Зміст

1. Екологічні  катастрофи

1. Роль катастроф в еволюції біосфери
2. Причини різкої зміни середовища на Землі
3. Екологічні катастрофи, викликані людиною

2. Екологічні  кризи та екологічні революції

 2.1 Причини  виникнення екологічних криз  та революцій

 2.2 Прогнозуємі  екологічні кризи та екологічні революції на Землі

3. Природні  катастрофи та Україна 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Екологічні катастрофи

1. Роль катастроф в еволюції біосфери

      Ідею  про катастрофічні подій на Землі, зокрема про екологічні катастрофи, нині поділяє багато вчених. Обговорюються причини й масштаби таких катастроф, їх імовірність у майбутньому та вплив на біосферу. Серед причин катастрофічних швидких змін, зокрема й екологічних, називають внутрішні, зумовлені властивостями самої Землі як планети, і зовнішні, космічні. Проте слід наголосити, що чіткої межі між цими групами причин провести неможливо, бо всі внутрішні, земні причини, при більш детальному розгляді виявляються так чи інакше пов’язані з зовнішніми, космічними.

      Хоч життя людини досить коротке, та багатьом “щастить” зустрітися з одним чи кількома катастрофічними явищами.

      Можна сказати, що вся історія біосфери відзначена складним поєднанням спокійних, “мало еволюційних”, досить тривалих періодів з коротшими, але бурхливими, стадіями вимушеної, почасти чи й повністю катастрофічної, перебудови складу всієї живої оболонки Землі.

      Є різні підрахунки кількості глобальних екологічних катастроф.

      Першою  вважають момент вичерпання первинної, успадкованої Землею, органіки, загибель більшості видів - редуцентів першого покоління й появу організмів – продуцентів, здатних утворювати нову органічну речовину в умовах відсутності вільного кисню.

      Друга полягала в самоотруєнні киснем першого  покоління продуцентів та поява  організмів з удесятеро ефективнішим живленням на основі використання кисню.

      Подальші  великі катастрофи вчені вважають періодичними, пояснюючи їх впливом кількох  космічних чинників. 
 

2. Причини різкої зміни середовища на Землі

     Різкі зміни середовища Землі можуть відбуватися  в наслідок катастрофічного поштовху, яким може бути глобальна природна або природно-антропогенна катастрофа.

     Прикладами  природних катастроф на Землі, які  призводять до різних змін середовища, є зближення Землі з великими космічними тілами. Під час глобальних катастроф, які приводять до еволюційних перебудов на Землі, потрібно відрізняти екологічні катастрофи і екологічні кризи.

     Екологічна  катастрофа – це незворотне в природі явище, яке представляє один із станів природи, яке проявляється в природній аномалії. Прикладами природної аномалії являються довготривала засуха, масовий мор скотини, які не рідко виникають на основі прямого чи побічного впливу людської діяльності на природні процеси.

     Причинами екологічних катастроф можуть бути аварії технічних пристроїв, які  призводять до різних несприятливих змін в середовищі і, як правило, масовій загибелі живих організмів і економічному ущербу.

     Зміни магнітного поля Землі.

      Однією  з особливостей нашої планети  є  її магнітне поле. Ми не будемо торкатися  досить складного питання про  причини його наявності, але підкреслимо, що воно є однією з необхідних умов існування життя на нашій планеті. Всі живі істоти Землі мільйони років еволюціонували саме в умовах магнітного поля і без нього існувати не можуть. Канадський учений Я. Крейн досліджував живі організми, які знаходилися в спеціальній камері з меншою, ніж земна, напруженістю магнітного поля. Після 72-годинного перебування в таких умовах різко зменшувалася здатність бактерій до розмноження, знижувалась нейрон-моторна активність птахів, у мишей порушувався обмін речовин. У разі тривалішого перебування в умовах послабленого магнітного поля в тканинах виникали необоротні зміни і розвивалося безпліддя.

      Палеомагнітологи  встановили, що протягом геологічної  історії нашої планети магнітне поле неодноразово знижувало свою потужність і навіть змінювало знак (тобто північний і південний магнітні полюси мінялися місцями). Таких епох зміни знака магнітного поля, або інверсій, нині встановлено багато десятків, вони відбилися в магнітних властивостях гірських порід.

      Наприклад, нинішня магнітна епоха умовно названа  епохою прямої полярності. Вона триває вже близько 700 тис. років. Проте напруженість поля повільно, але неухильно знижується. Якщо цей процес буде розвиватися  й надалі, то приблизно через 2 тис. років напруженість магнітного поля Землі впаде до нуля, а потім, через певний час “без магнітної епохи”, почне наростати, але буде мати протилежний знак.

      Якщо  досліди Крейна вважати адекватними, то “безмагнітна епоха” має сприйматися  живими організмами як катастрофа. Багато з них вимруть або змінять свої властивості. Проте існує ще й інша небезпека. Справа в тому, що магнітне поле Землі є щитом, захищає життя на Землі від потоку сонячних і космічних часток.

      За  допомогою перших супутників, запущених  на космічні орбіти, були виявлені радіаційні пояси навколо нашої планети. Встановлено, що земне магнітне поле відхиляє траєкторії космічних іонізуючих часток і “закручує” їх навколо планети.

      Отже, в епохи, коли Земля не має магнітного поля, у неї щезає захисний антирадіаційний щит. Значне збільшення радіаційного фону має значно впливати на біосферу: одні групи організмів повинні вимирати, серед інших має різко зростати кількість мутацій тощо.

      Слід  зробити висновок, що епохи щезання  магнітного поля Землі є епохами катастрофічного впливу на біосферу з боку Космосу. 
 
 

     Спалахи наднових зірок.

     У 1957 р. російські вчені розглянули ще одну можливу причину земних катастроф. У нашій та інших галактиках астрономи  час від часу спостерігають грандіозні явища – спалахи наднових зірок.

      В нашій Галактиці остання така подія була зафіксована стародавніми китайськими астрономами, що описали  появу “зірки-гості”. Ця зірка була настільки яскравою, що її спостерігали навіть у день, вона поступалася  світністю лише Місяцю.

      Встановлено, що вибух наднової зірки супроводжується дуже великими дозами ультрафіолетового й рентгенівського випромінювання та потоками космічних променів високої енергії. На щастя, спалах наднової зірки в Крабовидній туманності відбувся дуже далеко від Землі – на відстані понад 1 тис. парсеків, отже, ця космічна катастрофа на земне життя ніяк не вплинула.

      На  думку вчених з такою космічною  катастрофою може бути пов’язана, зокрема, й загибель динозаврів наприкінці крейдяного періоду.

      Метеоритні  вибухи.

      Може, найбільше поняттю “катастрофа”, яке ввів Ж. Кюв’є, відповідали грандіозні явища, що супроводжували в далекому минулому падіння на поверхню Землі великих космічних тіл (метеоритів, астероїдів, комет). Останнім часом вчені виявили на Землі багато слідів таких катастроф у вигляді метеоритних кратерів. Це воронкоподібні заглиблення в землі діаметром десятки, а то й сотні кілометрів. Наприклад, В Україні в Дніпропетровській області поблизу с. Болтишка знайдено заповнений осадочними породами кратер діаметром 25 км. Він утворився в результаті падіння великого метеорита 100 млн. років тому. Ще більший кратер діаметром близько 100 км виявлено в Сибіру, в басейні р. Хатанги.

      Катастрофа  мала місце 30 млн. років тому. Про  силу цього вибуху свідчать уламки скель діаметром у 20 м, розкидані на відстані до 40 км від кратера. Енергія цього колосального вибуху оцінюється в 10²³ Дж. Ця колосальна енергія дорівнює енергії вибуху 120 млн. атомних бомб такої потужності, яку було скинуто на Хіросіму.

      Оскільки  більша частина (71%) поверхні Землі вкрита океанами, можна припустити, що більшість космічних тіл падала саме в океан. Розрахунки вчених свідчать, що в разі падіння крупного метеорита чи астероїда в океан він пробиває товщу води й вибухає, зіткнувшись з породами дна. У повітря здіймається дуже багато пилу, а ще більше – парів води. Це викликає катастрофічні зливи на більшій поверхні Землі.

      Знайдено  кілька викопних кратерів, що можуть бути пов’язані з катастрофою кінця  крейдяного періоду. А саме, наприкінці крейди – початку палеогену утворилися Карський (діаметр 65 км) і Усть-Карський (25) кратери на Пай-Хої (полярне Приуралля).

      Чи  можливе зіткнення Землі з  крупним метеоритом чи астероїдом в  наш час? Остання така подія сталася  близько 50 тис. років тому, коли утворився  Арізонський кратер у США діаметром 1,2 км і глибиною 180 м. Метеорит упав у пустельному районі, що ніяких істотних наслідків для навколишнього середовища не мало.

      Дехто з астрономів припускає, що знаменитий Тунгульський феномен у 1908 р. був  викликаний вибухом у атмосфері невеликої комети. Енергія цього вибуху становила 10¹⁶ Дж, і він викликав велику пожежу й вивал лісу на площах у сотні квадратних кілометрів. Якби ця подія трапилась не над безлюдною сибірською тайгою, а над густонаселеною частиною Землі, наслідки були б трагічні, хоча, звичайно, вселенською катастрофою цей вибух назвати ніяк не можна.

      Інші  катастрофічні події, що час від  часу трапляються на Землі – виверження вулканів, землетруси, тайфуни, тощо, мають  локальний характер і вплинути на еволюцію біосфери в цілому не можуть.

      Урагани.

      Урагани (тайфуни, тропічні циклони) виникають  над теплими водами Світового  океану в його тропічній зоні. Руйнівна дія ураганів зумовлена великою  швидкістю вітру, який супроводжується  значними зливами, нагоном морських вод у дельти рік, на низькі морські узбережжя тощо. Ураган над сушею зриває дахи з будинків, вириває з корінням і ламає дерева, перевертає автомобілі й залізничні вагони, руйнує лінії електропередач.

      За  даними світової статистики, лише за 1960-1980 рр. 20 ураганів у різних районах світу позбавили життя близько 350 тис. людей і завдали збитків, що перевищують 5 млрд. доларів. Лише один тропічний ураган Ада в 1970 р. забрав життя 300 тис. жителів Бангладеш.

      Повені.

      Повені, тобто тимчасові затоплення територій річкових долин, спричинюються великими мусонами, дощами, циклонами, ураганами й іншими метеорологічними причинами.

      Для боротьби з повенями будують дамби, греблі, регулюючі басейни, виконують  вибухові роботи для руйнування льодових заторів на річках тощо.

      Великої шкоди народному господарству України  було завдано повенями на р. Дністер  й інших річках західної, прикарпатської її частини наприкінці 60-х років.

      Землетруси  та вулканічні виверження.

      Грізним стихійним лихом, якому людство  нині ще не може нічого протиставити, є землетруси. Велика кількість жертв і колосальні матеріальні збитки від землетрусів пояснюється кількома причинами:

• землетруси досі майже неможливо передбачити;
• під час землетрусів виділяється колосальна енергія;
• часто землетруси мають місце в густонаселених районах країн, які розвиваються.

     В Україні сейсмічно небезпечними районами є Карпати та Гірський Крим. У минулому тут відбувалися руйнівні землетруси силою шість-вісім балів (наприклад, Ялтинський землетрус 1927 р.)

     Слід  також згадати, що деякі непродумані дії людей можуть викликати землетрус у сейсмічно безпечному районі. Відомі випадки, коли внаслідок швидкого заповнення водою водосховища в прилеглому районі  починалися підземні поштовхи, інколи руйнівні. Такий землетрус стався в Індії в 1967 р. внаслідок спорудження водосховища на р. Койна.

     Грізним стихійним лихом у деяких районах  Землі є вулканічна діяльність. Часто  виверження вулканів супроводжуються  землетрусами, а підводні вулканічні виверження викидають у верхні шари атмосфери так багато газів і вулканічного попелу, що це призводить до зниження опромінення Землі Сонцем і похолодання. Таке явище було зафіксоване, наприклад, у 1815 р. під час виверження вулкана Тімор у Індонезії.

     На  території України діючих вулканів немає вже багато мільйонів років.

     Екологічну  катастрофу можуть викликати і ядерна зима, під якою розуміють модельно прогнозоване різке і довготривале все зимне похолодання, яке може виникнути в результаті війни  з використанням термоядерної зброї. Ядерна зима приведе до повної неможливості збереження на Землі вищих форм життя, включаючи людину, так як відбудеться екранування поверхні Землі від надходження сонячної енергії. Переривання надходження на Землю сонячної енергії призводить до знищення екосистем і, звичайно, до загибелі людства.

     Другим  модельним сценарієм виникнення ядерної зими на Землі являється  наслідком первинного різкого глобального  підвищення температури від горіння  лісів, торф’яників, і т.п., тобто  “ядерного пекла”.

     Таким образом, ядерна зима класифікується як можлива природно-антропогенна катастрофа, яка призводить до самознищення людства. 

3. Екологічні  катастрофи, викликані  людиною

     Людина  – частина природи, й найбільш небезпечні для нашої планети  катастрофи й забруднення навколишнього  середовища пов’язані саме з нею.

     Найстрашніша  наруга над людяністю – це війна. На відміну від будь-яких звірів, людина здатна з неймовірною жорстокістю  вбивати подібних до себе. Вченими  підраховано, що за останні 6 тис. років  люди пережили 14 513 воєн, у яких загинуло 3640 млн. чоловік.

     Світова термоядерна війна в лічені хвилини  може знищити все людство. Адже потужність ядерних зарядів, накопичених людством, у 1980 р. становила 8 тис. Мт тринітротолуолу (по дві тонни на кожного жителя Землі).

     Історія людства сповнена жахливих прикладів геноциду, звірячої жорстокості завойовників, загибелі в пожежах спустошливих війн міст, храмів, бібліотек, які створювалися століттями.

     Забруднення людської свідомості ідеєю війни  триває віками. Війна була винаходом  нашої цивілізації. Війна постійно “дорожчає”. Якщо витрати на першу світову війну становили 50 млрд. карбованців, то друга обійшлася вже в десять разів дорожче.

     А якщо досягнення науки, ресурси розуму, людської свідомості та природи спрямовуються  на гонку озброєнь, що може призвести  до ядерної катастрофи, то це – найбезглуздіша витрата багатств, яку лише можна собі уявити. Таким чином, людина обмежує можливості вирішення інших проблем, зокрема пов’язаних з забрудненням навколишнього середовища. Значить, витрачаючи силу й кошти на підготовку ядерної катастрофи, людство одночасно наближає невідворотність катастрофи екологічної. Навіть не світова ядерна війна, а локальний ядерний конфлікт викличе таку кліматичну катастрофу, від якої загине не лише все людство, а й уся біосфера Землі.

     Прикладом екологічної катастрофи, викликаної військовим конфліктом, є події, що відбувалися на території Кувейту та прилеглих ділянок Перської затоки після операції “Буря в пустелі” на початку 1991 р. Відступаючи з Кувейту, іракські окупанти підірвали вибухівкою понад 500 нафтових свердловин. В результаті нафтою було вкрито близько 1554 км2 поверхні моря, 450 км берегової смуги, де загинула більшість птахів, морських черепах, дюгонів та інших тварин.

     Експерти  встановили, що ця катастрофа супроводжувалася такими явищами:

     1. Теплове забруднення (86 млн. кВт  щодобово). Така ж кількість тепла  виділяється внаслідок лісової  пожежі на площі 200 га.

     2. Сажа від палаючої нафти –  12 000 т. щодобово.

     3. Вуглекислий газ – 1,9 млн. т.  щодобово (це становить 2 % усього  вуглекислого газу, що виділяється в атмосферу Землі внаслідок спалювання мінерального палива всіма країнами світу.)

     4. SO₂ – 20 000 т. щодобово (що становить 57% кількості SO_2, яка щодобово надходить із топок усіх ТЕЦ США).

     Загалом забруднення довкілля під час  цієї катастрофи дорівнювало, за оцінками експертів, 20 аваріям танкера “Ексон Валдіз”.

     Інше  забруднення людської свідомості –  це бездумне, споживацьке ставлення  до природи та її багатств.

     За  тисячоліття людської цивілізації  безліч видів тварин і рослин було бездумно знищено. Ніяка, наприклад кліматична, катастрофа не змогла б так швидко винищити популяцію мамутів, як це зробили мисливці палеоліту.

     А тепер поміркуємо, чи не такою ж  логікою куруємося ми нині, “освоюючи” біологічні ресурси Світового океану? Адже ми діємо за принципом наших далеких палеолітичних пращурів: спочатку вибили китів, потім цінні види риб, а сьогодні виловлюємо мойву, минтая, ставриду тощо. Вирощування цінних видів морських тварин і рослин, так звана марі культура – це жалюгідні крихти до світового обіду. Тобто ми відрізняємося в цьому питанні від наших предків лише тим, що б’ємо китів з гармат, а рибу виловлюємо кілометровими неводами. 
 
 

2. Екологічні кризи  та екологічні  революції

 2.1 Причини виникнення  екологічних криз  та революцій 

      На  відміну від екологічної катастрофи, де людина виступає примусово пасивною, страждаючою стороною в незворотному природному явищі, екологічні кризи розглядаються як зворотний стан, в якому людина виступає активно діючою стороною.

      Екологічні  кризи – це напружений стан взаємовідносин між людством і природою, що характеризується не відповідністю розвитку виробничих сил і виробничих відносин в людському суспільстві ресурсно-екологічним можливостям біосфери. Екологічна криза характеризується не просто, і не стільки посиленням впливу зміненої людьми природи на суспільний розвиток.

      В більш широкому аспекті екологічна криза розуміється як фази розвитку біосфери, на які приходиться якісне обновлення живої речовини (вимирання  одних видів і виникнення інших).

      Перша екологічна криза відноситься до зміни середовища проживання живих організмів, яка визвала виникнення безпосередніх предків людини. Вона називається до антропогенною екологічною кризою аридизації (від лат. aridus - сухий) і була близько 3 млн. років тому.

      Друга криза була пов’язана з відносним збіднінням ресурсів промислу і збиральництва, що були доступними примітивній людині, вона обумовила виникнення стихійного біотехнічного процесу типа випалювання рослинності для кращого і більш раннього росту.

      Кризовий  стан у взаємовідносинах між людством і природою зі зворотною реакцією людства на цей стан називається екологічною революцією.

      Екологічна  революція звичайно охоплює всі  сторони господарства і приводить  до зміни поглядів людей на природу  і її експлуатацію. Біотехнічна революція була першою революцією в історії людства як реакція на недостачу продуктів природи при виході людства із фази чисто біологічного існування.

      Третя екологічна криза або перша антропогенна криза пов’язана з масовим  знищенням крупних тварин. Вона називається також “кризою консументів”, яка визвала відповідну реакцію людства на неї у вигляді сільськогосподарської революції, яка привела до розвитку примітивного зрошуваного землеробства і тваринництва. Третя екологічна криза, пов’язана з масовим зникненням деяких найкрупніших представників тваринного світу і плейстоценоза, співпадає одночасно з часом заселення місць їх проживання мисливцями палеоліту, що дозволило зробити висновок про їх знищення древньою людиною.

      Четверта  екологічна криза пов’язана із засоленням ґрунту і деградацією примітивного поливного землеробства, яке виявилося недостатнім для народонаселення Землі, яке постійно зростало і привело до розвитку неполивного землеробства. Четвертій екологічній кризі характерна друга сільськогосподарська революція широкого освоєння неполивних земель, що проходила на Землі 2 тис. років тому.

      Зведення  лісів і загальне істощення ресурсів рослинного світу, як і взагалі традиційних  ресурсів того часу, призвело до п’ятої екологічної кризи, яку називали “кризою продуцентів”. Кризу продуцентів пов’язують із загальним бурним розвитком виробничих сил суспільства, яке визвало широке використання мінеральних ресурсів і привело до промислової революції, яка переросла потім в науково-технічну революцію текучого часу.

      Сучасна екологічна криза характеризується забрудненням біосфери, яке наближається до максимального використання енергії  на поверхні Землі і різким нарушенням екологічної рівноваги. Ця криза  називається “кризою редуцентів”, якій відповідає вищий етап науково-технічної революції – реутилізація продуктів і умовне замкнення технологічних циклів, що являються прообразом сучасних безвідходних виробництв. 

 2.2 Прогнозуємі  екологічні  кризи та екологічні  революції на Землі 

     При сучасній глобальній екологічній кризі забруднення і загрозі не хватки мінеральних ресурсів можуть наступити дві інші екологічні кризи, які в теперішній час можна охарактеризувати як кризу:

     1 – глобальну теплову (термодинамічну) кризу;

     2 – глобальну кризу надійності  екологічних систем.

     Ці  очікуємі екологічні кризи пов’язані  з виробництвом енергії в нижній тропосфері і нарушенні природної  екологічної рівноваги. Глобальна  теплова криза и глобальна  криза надійності екологічних систем може перерости в найближчому  майбутньому в наступні екологічні кризи, якщо не прийняти зустрічних мір у виді енергетичних і еколого-планових рішень екологічних проблем. Реакція людства на глобальну теплову кризу і глобальну кризу надійності екологічних систем може проявиться в енергетичній революції і революції екологічного планування.

     Невід’ємною частиною предстоящих нових рішень екологічних проблем є поняття  людством того факту, що від принципу невтримного переобразування природи  і необмеженої її експлуатації необхідно  перейти до стратегій всесвітньої  економії природних ресурсів і взаємовідносин людини з біосферою с екологічно м’якими засобами впливу. Екологічно м’які засоби впливу, призвані оптимізувати обоюдні взаємовідносини людини з біосферою, базується на етологічних чи поведінкових законах організації співорганізацій, групової поведінки, просторового переміщення, а не знищення видів, що наносять вред, широкого використання зоокультур. 
 
 
 
 
 

3. Природні катастрофи  та Україна 

      Тектонічні  катастрофи. На території України немає діючих вулканів класичних типів, хоч вистачає давно згаслих.

      Шкоди від землетрусів зазнає лише південь  України. Більшість населення України  знаходиться поза дією руйнівних  землетрусів.

      Топологічні катастрофи (цунамі, зсуви, повені). Чорне море нищить споруди на березі аномальними хвилями (“цунамі”) раз на кілька тис. років. Значно небезпечніші зсуви. Снігові лавини бувають у Карпатах і горах Криму. Звичними для кількох районів України стали повені. Грізними є повені в Карпатах і поблизу них, а також періодичні потопи під час штормів на узбережжі Азовського моря.

      Метеорологічні  катастрофи (морози, спека, зливи, град, тощо). Хоч зими останнім часом досить помірні, та зрідка тимчасово мороз на більшій частині України може сягати -30˚С, вимерзають озимина й сади. Катастрофічні посухи бувають рідко, але практично щороку ті чи інші області мають втрати врожаїв через брак опадів. Інтенсивні зливи, які розмивають схили і поглиблюють яри, є звичайним явищем для більшої частини території України.

      Антропогенні  катастрофи. Катастрофа на Чорнобильській АЕС, 1986 р. є найсерйознішою загрозою для життя українців. Постійно гинуть люди, найчастіше діти й підлітки, від тих вибухових пристроїв, що причаїлись у нашій землі з часів всіх війн цього століття.

      Справжньою  катастрофою стало подекуди забруднення підземних горизонтів питних вод часом і нафтою з вини підприємств чи військових аеродромів. 
 
 
 

Література 

1. Білявський  Г. О. та ін. Основи загальної екології: Підручник – 2-е вид. Зі змінами. К.: Либідь, 1995. – 368 с.
2. Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього середовища. Навч. посіб. – К.: Т-во “Знання”, КОО, 2000 – 203 с.
3. Кормилицын В. И., Цицкишвили М. С., Яламов Ю. И. Основы экологии. Учебное пособие. М.: МПУ, 1997. 1-368 с.
4. Корсак К. В., Плахотнік О. В. Основи екології: Навч. посібник. – К.: МАУП, 1998. – 228 с.
5. Экология. Учебное пособие. – М.: Знание, 1997. – 288 с. /Под. ред. Боголюбова.