie ich umożliwia określenie praw rządzących biosferą. Ekologia zajmuje się więc badaniem zjawisk na osobniczym, populacyjnym, gatunkowym, biocenotycznym i globalnym poziomie organizacji żywej materii. Wykorzystuje osiągnięcia wielu innych nauk przyrodniczych. Mówi się, że ekologia jest „prawie bez granic”.
Ogrom zadań badawczych spowodował powstanie wielu gałęzi ekologii w zależności od badanego środowiska (np. hydrobiologia czyli ekologia wód słodkich), grupy organizmów (np. ekologia owadów), poziomu organizacji żywej materii (np. ekologia populacji). Istnieje też ekologia stosowana z działami takimi jak agroekologia (ekologia rolnicza) czy ekologia leśna.
Najprostsze rozumienie określenia „ekologiczny” oznacza więc to, co odnosi się do kręgu zainteresowania i metod badawczych ekologii. Układ ekologiczny jest to układ przyrodniczy, podstawą funkcjonowania którego są zależności między organizmami a ich środowiskiem (czyli zależności ekologiczne).
Początkowo ekologia abstrahowała od zmian w przyrodzie powodowanych przez człowieka. Ekolodzy zajmowali się przede wszystkim środowiskami nienaruszonymi, naturalnymi. Rozwój cywilizacji spowodował konieczność zainteresowania naukowców degradacją środowiska. Powstał nowy dział nauki zwany ekologią człowieka, ekologią zasobów naturalnych lub ekologią globalną. Jest to nauka zajmująca się oddziaływaniem człowieka na środowisko przyrodnicze. Bada ona oddziaływania: człowiek - biosfera, związki między przyrodą a gospodarką, społeczeństwem, polityką. Ekologia człowieka wykorzystuje zatem nie tylko zdobycze nauk przyrodniczych (ekologia klasyczna), ale także nauk społecznych. Uświadamia ograniczenia nakładane przez strukturę i dynamikę naturalnych systemów na ludzką działalność. Ukazuje użytkowanie różnych środowisk i zasobów przyrody przez człowieka i jego konsekwencje.
Określenie „ekologiczny” oznacza w ślad za tym „środowiskowy”, „mający związek ze środowiskiem”, w odniesieniu do jego zagrożenia przez człowieka. Kryzys ekologiczny to kryzys środowiskowy (środowiska) spowodowany ludzką działalnością.
Ekologię obecnie utożsamia się często z ochroną i propagandą ochrony środowiska. Jednakże ekologia, jako nauka poznająca prawa rządzące przyrodą ożywioną, wcale nie musi służyć ochronie. Wiedza ekologiczna może być narzędziem służącym minimalizowaniu skutków działalności ludzkiej w środowisku. Może ona również służyć maksymalizacji efektu gospodarczego użytkowania ekosystemu w krótkim czasie i mieć niewiele wspólnego z ochroną środowiska. Jeśli jednak traktować ekologię tylko jako naukę wolną od aksjologii, to nie sposób uciec od propagandowego wydźwięku - wyniki badań pokazują, że nic nie da się zrobić wbrew przyrodzie.
W tym ujęciu określenie „ekologiczny” jest przypisywane wszelkim działaniom, które mają na celu ochronę środowiska, jego dobro. Mówi się np. o ekologicznych sposobach pozyskiwania energii, czyli takich, które najmniej szkodzą środowisku i człowiekowi.
Coraz popularniejsze jest utożsamianie ekologii z prośrodowiskową postawą, szacunkiem do przyrody, pewnym sposobem widzenia świata, w którym uwzględnia się i szanuje obecność innych niż człowiek podmiotów w systemach wartości. Ekologia staje się synonimem pewnego sposobu myślenia, sposobu życia, swoistym „wyznaniem wiary”, a nawet credo politycznym i ideologią. Humanizm ekologiczny oznacza sposób myślenia, filozofię, w której odchodzi się od jednostronności antropocentryzmu. „Głęboka ekologia” to nurt filozoficzny, który zakłada, że człowiek jest równorzędnym partnerem innych istot posiadających wewnętrzną wartość, niezależną od ich użyteczności dla człowieka.
Między innymi z powodu utożsamiania (w mniemaniu autorów nieuzasadnionego) ekologii z ochroną środowiska i nowym poglądem na życie, terminy „ekologia” i „ekologiczny” zatracają pierwotny, właściwy sens. A jednocześnie ulegają dewaluacji, stają się sloganem. Powstają określenia „poród ekologiczny” (co znaczy tylko tyle, że przy porodzie obecny jest ojciec dziecka), „ekologiczne trumny” lub „ekologiczne trzepanie i czyszczenie dywanów”.
3. PODSTAWOWE POJĘCIA EKOLOGICZNE
Podstawowe obiekty, których badaniem zajmuje się ekologia to populacja, biocenoza i ekosystem.
Populacja jest to zbiór wszystkich osobników danego gatunku roślin, zwierząt lub mikroorganizmów, zamieszkujących określoną przestrzeń (np. wszystkie żubry Puszczy Białowieskiej lub klon pantofelków w akwarium).
Biocenozę tworzą wszystkie populacje zasiedlające dany teren (biocenoza lasu, stawu lub łąki). Biotop jest to środowisko nieożywione, w którym występuje biocenoza. Biotop, mimo że nieożywiony, jest po części wytworem organizmów (np. gleba jest w znacznej mierze produktem ich działalności).
Ekosystem tworzą biocenoza i biotop. Ekosystem obejmuje wszystkie organizmy żyjące na danym terenie i ich abiotyczne środowisko (tworząc naturalną, przestrzenną całość) i funkcjonuje dzięki wzajemnym oddziaływaniom elementów składowych jako układ przetwarzający materię i energię. Jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną przyrody.
*****
Nie ma uniwersalnej recepty na zagospodarowanie lub ochronę układów ekologicznych. Każdy z nich jest bowiem niepowtarzalny. Przyrodę charakteryzuje ciągła zmienność i ogromna różnorodność. W każdym przypadku trzeba wypracować zasady, formy i ograniczenia gospodarowania oparte na dokładnym rozeznaniu warunków środowiska, stanu układu, jego roli w przyrodniczym funkcjonowaniu układu ekologicznego wyższego rzędu, powiązań z innymi układami. Spełnienie tych warunków zminimalizuje uboczne skutki i zapewni optymalne, zgodne z wymogami ochrony użytkowanie ekosystemów.
Z wiedzy ekologicznej wynikają istotne zasady ochrony, których realizacja służy zachowaniu przyrody dla potrzeb ludzkości. Zasady te muszą być bezwzględnie uznawane w procesach gospodarczych. A ponieważ ochrona przyrody i środowiska nie może być nadbudową, dodatkiem, aktywnością usuwającą negatywne skutki ludzkiej działalności, lecz immanentną częścią gospodarki (czy szerzej - użytkowania środowiska, to zasady ochrony są jednocześnie zasadami gospodarowania (użytkowania środowiska).
4. STABILNOŚĆ (RÓWNOWAGA) UKŁADÓW EKOLOGICZNYCH
Odkąd stwierdzono, że gospodarcza i bytowa działalność człowieka wywiera istotny i najczęściej negatywny wpływ na lokalne ekosystemy i na całą biosferę, szczególnie starano się zrozumieć znaczenie i przyczyny istnienia równowagi ekologicznej. Odpowiedź na pytania dotyczące stabilności układów ekologicznych, szczególnie w kontekście gospodarowania nimi i w nich, ma realne i istotne znaczenie dla ludzkości, dla jej rozwoju w duchu trwałości (sustainability). W przyrodzie jest wiele układów niestabilnych - nawet bez ingerencji człowieka - ale poznanie przyczyn i mechanizmów stabilności powinno dać zrozumienie dynamiki systemów ekologicznych, a tym samym jest ważne dla poznania zjawisk niestabilności - zarówno o charakterze naturalnym, jak i antropogenicznym. Stabilność (i niestabilność) jest chyba najistotniejszą cechą układów ekologicznych i wszystkie jej uwarunkowania są bogatym źródłem wiedzy o ich strukturze i funkcjonowaniu. Należy jednak pamiętać, by nie fetyszyzować pojęcia równowagi. Kluczowym zagadnieniem jest bowiem poznanie i wykorzystanie w praktyce gospodarowania środowiskiem dynamiki układów przyrodniczych.
Definicja równowagi ekologicznej: „stan dynamiczny procesów ekologicznych, w którym produkcja i destrukcja żywej materii równoważą się w obrębie pełnego cyklu naturalnego układu, a jego struktura nie ulega znaczącym zmianom w czasie”.
Powyższa definicja wskazuje, że najistotniejszy dla oceny stanu zrównoważenia ekosystemu jest stan przepływu materii i energii, lecz jednocześnie nie mogą zachodzić drastyczne zmiany struktur, przez które realizuje się ten przepływ.
Równowaga (stabilność) określa stan ekosystemów. Homeostaza natomiast jest to tendencja do opierania się zmianom i utrzymania się w stanie równowagi. Homeostaza układów ekologicznych jest czymś innym niż homeostaza organizmu. U zwierząt najważniejsze dla regulacji środowiska wewnętrznego układy - nerwowy i krwionośny - są chronione we wszystkich krytycznych sytuacjach. W ekosystemach takiej hierarchii nie ma. Struktury warunkujące funkcjonowanie mechanizmów homeostatycznych mogą zostać zniszczone równie łatwo jak inne elementy organizacji. Skuteczność ekologicznych mechanizmów homeostatycznych jest bardzo zróżnicowana. Dostosowane są one do warunków w jakich zachodziła ich ewolucja, a te w różnych środowiskach bywały diametralnie odmienne.
5. SUKCESJA EKOLOGICZNA
Sukcesja, zjawisko ważne dla gospodarowania środowiskiem i jego ochrony, jest to uporządkowane następstwo zbiorowisk roślinnych i zespołów zwierzęcych w czasie.
Wcześniejsze stadia sukcesyjne są mniej stabilne, mają słabsze mechanizmy homeostatyczne niż stadia dojrzałe (klimaksowe), zamykające ciąg sukcesyjny. Obserwuje się jednak powszechnie niedojrzałe ekosystemy, które utrzymują się przez długie okresy. Bywa to skutkiem cyklicznych fluktuacji warunków środowiska. W jednym okresie sukcesja układu postępuje w jednym kierunku, po zmianie warunków może zachodzić w kierunku przeciwnym. Wypadkową jest utrzymanie się niedojrzałego ekosystemu. Stabilność może być więc skutkiem fluktuacji środowiska zatrzymującego sukcesję na którymś z tzw. stadiów seralnych.
Przebieg sukcesji hamuje także działalność ludzka. Z punktu widzenia przebiegu sukcesji pola uprawne są układami niestabilnymi. Zachodzić w nich powinny zmiany prowadzące do kolejnych stadiów seralnych, jednakże trwają one z roku na rok. Jest to właśnie skutek ingerencji człowieka, hamującego sukcesję przez dostarczanie energii i materii do agroekosystemów w postaci nawożenia, zwalczania chwastów i szkodników oraz zabiegów uprawowych. Strategia ludzkiego działania jest w konflikcie z procesami sukcesji. Ze względu na dążenie do zwiększenia produkcji żywności, drewna i innych surowców pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, człowiek w coraz większym stopniu ingeruje w stabilne, klimaksowe biocenozy, „przesuwając” je w stronę wcześniejszych stadiów sukcesji. Są one z reguły mniej stabilne, ale bardziej produktywne (czyli dają większy przyrost biomasy w jednostce czasu). Jest to błąd wielu ludzkich działań, ponieważ zapomina się o tym, iż potrzebne są nam nie tylko odpowiednie surowce, lecz także odpowiednie warunki środowiskowe, które w znacznej mierze zabezpieczają dojrzałe, stabilne ekosystemy, czyli znajdujące się w końcowych stadiach sukcesji.
6. OCHRONA NATURALNYCH EKOSYSTEMÓW
Wiele istotnych procesów przyrodniczych, objętych mianem funkcji ochronnej (środowiskotwórczej) zależy w znacznej mierze od istnienia naturalnych, stabilnych, klimaksowych ekosystemów, ich rozmieszczenia oraz oddziaływania z innymi składnikami biosfery. Istnieje wiele badań wskazujących, że ludzka ingerencja w układy ekologiczne powodować może takie zmiany w środowisku (w obiegu pierwiastków, w produktywności, zdolności do samoregulacji), które ostatecznie mogą odbijać się na efektywności realizacji celów gospodarczych i społecznych. Skutki te mogą mieć charakter lokalny, regionalny, a nawet globalny.
Przykładem skutków ingerencji dla funkcji ekologicznej środowiska mogą być badania W.H.Schlesingera i współpracowników nad skutkami antropogenicznego naruszania obszarów półpustynnych. Wskutek globalnego ocieplenia lub bezpośredniej degradacji np. drogą nadmiernego wypasu zwierząt hodowlanych dochodzi do pustynnienia tychże obszarów. Konsekwencją jest szereg zaburzeń lokalnych i globalnych - zmienia się albedo, następuje ucieczka ogromnych ilości azotu z gleb wskutek nasilonej denitryfikacji i uwalniania amoniaku. Zwiększona erozja powietrzna wywiera znaczący wpływ na cykle biogeochemiczne siarki, fosforu i innych pierwiastków, zmieniając np. chemię opadów i produktywność niektórych obszarów oceanicznych.
L.Brown stwierdza, że badania wskazują na wpływ niszczenia naturalnych układów ekologicznych (głównie lasów tropikalnych) na klimat regionalny poprzez zmiany bilansu wodnego.
Jeszcze dalej posuwa się P.Bunyard utrzymując, że wyrąbywanie lasów tropikalnych wpływa na cykl hydrologiczny w skali globalnej. Przypominając powszechnie znany fakt, że wyrąbywanie ich przyczynia się do ocieplenia klimatu wskutek uwalniania znacznych ilości dwutlenku węgla do atmosfery, wskazuje na kolejny skutek takiego postępowania - spadek siły oksydacyjnej atmosfery, grającej rolę w usuwaniu gazów śladowych (np. metanu, siarkowodoru).
W celach Światowej strategii Ochrony Przyrody zapisano, że konieczne jest „utrzymanie podstawowych procesów ekologicznych i systemów będących ostoją życia, do nich bowiem zależy przeżycie ludzkości i rozwój”. Zatem z punktu widzenia całości przyrody i pełnienia przez nią określonych funkcji KONIECZNE JEST ZACHOWANIE ODPOWIEDNIEJ ILOŚCI I RÓŻNORODNOŚCI ORAZ USTALENIE WŁAŚCIWEGO ROZKŁADU PRZESTRZENNEGO UKŁADÓW EKOLOGICZNYCH O RÓŻNYM STOPNIU NATURALNOŚCI, W TYM GŁÓWNIE KLIMAKSOWYCH, I RÓŻNYM PRZEZNACZENIU.
Najważniejszym zadaniem w tej kwestii jest oczywiście określenie w skali globalnej obszarów o przewadze ekosystemów klimaksowych. Do ekosystemów, które w pierwszym rzędzie powinny zostać poddane ochronie należą: część lasów strefy umiarkowanej, wszystkie lasy międzyzwrotnikowe, lasy wodochronne i górskie, liczne ekosystemy słodkowodne (np. estuaria) oraz morskie ekosystemy przybrzeżne i rafy koralowe. Niestety wiedza o niezbędnej różnorodności i rozkładzie przestrzennym ekosystemów o wiodących funkcjach ochronnych jest dalece niewystarczająca. Skoro jednak nauka nie jest w stanie dokładnie określić ilości i jakości obszarów biosfery wymagających ochrony, konieczne byłoby dążenie do objęcia różnymi formami ochrony jak największej powierzchni.
Oczywiście ustalony ze względu na warunki globalne zasięg terenów chronionych nie może oznaczać całej skali ochrony - w poszczególnych regionach świata powinny być chronione także układy o znaczeniu wyłącznie lokalnym czy regionalnym. Jednocześnie ochrona całych ekosystemów wiąże się z ochroną poszczególnych gatunków, co także może wpływać na zwiększenie powierzchni i różnorodności obszarów chronionych.
Powiększanie powierzchni naturalnych obszarów objętych ochroną ma także bezpośrednie znaczenie dla przyszłych pokoleń. Systemy naturalne lub przynajmniej seminaturalne pozwalają na swobodną zmianę sposobu użytkowania. W przypadku znaczniejszych przekształceń ograniczona zostaje liczba alternatywnych sposobów zagospodarowania lub zmiany zostają utrudnione.
Określenie zasięgu obszarów chronionych powinno być pierwszym krokiem w rozwoju gospodarczym, a wszelkie kolejne działania powinny uwzględniać wymogi ich ochrony, zarówno w zakresie bezpośredniego oddziaływania (ochrona ekosystemów np. przed fragmentacją), jak i pośredniego, wyrażającego się w skutkach emisji zanieczyszczeń.
7. ADAPTATYWNOŚĆ ŻYWYCH ORGANIZMÓW I RÓŻNORODNOŚĆ GATUNKOWA A STABILNOŚĆ EKOSYSTEMÓW
Powstanie, rozwój i trwanie układów ekologicznych zależy w pierwszym rzędzie od indywidualnej, osobniczej kreatywności wynikającej ze zdolności przystosowawczych żywych organizmów. Wyraża się ona znaczną plastycznością w odniesieniu do rozmiarów ciała, płodności, odporności na warunki środowiska, cyklu rozwojowego i innych cech. Podstawą jej jest informacja genetyczna, charakteryzująca się często znaczną zmiennością.
Zgodnie z teorią ewolucji organizmy dążą do maksymalizacji rozprzestrzeniania swoich genów i jak najszybszego, najefektywniejszego rozmnażania się, są ekspansywne. Rzeczywiste tempo rozmnażania zależy od warunków środowiska. Osobniki, które przystosują się do abiotycznych warunków środowiska i do innych organizmów, przeżywają i wydają na świat potomstwo przekazując mu uwarunkowane genetycznie cechy. Ich genetyczne podłoże jest ciągle modyfikowane przez rekombinacje i mutacje, co powoduje utrzymanie się dynamizmu w reakcji żywych organizmów na zmiany zachodzące w środowisku, na pojawiające się przed nimi wyzwania. Mimo, że potencjał odpowiedzi każdego z organizmów na warunki środowiska jest ograniczony, jednakże często dorównuje on (a nawet przekracza) zdolność danego środowiska do zmiany. Zmienność genetyczna - nawet pomiędzy osobnikami pochodzącymi z jednej pary rodziców - bywa na tyle duża, że w razie zaburzeń warunków środowiska jakaś część osobników przeżywa i wydaje potomstwo. Ogólna adaptatywność form żywych na Ziemi jest wysoka, ale zróżnicowana w odniesieniu do poszczególnych gatunków. Duży zakres zmienności genetycznej oraz wysokie zdolności przystosowawcze charakteryzuje stosunkowo niewielką liczbę gatunków.
Zdolność przystosowania organizmu do warunków środowiska określa zasada tolerancji Shelforda. Mówi ona, że w odniesieniu do poszczególnych czynników środowiska organizmy wykazują ekologiczne minima i maksima, wyznaczające zakres ich tolerancji - zakres zmienności danego czynnika, przy którym są zdolne egzystować.
Najbardziej istotna jest tolerancja organizmów w odniesieniu do niewielkiej liczby czynników środowiska. Jeżeli organizm ma duży zakres tolerancji w stosunku do czynnika o niewielkiej zmienności w danym środowisku, to ograniczający wpływ tego czynnika będzie mały i trudno zauważalny. Gdy zakres tolerancji organizmu jest niewielki, a zmienność danego czynnika duża, wpływ ten może być ograniczony, eliminując organizm z danego środowiska.
Na Ziemi bardzo mało jest środowisk, do których żywe organizmy nie zdołały się przystosować. Spotykamy je nawet w kraterach wulkanów, gorących źródłach, surowych warunkach obszarów podbiegunowych, głębinach oceanów.
Współczesne systemy gospodarowania nie biorą pod uwagę zdolności przystosowawczych i selekcji żywych organizmów. Przykładem lekceważenia przez człowieka znaczenia dla funkcjonowania przyrody adaptatywności żywych organizmów jest odpowiedź wielu gatunków szkodników i pasożytów na pestycydy stosowane w rolnictwie i przy zwalczaniu owadów przenoszących chorobotwórcze drobnoustroje. Okazało się, że pestycydy (ich pozostałości w środowisku i pożywieniu) nie tylko są szkodliwe dla człowieka i innych organizmów żywych, ale jednocześnie zwalczane szkodniki czy pasożyty nieraz błyskawicznie uzyskują odporność na stosowane przeciw nim substancje. Zmusza to do ciągłego poszukiwania nowych rodzajów środków ochrony roślin.
W latach pięćdziesiątych postawiono hipotezę o pozytywnym związku pomiędzy wewnętrzną różnorodnością ekosystemów a ich stabilnością. Oczywiście nie chodzi o prostą różnorodność gatunkową, lecz o różnorodność ekologicznych grup funkcyjnych (producentów, konsumentów itp.) oraz zastępowania się poszczególnych gatunków w obrębie tych grup. Idea wzrostu stabilności wraz ze wzrostem złożoności zakłada, że jeśli istnieje wiele dróg umożliwiających zajście danego procesu, to zniszczenie jednej z nich nie hamuje tego procesu, ponieważ istnieją drogi równoległe i rezerwowe. Zróżnicowane systemy są mniej podatne na zmiany klimatyczne i choroby, ponieważ duża ilość gatunków pozwala na ich zastępowanie się. Gdy liczebność jednego gatunku obniża się, jego miejsce zajmuje inny, porównywalny w funkcji, lecz o nieco innych wymaganiach, utrzymując charakter całości. Natomiast ubogie systemy, po upadku gatunku dominującego, ulegać mogą dużym zmianom.
Przedstawione znaczenie zdolności adaptacyjnych świata żywego oraz wewnętrznego zróżnicowania układów ekologicznych dla ich stabilności wskazuje, że KONIECZNA JEST OCHRONA RÓŻNORODNOŚCI GATUNKOWEJ I GENETYCZNEJ NA ZIEMI.
Wśród aktywistów ochrony środowiska i wielu uczonych rozpowszechniło się przekonanie, że w przyrodzie nic nie jest zbędne. Stwierdzenie to nie może pretendować do miana ścisłego prawa - niewątpliwie istnieją gatunki, bez których określone ekosystemy rozwijałyby się nadal bez istotnych zakłóceń czy utrzymywały swą stabilność. Ale i tak pożądane jest przyjęcie ochrony różnorodności gatunkowej jako wskazówki dla działań ochronnych, choćby ze względu na niedostatki wiedzy przyrodniczej. Bo choć naukowcy dość dokładnie zbadali skutki ludzkiej działalności w środowisku, to jednocześnie nadal bardzo mało wiadomo o roli poszczególnych gatunków w przyrodzie. Można niekiedy określić znaczenie niektórych populacji na poziomie funkcji biotycznej w obrębie danego ekosystemu. Np. dowiedziono, że drapieżniki szczytowe w ekosystemach sawannowych są kluczowe dla utrzymania liczebności dużych ssaków roślinożernych na poziomie zapewniającym trwałość ekosystemu. Znacznie trudniej natomiast powiedzieć z całą pewnością, że jakiś gatunek jest w ekosystemie nieistotny, niekonieczny dla jego istnienia i funkcjonowania - uznany za nieistotny gatunek może być „rezerwą” układu na gorsze czasy, może pełnić ważną rolę w procesach homeostatycznych w okresie zaburzeń. Jeszcze trudniejsze może być określenie roli danego gatunku w skali całej planety, biosfery, np. w krążeniu substancji i pierwiastków.
Z zachowaniem różnorodności gatunkowej wiąże się konieczność ochrony w miarę pełnych pul genetycznych poszczególnych gatunków. Większa różnorodność genetyczna daje bowiem większe szanse przystosowania się żywych organizmów do zmieniających się warunków środowiska, wykorzystywania pojawiających się szans, przeciwstawianie się pojawiającym się zagrożeniom. W obliczu nadchodzących w środowisku zmian nie jesteśmy w stanie przewidzieć jaka cząstka genetycznie warunkowanej adaptatywności może się przydać. Populacje i gatunki o jednorodnej strukturze genetycznej mają małe zdolności adaptacyjne, a przecież zdolność przystosowawcza ma szczególne znaczenie w epoce wyjątkowych, antropogenicznych zmian środowiskowych na Ziemi.
Wiadomo jednak, że ze względu na ograniczoność terenów chronionych nie da się ochronić wszystkich istniejących na Ziemi gatunków. Powstaje więc uzasadnione pytanie, które gatunki wybrać do ocalenia, które są najważniejsze. Oczywiście na pierwszy plan idą te gatunki, których ochrona jest bezwzględnie konieczna z powodu ich roli w utrzymaniu ważnych systemów ekologicznych. Nie można ograniczać ekosystemów tylko do populacji niezbędnych człowiekowi, bo wtedy mogą przestać istnieć warunki utrzymywania się tych populacji. W następnej kolejności pod ochronę należy wziąć gatunki o znaczeniu gospodarczym oraz gatunki „charyzmatyczne”, jak np. pandy czy nosorożce.
8. ZNACZENIE STAŁOŚCI WARUNKÓW ABIOTYCZNYCH ŚRODOWISKA
Niektórzy uczeni uważają, że twierdzenie o wzroście stabilności ekosystemów wraz ze wzrostem ich wewnętrznej różnorodności czy kompleksowości jest fałszywe i trudno jest wskazać jakiego rodzaju zależność istnieje między tymi dwiema cechami układów ekologicznych. Inni łagodzą ostrość pierwotnej hipotezy twierdząc, że stabilność rośnie wraz ze wzrostem różnorodności. Jeśli jest ona niska, to spada, gdy różnorodność rośnie w stanach wysokich. Optymalna różnorodność nie jest równoznaczna z maksymalną.
Stwierdzenie takie zgodne byłoby z obserwacją, że ekosystemy dojrzałe (a więc najbardziej stabilne) są mniej różnorodne od pośrednich stanów sukcesji (pierwotnie uważano ekosystemy klimaksowe za najbardziej zróżnicowane wewnętrznie), ale bardziej różnorodne od stadiów początkowych. Lasy tropikalne są najbardziej różnorodne gatunkowo, lecz istnieje duże prawdopodobieństwo, że ich sukcesja nadal trwa.
Jeśli neguje się w mniejszym lub większym stopniu pogląd o zbieżności między różnorodnością a równowagą, to powstaje pytanie - dlaczego układy bogate w gatunki postrzegane są jako stabilne (np. lasy tropikalne), natomiast ubogie w gatunki (np. tundra, postrzegana są jako niestabilne ze względu na duże wahania liczebności poszczególnych populacji? Można to wytłumaczyć stopniem stabilności abiotycznych, głównie klimatycznych, warunków środowiska w powiązaniu z tempem powstawania (i imigracji) oraz wymierania (i emigracji) gatunków.
Każdy gatunek biologiczny powstaje w wyniku ewolucji, rozwija się, lecz z czasem wymiera. Znacznie częściej gatunki giną w warunkach niestabilnych niż w stabilnych. W tundrze arktycznej, gdzie warunki klimatyczne są szczególnie niesprzyjające, niestabilne, skrajne tempo wymierania (ewolucyjnego czyli całkowitego lub ekologicznego czyli tylko na danym obszarze) gatunków jest tak wysokie w stosunku do tempa ich pojawiania się, że nigdy nie nagromadzi się tam dużo gatunków. Brak stabilności ekosystemu nie wynika z niskiej różnorodności, lecz z niestabilności warunków abiotycznych, które powodują jednocześnie niską różnorodność.
Natomiast, w stabilnych od milionów lat warunkach strefy okołorównikowej, w lesie tropikalnym gromadzą się powstające gatunki, ponieważ tempo ich wymierania jest stosunkowo niskie. Różnorodność i stabilność dżungli tropikalnej jest wynikiem stabilności warunków środowiska. Teza, że różnorodność gatunkowa jest niska w środowiskach kontrolowanych przez czynniki fizyczne, a wysoka w kontrolowanych przez czynniki biologiczne nie jest jednak niepodważalna. Wskazuje jedynie pewną dość wyraźną tendencję.
Badania L.H.Sandersa, ku zaskoczeniu wielu uczonych wykazały w 1968 r., że wraz ze wzrostem głębokości mórz i oceanów rośnie gatunkowa różnorodność bentosu, czego przyczyną jest właśnie wzrost wraz z głębokością stabilności czynników środowiska oddziałujących na żywe organizmy. W głębiach oceanów nie ma sezonów, a warunki środowiska nie zmieniają się od 100 mln lat.
Powyższe rozważania wskazują, że stabilność warunków abiotycznych (lub stabilność cyklicznych zmian tych warunków) jest istotnym czynnikiem stabilności wielu układów ekologicznych. Mechanizmy homeostatyczne, powstałe przed uzyskaniem przez gatunek ludzki zdolności do głębokiej ingerencji w przyrodę, wskutek antropopresji łatwo mogą prowadzić do oscylacji, rozchwiania, katastrofy, a nie do ustalenia się równowagi. Większość zmian, powodowanych przez człowieka w środowisku ma charakter nagły i ekstremalny, mniej rytmiczny w stosunku do zmian w ewolucyjnej przeszłości. Ekosystemy nie mogą więc odpowiednio szybko dostosować się do nich.
Wyraźny wpływ stałości warunków abiotycznych środowiska na formowanie się i trwanie układów ekologicznych, w tym układów o największym bogactwie gatunkowym i najmocniej oddziałujących na nieożywione składowe środowiska, nakazuje MINIMALIZOWANIE ZMIAN ABIOTYCZNYCH WARUNKÓW ŚRODOWISKA. Powodowane przez ludzką działalność zmiany warunków klimatycznych, zmian chemizmu powietrza, wód i gleb, zmiany w natężeniu promieniowania elektromagnetycznego czy ,jonizującego itd. powinny być ograniczone do takiego poziomu, przy którym mogą być one skutecznie skompensowane przez mechanizmy utrzymania równowagi ekologicznej lub procesy sukcesji.
Kluczowe znaczenie ma w procesach gospodarczych ograniczenie:
wzrostu zużycia energii (głównie z paliw kopalnych), co prowadzi do wydzielania coraz większych ilości dwutlenku węgla i ciepła odpadowego; wywołana tym zmiany warunków klimatycznych doprowadzić mogą do drastycznych zaburzeń w naturalnych układach przyrodniczych, w światowym rolnictwie, w strukturach osiedleńczych;
emisji substancji niszczących ozon - osłonę biosfery przed radiacją z kosmosu; wraz ze zmniejszeniem ochronnej warstwy ozonowej wzrasta ilość promieniowania docierającego do powierzchni Ziemi, w tym promieniowania szkodliwego dla organizmów żywych - wedle niektórych badaczy może to zagrozić istnieniu ważnych morskich łańcuchów pokarmowych;
ilości materii uwalnianej z pokładów geologicznych (drogą wydobycia i przetwarzania) oraz wytwarzania substancji nie istniejących w biosferze (np. DDT, PCB), i włączania ich w naturalne cykle obiegu materii w postaci zanieczyszczeń powietrza, wód i gleb; powoduje to zmniejszanie produktywności układów przyrodniczych - kluczowej dla utrzymania funkcji środowiskotwórczej (i innych).
9. DYNAMIKA UKŁADÓW EKOLOGICZNYCH
Dość często (szczególnie wśród zwolenników "deep ecology") można spotkać się z tendencją do absolutyzowania równowagi ekologicznej, co prowadzi do ochrony tej równowagi zawsze i wszędzie. Tymczasem równowaga ekologiczna nie może być czymś absolutnym, ponieważ nie ma statycznego charakteru. Jest to stan dynamiczny i względny.
Gdy mowa jest o stabilności ekosystemów nie oznacza to, że są one niezmienne. Zespoły tworzące ekosystemy, poprzez adaptację tworzących je organizmów, nieustannie zmieniają się w odpowiedzi na zmiany środowiska powodowane przez nie same lub przez zewnętrzne stresy. Dynamika wyraża się tym, że wartości zmiennych, które są istotne dla utrzymania stabilności (czy charakteryzują ją) nie są cały czas idealnie takie same, lecz ulegają zmianom - oscylują wokół pewnej średniej wartości czy wewnątrz pewnych określonych granic.
Dynamika układów ekologicznych jest przede wszystkim wypadkową gry ewolucyjnej toczącej się w układach ekologicznych. Procesów ekologicznych nie należy więc oddzielać od ewolucyjnych. Zatem ewentualna stabilność w różnych układach ekologicznych jest produktem ubocznym gry, która toczy się o coś zupełnie innego - o przeżycie i wydanie potomstwa przez poszczególne organizmy. Przeciwnicy takiego podejścia utrzymują, że stabilność jest celem ewolucyjnym, wypadkową harmonijnej współpracy organizmów, a mechanizmy homeostatyczne są nieodzowną częścią organizacji ekosystemów. Często przy tym odwołują się do teorii doboru grupowego, mimo że teoria ta jest martwa. Próbuje ją wskrzesić "silna" wersja popularnej ostatnio teorii Gai. Lecz jak dotąd wszelkie przejawy owej "równowagowej ewolucji" można równie dobrze wytłumaczyć bez odwoływania się do nieudowodnionych twierdzeń, opierając się wyłącznie na neodarwinowskiej teorii ewolucji.
Stabilność ma charakter względny. Ocena stabilności czy jej braku zależy od bowiem akceptowanego poziomu zmienności określonych struktur i przebiegu funkcji w układzie ekologicznym. Stabilność i zmienność zależą też od skali w czasu w jakiej zachodzą ewentualne odchylenia od stanu średniego. Zasadnicze różnice wynikają także z różnic w interpretacji pojęcia stabilności. W przypadku, gdy głównym wyznacznikiem stabilności jest stałość liczebności populacji, trwałość określonych struktur, zakres akceptowalnych zmian w układzie ekologicznym może być znacznie mniejszy niż w przypadku, gdy uwaga zwrócona jest na przebieg określonych funkcji (głównie na przepływ materii i energii), a struktura traktowana jest drugoplanowo. W takim przypadku ocena stabilności jest bardziej liberalna, ponieważ ta sama funkcja może być jednakowo skutecznie realizowana przez struktury, które np. różnią się od siebie składem gatunkowym, wzajemnymi proporcjami liczebności gatunków itp.
Wskazane byłoby zatem, aby ogólną dyrektywą w rozwiązywaniu problemów gospodarowania i ochrony środowiska była ZASADA ZACHOWANIA WEWNĘTRZNEJ DYNAMIKI UKŁADÓW EKOLOGICZNYCH. Zasada ta dotyczy nie tylko poszczególnych ekosystemów, które są miejscem lub przedmiotem gospodarowania, ale także i całej biosfery. Niewątpliwie nie została zniszczona dynamika biosfery jako globalnego ekosystemu. Niszczymy istniejącą strukturę biosfery (liczne ekosystemy, tysiące gatunków), ale dynamika biosfery wydaje się tak olbrzymia, że dzięki sukcesji i ewolucji stworzy nowe, być może odmienne od znanych nam, struktury. Problem tkwi w powolnym tempie odnawiania się zniszczonych ekosystemów i możliwości dostosowania się ludzkości do ewentualnych zmian w strukturze biosfery (vide - przewidywane skutki globalnego ocieplenia) .
Przyjęcie zasady zachowania dynamiki układów ekologicznych wymaga określenia reguł i granic ingerencji, biorących pod uwagę specyfikę danego układu ekologicznego oraz cel i potencjalne formy jego użytkowania.
Można wyróżnić następujące poziomy ingerencji człowieka w układy ekologiczne:
Brak ingerencji. W rzeczywistości nie ma już chyba na Ziemi ekosystemów wolnych od ingerencji człowieka, choć w wielu miejscach istniejące wpływy bezpośrednie czy pośrednie mogą nie dawać zauważalnych zmian.
Ingerencja nie naruszająca wydolności mechanizmów homeostatycznych. Następuje szybka i pełna regeneracja układu. Ten poziom ingerencji można nazwać naruszeniem.
Ingerencja uruchamiająca procesy sukcesji ekologicznej w kierunku odbudowy pierwotnego stanu. Ten poziom ingerencji można określić mianem uszkodzenia.
Ingerencja uruchamiająca procesy sukcesyjne w kierunku odbudowy nowej biocenozy, odmiennej od wyjściowej. Można ją określić mianem dewastacji i zaliczyć tu także sytuacje, gdy zostaje odbudowana wyjściowa biocenoza, ale w zbyt długim, jak na potrzeby człowieka horyzoncie czasowym. Zdarzają się wypadki, w których działalność ludzka zmiania warunki środowiska tak dalece, że przez wiele lat nie pojawia się w danym miejscu życie (np. Copper Hill), lecz jednak dynamika życia jest tak wielka, że w końcu biota opanowywać te tereny. Nie powinniśmy akceptować dewastacji, bo taki obszar jest na długo wyłączony z wszelkiego użytkowania, lecz dla samej przyrody nie jest to problem, ponieważ przyroda czasu nie mierzy.
Ingerencja trwale zmieniająca układy naturalne na układy kulturowe, takie jak tereny zabudowane czy agrocenozy, utrzymywane dzięki ciągłej działalności człowieka we wczesnych stadiach sukcesyjnych.
Wg. E.P.Oduma w najbardziej ogólnych kategoriach można wyróżnić cztery typy ekosystemów:
ekosystemy ochronne;
ekosystemy produkcyjne;
obszary kompromisowe;
obszary miejsko-przemysłowe.
Ekosystemy ochronne to obszary zespołów klimaksowych, niezmienionych lub nieznacznie zmienionych w wyniku działalności człowieka. To właśnie one są głównym filarem globalnej stabilności. Do tej kategorii należą obszary chronione. W tych ekosystemach najczęściej należy chronić stan równowagi ekologicznej, bo tylko to zapewnia zachowanie właściwej - z perspektywy funkcji "środowiskotwórczej" tych układów - ich struktury, organizacji. Niekiedy ewentualnie można na tych terenach dopuścić do naruszeń, tak, aby w ramach mechanizmów homeostatycznych nastąpiła szybka regeneracja pierwotnego stanu. Są jednak sytuacje, gdy pozostawienie chronionego zespołu w spokoju jest niepożądane. Ma to miejsce wtedy, gdy chroni się naturalne stadia przedklimaksowe czy zespoły półnaturalne ukształtowane przez współoddziaływanie czynników naturalnych i długotrwałego, niezmiennego sposobu użytkowania przez ludzi. W takich przypadkach należy wręcz przeciwdziałać ustaleniu się równowagi, należy co pewien czas dokonywać "uszkodzeń" - uruchamiania ciągle na nowo procesu sukcesji, niepozwalania, by dobiegła ona swojego kresu. Taka sytuacja istnieje np. w przypadku łąk pienińskich - gdyby nie powtarzane koszenie (lub wypasanie) zniknęłyby one i występujące na nich rzadkie gatunki wskutek procesu sukcesji prowadzącego do klimaksowego ekosystemu leśnego.
Ekosystemy produkcyjne to intensywnie użytkowane zespoły o dużej produkcji biomasy, a więc i zdolności dawania człowiekowi wysokich plonów. Należą tu m.in. agrocenozy i lasy produkcyjne. Szczególnie ekosystemy rolnicze, tak jak zespoły naturalne we wczesnych stadiach sukcesji, cechuje małe zróżnicowanie gatunkowe i niestabilność. Jednak z oczywistych względów społecznych i gospodarczych konieczna jest "ciągła dewastacja" tych obszarów. Istotne jest jednak, by te działania nie odbijały się ujemnie na przyległych obszarach o funkcjach ochronnych (np. poprzez zanieczyszczenie spływu powierzchniowego pozostałościami pestycydów i nawozów sztucznych) i nie może postępować zbyt daleko (monokultura, upraszczanie krajobrazu rolniczego), ponieważ zagraża to celowi istnienia agrocenoz - produkcji żywności.
Obszary kompromisowe są to tereny łączące funkcje produkcyjne i ochronne. Należą do nich np. lasy wielostronnego użytkowania czy mieszanina lasów, terenów uprawnych i ugorów. Charakteryzują się one sporą różnorodnością. W takich układach pełniących jednocześnie funkcje ochronne i gospodarcze, stopień i sposób ingerencji musi godzić te dwie rozbieżne funkcje - trzeba np. w tym celu określić horyzont czasowy, w którym dochodzi do odbudowy danego układu i zakres ewentualnych zmian funkcjonalnych i strukturalnych, jaki uznaje się za dopuszczalny. Należy także zastanowić się czy zmiany wprowadzane przez nas w danym ekosystemie, nawet jeśli są tylko okresowe, nie zagrażają funkcjonowaniu układów wyższego rzędu.
Obszary miejsko - przemysłowe, tereny zabudowane, to stan bezwzględnej "ciągłej dewastacji", który zagraża otaczającym je obszarom pozostałych trzech kategorii poprzez zależność od dostaw zasobów z tych terenów i emisji znacznych nieraz ilości zanieczyszczeń.
Arogancją byłaby wiara, że istnieć może jedyna, najlepsza praktyka gospodarowania. Cechą przyrody jest bowiem ciągła zmienność i ogromna różnorodność. Gospodarowanie odbywa się w układach ekologicznych różnej skali i korzysta z ich zasobów. Każdy z tych układów posiada swoją niepowtarzalną specyfikę. Nie mogą więc istnieć uniwersalne recepty na zagospodarowanie czy ochronę poszczególnych układów ekologicznych. W każdym przypadku trzeba wypracowywać zasady, formy i ograniczenia gospodarowania oparte na dokładnym rozeznaniu warunków środowiska, stanu układu, jego roli w przyrodniczym funkcjonowaniu układu ekologicznego wyższego rzędu, powiązań z innymi układami.
10. EKOLOGICZNA NIEPEWNOŚĆ
Naturalna zmienność i wewnętrzna złożoność układów ekologicznych oraz przypadkowe fluktuacje warunków środowiska stawiają gospodarowanie u obliczu niepewności odnośnie jego skutków. Dotychczasowa wiedza, nawet przy znajomości warunków wyjściowych i przebiegu procesów przyrodniczych, nie wystarcza, by w pełni orientować się w efektach końcowych naturalnych zmian w środowisku, nie mówiąc już o zmianach wprowadzanych przez człowieka. Rzadko udaje się dokładnie przewidzieć wszystkie skutki ingerencji człowieka w przyrodę na podstawie znajomości przyczyn. Efekty działalności praktycznie zawsze są choć częściowo inne niż się przewiduje. Wzrost wiedzy pozwala ograniczyć zakres skutków nieprzewidzianych, lecz wątpliwe jest czy kiedykolwiek uda się je całkowicie wyeliminować. Zawsze pozostanie jakiś - mniejszy lub większy - margines niepewności. Wskutek tego potrzebna jest pewna pokora " w postępowaniu człowieka wobec przyrody. Potrzebna jest GOTOWOŚĆ REZYGNACJI Z DANEJ DZIAŁALNOŚCI (INGERENCJI W PRZYRODĘ), JEŻELI MARGINES EKOLOGICZNEJ NIEPEWNOŚCI JEST ZBYT WIELKI. Dotyczy to szczególnie sytuacji, gdy dane efekty gospodarcze mogą być osiągnięte inaczej lub gdzie indziej, a zbyt duże jest ryzyko wywołania nieodwracalnych zmian lub zmian, których poziom jest nie do zaakceptowania ze względu na inne cele gospodarcze lub społeczne.
Podstawowym problemem w świetle powyższej zasady jest określenie prawdopodobieństwa wywołania zmian nie zamierzonych w środowisku, czyli tzw. przyrodniczego ryzyka realizacji planu (PRRP). Wymaga to skwantyfikowania pól skutków rozpoznanych (A) i nierozpoznanych, dla porównania ich wielkości w różnych planach. Zagadnienie to nie jest proste. Jeżeli założyć, że pole A jest mierzalne a priori (jego miara daje się ocenić na podstawie planu), to mierzalność pola B nie wydaje się być a priori możliwa, ponieważ nieznajomość przyrody nie pozwala odpowiedzieć na wiele pytań, jakie wynikają z analizy planu pod kątem reakcji przyrody na przewidziane w nim działania, ale nawet nie pozwala postawić (uświadomić sobie) wielu koniecznych pytań.
Można próbować dwojako rozwiązać ten problem.
Można np. uznać pole B za wartość bardzo dużą, stałą dla danego typu środowiska przyrodniczego. Wtedy można porównywać wartości A dla różnych planów odnoszących się do danego typu środowiska Można też porównywać stopień skomplikowania różnych typów środowiska, a więc w sposób przybliżony i pośredni porównywać różne wartości B. Oceny stopnia skomplikowania porównywanych środowisk można próbować dokonać np. przez porównanie liczby gatunków lub poziomów troficznych tworzących daną biocenozę lub ich zbiór (fizjocenozę) na jakimś terenie. Takie rozwiązanie oznacza, iż dwa warianty przestrzenne tego samego przedsięwzięcia zlokalizowane w obszarach o różnym bogactwie i stopniu skomplikowania przyrody dadzą większą liczbę skutków nie przewidzianych w bogatszym środowisku biotycznym. Nie oznacza to jednak, że środowisko to zawsze ulegnie większej degradacji niezamierzonej. Większa homeostaza bogatszego systemu ekologicznego może czasem spowodować, że ogólny skutek degradacyjny będzie w bogatszym środowisku mniejszy, a jedynie liczba zmian wewnętrznych prowadzących do homeostazy będzie większa.
Można wreszcie próbować rozdzielić pole B na dwa podpola: podpole uświadomionych pytań, na które nie można odpowiedzieć z braku wiedzy lub z innych względów (B1), i podpole skutków nie uświadomionych (B2). Stosunek 1- A : (A-B1), czyli przyrodnicze ryzyko realizacji planu, uwzględniające tylko podpole B1, jest wówczas wprawdzie wielkością subiektywną, zależną od wiedzy planujących, 'wskazuje jednak także z grubsza wartość danego: planu. Ryzyko wynikające z podpola B2 pozostaje nadal poza wszelkim poznaniem.
Inaczej przedstawia się sprawa oceny pola B danego planu ex post. Zakres zbadanych skutków realizacji planu może tu być także różny, ale te z nich, które są widoczne w przyrodzie, rozszerzają pole A i podpole B1, gdyż ujawniają przynajmniej część nie przewidzianych skutków lub pytań do dalszych badań nad tymi skutkami. W tym przypadku znajdujemy się w sytuacji "mądry Polak po szkodzie”. Niemniej i w przypadku oceny ex post pozostanie zawsze jeszcze duży zakres podpola B2 - skutków nie wykrytych.
Świadomość, że każde zaplanowane działanie techniczne wywołuje w przyrodzie skutki o wielkim polu B, nie powinna zniechęcać do starań o zmniejszenie przyrodniczego ryzyka realizacji planu. Świadomość ta powinna wyzwalać jedynie: 1) skromność i ostrożność w zapewnieniach o pełnym bezpieczeństwie określonych działań technicznych dla środowiska przyrodniczego, 2) dążenie do maksymalnego rozszerzenia pola A i powiększenia podpola B1, a zatem do zmniejszenia PRRP, 3) dążenie do rozszerzenia ogólnej wiedzy przyrodniczej przyczyniającej się generalnie do zmniejszenia pól B.
Z czysto ekologicznego punktu widzenia zdecydowana większość ingerencji w środowisko niesie skutki negatywne, tzn. obniża zdolności homeostatyczne, cofa czy zaburza procesy sukcesyjne czy wreszcie zaburza i niszczy dynamikę naturalnych układów. Przyczyną tego jest fakt, że układy ekologiczne mają za sobą określoną przeszłość ewolucyjną, w której pewne formy zostały wyeliminowane, a inne przetrwały. Układy ekologiczne są zespołami ewoluujących i oddziałujących na siebie gatunków - systemy, w których pojawiały się populacje o cechach destabilizujących je (choć oczywiście przynoszące krótkotrwałe korzyści tej populacji), ulegały destrukcji, zanikały, zmieniały się.
Zatem naturalne, stabilne ekosystemy wydają się być układami dość doskonałymi pod względem ekologicznym (optymalizującymi się, choć niekoniecznie optymalnymi), przynajmniej na tyle, że człowiekowi zdecydowanie łatwiej jest zaburzyć ich funkcjonowanie czy zniszczyć je, niż je udoskonalić. Nie należy tego jednak traktować jako argumentu przeciw wszelkiej ingerencji, ponieważ nie zawsze i nie wszędzie musi chodzić o utrzymanie pełnej równowagi ekologicznej. Stwierdzenie, te coś jest szkodliwe z czysto ekologicznego punktu widzenia nie musi zarazem oznaczać, że ,jest to szkodliwe społecznie czy gospodarczo, a jedynie ostrzeżenie przed taką możliwością.
R.Andrzejewski, Planowanie przestrzenne a środowisko biotyczne, w: Problemy ochrony i kształtowania środowiska przyrodniczego w planowaniu przestrzennym, praca pod red. S.Kozłowskiego, Studia KPZK PAN, tom XCI, Warszawa 1986, s.101-114.
B.Commoner, Zamykający się krąg, PWE, Warszawa 1974, s.52-69.
M.Begon, M.Mortimer, Ekologia populacji, PWRiL, Warszawa 1989, s.323.
B.Commoner, Zamykający... op.cit., s.67.
P.Trojan, Homeostaza ekosystemów, Ossolineum, Wrocław 1979, s.48.
R.Margalef, Perspectives in ecological theory, University of Chicago Press, Chicago 1975, s.38.
E.P.Odum, Podstawy ekologii, PWRiL, Warszawa 1982, s.320-324.
W.H.Schlesinger i in., Biological feedbacks in global desertification, „Science” 1990, nr 247, s. 1044-1048.
L.R.Brown, Bezpodstawne poczucie bezpieczeństwa, (w:) Raport o stanie świata 1985-1988, pod red. L.R.Browna, PWN, Warszawa 1990, s. 416-418.
P.Bunyard, The significance of the Amazon Basin for global climatic equlibrium, „The Ecologist” 1987, nr 4-5, s. 139-141.
R.MacArthur, Fluctuation in animal populations and a measure of community stability, „Ecology” 1955, nr 36, s.533-536.
F.Gooley, The ecological centext of a national policy of sustainability [w:] Towards an Ecologically Sustainable Development, Report from a Policy Seminar in Stockholm, Sweden, January 1990, Eds. B.Aniansson, U.Svedin, Stockholm 1990, s.15-25.
H.Remmert, Ekologia, PWRiL, Warszawa 1985, s.259.
P.Trojan ... op.cit., s.128.
P.Colinvaux, Dlaczego jest tak mało wielkich drapieżników, PWN, Warszawa 1985, s.258-273.
L.H.Sanders, Marine benthic diversity: a comparative study, „American Naturalist” 1968, nr 2 (102), s.243-282.
Tamże
P.Trojan, Redukcjonista na poletku ekologii. Głos w dyskusji nt. „Przygody ekologów i ewolucjonistów w krainie superorganizmów, „Wiadomości Ekologiczne” 1978, nr 21, s.272-275.
J.Uchmański, Klasyczna ekologia matematyczna, PWN, Warszawa 1992, s.156.
W oparciu o: K.Tarwid, Ekologia - wybór podstawowych zagadnień. (w:) Ekologia wód śródlądowych, praca zbiorowa pod red. K. Tarwida. PWN, Warszawa 1988, s. 96-98.
E.P.Odum ... op.cit.
R.Andrzejewski, Planowanie przestrzenne a środowisko biotyczne, (w:) Problemy ochrony i kształtowania środowiska przyrodniczego w planowaniu przestrzennym, Studia KPZK PAN, tom XCI, PWE< Warszawa 1986, s.106.
Tamże.
Ekologiczne podstawy użytkowania zasobów naturalnych
----------------------------------------------------------------------------------------------------
14