Поясніть, чому миючі засоби, що вміщують фосфор, завдають шкоди природному середовищу.
Назвіть прямі та опосередковані фактори вимирання видів рослин і тварин, наведіть приклади.
Назвіть канали несприятливої дії на природне середовище військової промисловості та локальних воєн.
Що таке кислотні опади та чому вони виникають?
Назвіть причини, що викликають запусте л ювання в Приараллі.
Що таке антропогенне забруднення?
Питання для обговорення
Спробуйте оцінити розмір вашого власного «внеску» в забруднення навколишнього середовища. Для цього складіть перелік видів і зазначте кількість споживаних вами матеріалів та речовин за повну добу і кількість відходів. Після цього підрахуйте річний обсяг вироблених вами відходів.
Доведіть, що зміни природного навколишнього середовища, які спостерігаються протягом останніх десятиліть XX століття, мають характер глобальної екологічної кризи.
Чому екологи зацікавлені в підвищенні продуктивності сільськогосподарських земель?
Чи погоджуєтеся ви з тезою, що сучасний період життя суспільства є поворотним у розвитку цивілізації?
б. Які зміни відбудуться на планеті в разі розв’язання атомної війни?
6. Розгляньте екологічну ситуацію в Україні у 1990-1997 роках та
причини, що викликають екологічну напруженість у ряді регіонів
країни.
Агроекосистеми
10.1. ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАСЕЛЕННЯ ПРОДУКТАМИ ХАРЧУВАННЯ
Якість життя людини визначається, насамперед, отриманням повноцінного харчування. Сучасному населенню планети основне продовольство надають культурні рослини та свійські тварини. Із загального різноманіття рослин людина використовує 6 тис. видів. Але культивується лише приблизно 1,5 тис. видів, решта використовується в дикорослому вигляді. Масово вирощується у світі лише 90 видів, а основну масу їжі дають не більше ніж 20 видів, 14 з них належать до двох родин – злакові та бобові (табл. 10.1).
Коло видів тварин, що розводяться, також не дуже широке. Проте чисельність особин велика. За даними ФАО ООН, до початку 1990-х років у світі вирощувалося 1 млн. 226 тис. голів великої рогатої худоби, 1 млн. 138 тис. овець, 774 тис. свиней, близько півмільйона кіз та більше 7 млн. свійських птахів.
В Україні практичну цінність як харчові, кормові або сировинні рослини мають 65% видів її флори. До них належать:
лікарські – 800 видів, вітамінозні – 200, дикорослі їстівні – 150, ефіроолійні – 400, дубильні – 100, красильні – 150, волокнисті -50, кормові – більше 1000, медоносні – 500. Запаси дикорослих корисних рослин дуже великі. Наприклад, ресурсні запаси плодів дикорослих яблук та груш оцінюються в 6 тис. тонн, малини – 5,5 тис. тонн.
Загальні обсяги продуктів харчування, що виробляються, достатні, щоб забезпечити їжею населення планети, хоча його розподіл за регіонами різко нерівномірний. Частка білків тваринного походження складає в добовому раціоні мешканців США 92%, Східної Європи – 39% , Африки – лише 20% .
Збільшення продовольчих ресурсів за останні десятиліття було досягнуто за рахунок інтенсифікації сільського господарства. Але поки що лише в кількох країнах ця галузь забезпечує населення продуктами харчування власного виробництва. Це Австралія, Канада, Нова Зеландія, США та ПАР. За даними ФАО, приблизно половина населення планети не отримує повноцінного харчування. У 1980 році від недоїдання та голоду страждало 800 млн. людей. Це мешканці країн, що розвиваються, в Африці, Південній Америці та Південно-Східній Азії. Сільськогосподарське виробництво контролюється кліматичними та ґрунтовими факторами, але меншою мірою, ніж це прийнято вважати. Більш важливим є загальний соціально-економічний рівень виробництва. Не випадково в Каліфорнії (США) урожайність рису становить 8,5 т/га, а в Індії в більш сприятливому для цієї культури кліматі – тільки 2,5 т/га.
Раціон людини включає чималу кількість продуктів тваринництва, м’яса та молока в першу чергу. Для їх отримання тваринам згодовують від 33 до 40% продукції рослинництва (фуражне зерно). Використання пасовищних кормів при утриманні тварин дає все менше результатів – пасовища всіх країн сильно виснажені через перевипас. За оцінками Інституту ботаніки HAH України, середня врожайність луків країни становить усього 17,5 ц/га, хоча при раціональному використанні може та має бути збільшена у 3-5 разів.
З еколого-енергетичного погляду тваринництво не вигідне. Трансформація біомаси з рослинної у тваринну зменшує її кількість у 10 разів.
Нарис. 10.1 ця закономірність ілюструється в енергетичному вираженні. Видно, що на кожній ланці ланцюга живлення корисна енергія органічних речовин зменшується в 10 разів, і з кожних 100 калорій сонячної енергії людина отримує лише 0,1 кал.
Висока частка м’яса та молока в раціонах харчування вимагає великої продуктивності від агроекосистем. Таким чином, якщо споживання м’яса у світі довести до рівня мешканців СІЛА, то виробництво зерна треба подвоїти, що нереально. Необхідне інше: населенню розвинених країн треба відкинути парадигму споживацтва стосовно м’ясо-молочної продукції і стати на шлях самообмеження. Взагалі зменшити навантаження на біосферу з боку агроекосистем можна тільки одним шляхом: змінити місце людини в трофічному ланцюгу шляхом збільшення частки рослинних продуктів в її їжі. Якби в наш час населення економічно розвинених країн різко скоротило споживання м’яса, молока, вершкового масла та інших продуктів тваринництва й перейшло на тип харчування населення країн, що розвиваються, для яких характерне переважне використання продуктів рослинництва, тоді зерна, яке витрачається на корм худобі, вистачило б для харчування ще 2-3 млрд. людей.
Світові ресурси продовольства поповнюють прісні та особливо морські водойми. У 1970-1990 роках вилов риби у світі стабілізувався приблизно на рівні 75 млн. тонн на рік. У цілому морські біологічні ресурси додають людині приблизно 80 млн. тонн морської продукції на рік. її частка в харчуванні складає в середньому 5-10%, але вона з кожним роком зменшується. Рибальство деградує через виснаження запасів та забруднення прісних та морських водойм. Так, у 1992 році американський уряд був змушений видати надзвичайну постанову про заборону вилову риби вздовж великої частини атлантичного узбережжя через забруднення миш’яком, що надходив з промисловими стоками.
На зміну рибальству приходить аквакультура – вирощування устриць, мідій, розведення риби в ставках. Великі перспективи має розведення мідій, що дають смачне м’ясо з повноцінним білком. Мідія — двостулковий молюск, який отримує їжу шляхом фільтрації води. У Франції вихід м’яса мідій на 1 га водойми становить 200-250 тонн на рік, тоді як розведення курей дає 2 тонни живої маси, а корів – 0,3 тонни з гектара. До того ж аквакультура економічно більш вигідна. Цей досвід цікавий для України, оскільки мідія природно поширена в північно-західній частині Чорного моря, де можливе отримання до 150 тонн її м’яса з гектара на рік. Досвід розведення мідій уже відомий під
Одесою та в Криму. При правильному підході до 2100 року ак-вакультура може давати людству до 7 млн. тонн м’яса на рік.
Окрім кількості вироблюваного продовольства, велике значення має його якість. До поняття якості продовольства поруч з іншими показниками входить його екологічна чистота. У країнах Європи активно розроблюються стандарти щодо екологічної чистоти сільськогосподарської продукції. Так, наприклад, у Німеччині дозволене до продажу зерно пшениці вміщує кадмію менше 0,12 мг/кг сухої ваги, свинцю – менше ніж 0,35. За нормами ВООЗ, добове надходження нітратів з їжею має бути меншим ніж 255 мг для людини вагою 70 кг або 3,6 мг на 1 кг ваги тіла.
Наприкінці XX століття відкрився ще один шлях виробництва продуктів харчування та кормів для тварин – використання біотехнологій. Терміном «біотехнологія» називають мікробіологічний синтез білка та інших органічних речовин на основі відходів сільського господарства, деревини або навіть нафтопродуктів. Провідне місце серед біотехнологічних процесів посідають США, Японія та Німеччина. Цей шлях виробництва продуктів повністю ще не визнається, бо гігієнічні та екологічні аспекти його залишаються дискусійними. Досвід колишнього СРСР показує, що виробництво папріну екологічно небезпечне, якщо користуватися недосконалими технологіями та ще й при низькій культурі виробництва.
На рубежі XX і XXI століть вимоги до сільськогосподарського виробництва зросли особливо сильно у зв’язку з демографічною ситуацією. Населення планети вже складає трохи більше 6-млрд. чоловік. Очікується, що до 2020 року воно досягне 8 млрд. При сучасних темпах народжуваності щодня на планеті з’являється 250 тисяч нових громадян. їх треба годувати і вдягати. Тому за відсутності врегулювання демографічної ситуації неминучою є інтенсифікація виробництва продуктів харчування.
8 даних табл. 10.2 видно, що протягом другої половини XX століття вдалося не знижувати, а навіть дещо підвищувати обсяги
виробленого зерна на душу населення. Однак до початку XXI століття випереджальні темпи виробництва зерна явно стали падати.
Кожній новій людині тільки для виробництва їжі необхідно 0,4 га ріллі, а резерв орних ґрунтів на планеті, власне кажучи, вичерпаний. За підрахунками фахівців, потенційно придатної під ріллю землі на планеті близько 3,2 млрд. га. Уже розорано 1,5 млрд. га. Але розорювання решти – приблизно 1,7 млрд. га – різко підірве екологічний режим господарських територій і викличе значний спад урожайності.
Соціальні аспекти забезпечення продовольством загострюються тим, що в країнах, які розвиваються, його виробництво зорієнтоване не на забезпечення населення харчуванням, а на економічні вигоди землевласників. У Бразилії, наприклад, чимала частина населення недоїдає. Спеціалісти пов’язують це з соціально-економічними факторами: за станом на 1985 рік 2% власників володіли 60% орної землі, яка засівалась економічно вигідними культурами (кава, чай, каучуконоси, цукрова тростина) та непродовольчими культурами. Б. Небел (1993) прямо зазначає: «Поки багаті нації спроможні купувати дорогі непродовольчі культури, а великі землевласники розпоряджаються їх виробництвом, земля навряд чи буде давати більше їжі».