You are here: Home > Ekologia > Wpływ człowieka na cykle biogeochemiczne

Wpływ człowieka na cykle biogeochemiczne

W ekosystemach naturalnych cykle odznaczają się pewną regularnością, a zmiany mają charakter fluktuacji ilościowych. Człowiek przyspiesza te zmiany i nadaje im charakter jakościowy. Zmiany te stają się stopniowo acykliczne. Wiąże się to z deficytem niektórych pierwiastków. Racjonalna gospodarka przyrodą musi polegać na przywróceniu zmianom w niej zachodzącym pełnej cykliczności.

Badania nad krążeniem pierwiastków w ekosystemach mająna celu wyjaśnienie wpływu gospodarczej działalności człowieka nie tylko na gospodarkę chemiczną przyrody. Bardzo ważną część tego problemu stanowią badania nad krążeniem substancji toksycznych w ekosystemach.

Działalność człowieka powoduje największe zakłócenia normalnego obiegu substancji w biosferze. Intensywna eksploatacja złóż minerałów zamienia — cykliczne dotychczas — procesy w procesy acykliczne. Przemieszczanie wydobywanych kopalin doprowadza do zbytniego nagromadzania się pierwiastków oraz związków chemicznych w jednym miejscu i ich brak — w innym.

Przemysł wydobywczy, zwłaszcza górnictwo odkrywkowe, powoduje niszczenie gleb i w znacznym stopniu zakłóca ustalony od wieków lokalny cykl obiegu wody na danym obszarze. Przedostawanie się zanieczyszczeń do wód i gleb zatruwa mikroorganizmy, które odgrywają zasadniczą rolę, zwłaszcza w obiegu azotu i cykli sedymentacyjnych. Skażenia znajdujące się w glebach przedostają się do wód, gdzie również zakłócają normalny obieg pierwiastków. Wzrost zużycia paliw naturalnych i rozwój komunikacji powoduje gazowe skażenia atmosfery i naruszenie ilości azotu oraz węgla i siarki w ich naturalnych rezerwuarach — powietrzu i wodzie. Głównym sprawcą wzrostu stężenia tlenków azotu jest rozwój komunikacji spalinowej, a tlenków siarki — spalanie paliw naturalnych. Wzrost stężenia tych gazów jest niekorzystny, ponieważ w normalnym obiegu stanowią one ogniwa przejściowe i występują w niewielkich ilościach. Dodatkowym skutkiem jest niekorzystne bezpośrednie oddziaływanie tych tlenków na organizmy. Tlenki siarki hamują fotosyntezę, a tlenki azotu zakłócają procesy oddychania. Dodatkowo zniszczenia potęgowane są przez kwaśne deszcze.

Czynnikiem zakłócającym jest też rolnictwo, które z jednej strony wyprowadza wielką część biomasy poza ekosystem, uniemożliwiając tworzenie się detrytusu, a z drugiej — wzbogaca środowisko w sole mineralne poprzez intensywne nawożenie. Część tych substancji jest wymywana i przedostaje się do wód. Głównymi składnikami nawozów jest azot i fosfor. Powoduje to niesprzyjający wzrost stężenia tych pierwiastków w zbiornikach wodnych i wywołuje procesy ich eutrofizacji. Mimo to wymywanie fosforu z gleb i jego sedymentacja są tak intensywne, że nie kompensuje go żaden naturalny proces biologiczny. Zakłócenia cyklu obiegu ego pierwiastka w najbliższej przyszłości może okazać się najistotniejszym czynnikiem ograniczającym produktywność ekosystemów.

Coraz szersze stosowanie energii atomowej grozi skażeniem cykli biogeochemicznych. Klasycznym przykładem skażenia promieniotwórczego jest uwalnianie w wyniku procesów reakcji jądrowych strontu 90Sr o okresie połowicznego rozkładu 28 lat.

Dawniej pierwiastek ten był prawie nieznany, a dziś jest przedmiotem wielkiego zainteresowania. Jest to pierwiastek, który w organizmie zwierząt i człowieka zachowuje się jak wapń. Odkłada się on w kościach, a także w pobliżu szpiku kostnego — tkanki krwiotwórczej bardzo wrażliwej na wpływ promieniowania. W wyniku doświadczeń z bronią jądrową i stosowaniem energii atomowej w przemyśle powstają odpady promieniotwórcze zawierające promieniotwórczy izotop strontu, szeroko rozprzestrzeniający się w biosferze. Charakter łańcuchów troficznych zwierząt i człowieka powoduje koncentrację tego pierwiastka w ich organizmach. Koncentracja strontu jest najwyższa u długo żyjących zwierząt, zwłaszcza ptaków drapieżnych. U drapieżnych ssaków, np. bobra, koncentracja pierwiastka promieniotwórczego jest 1350 razy większa niż w środowisku.

Wykazano, że w latach siedemdziesiątych promieniotwórczość strontu przypadającego na lg wapnia w kościach ludzi wzrosła do poziomu, który dla organizmu jest już szkodliwy. Na koniec warto zapamiętać, że substancjami radioaktywnymi i promieniowaniem w środowisku zajmuje się radioekologia, zwana niekiedy ekologią radiacyjną.

Comments are closed.