Základy ekologie a problematika životního prostředí

Ucelený přehled problematiky ekologie zahrnuje vztahy mezi organismy a prostředím, podmínky života v přírodě, vývoj lidské civilizace, ovzduší a klima, znečišťování vod, energii, látky a odpady a pod.

Úvod do ekologie

Ekologie se zabývá vztahy v přírodě, respektive vztahy mezi organismy navzájem a organismy a prostředím. Termín ekologie často bývá nesprávně používán pro ochranářské aktivity a tvorbu životního prostředí. Nejde o jedno a to samé.

Klíčové oblasti ekologie

• Základy ekologie: biotické a abiotické faktory, životní prostředí, koloběh vody a další koloběhy, energetická kaskáda, ekosystém, rozdělení ekosystémů, orientační body, klíčové typy, rovnováha, ekologická nika, konkurenční strategie, adaptace na environmentální podmínky, narušení, ekologická sukcese.
• Úvod do environmentálních problémů: životní prostředí (velikost lidské populace, migrace a přenos druhů, úbytek biodiverzity, znečištění, klimatické změny, odcizení od přírody).
• Udržitelný život - co může udělat jednotlivec nebo organizace, historie zeleného hnutí ve světě, vládní a nad-vládní strategie a dokumenty.

Ekosystémy

Ucelené součásti přírody se označují jako ekosystémy. Ekosystém je velmi složitý systém živých i neživých složek na daném místě, včetně vztahů mezi nimi. Pojem ekosystém zavedl A.G. Tansley na přelomu 20. a 30. let 20. století.

Ekosystém není vymezen v prostoru ani v čase. Každý ekosystém obsahuje živou (biotickou) a neživou (abiotickou) složku. Obecná velikost ekosystému není definována (čili lze ji stanovit podle potřeb badatele). Můžeme tedy studovat ekosystém jednoho pařezu, ekosystém lesa i ekosystém celé planety (tzv.

Ekosystém se vyvíjí (tento proces se nazývá ekologická sukcese) nebo setrvává ve finálním stavu sukcese (klimaxu). Společenstvo setrvávající v klimaxu je velmi stabilní a takřka neměnné. Důležitou roli v této „neměnnosti“ hrají složité mechanismy nazývané autoregulační schopnosti ekosystému.

Čtěte také: Krajinná ekologie: úvod

Ekosystém je ze své rovnováhy neustále vychylován působením vnějších činitelů. Jeho přirozené autoregulační mechanismy (vazby mezi jednotlivými organismy) působí proti těmto změnám, čímž navrací ekosystém opět do stavu rovnováhy. Jedná se tedy nikoli o pasivní, ale o dynamický stav, jehož součástí jsou i jisté odchylky.

Klasifikace ekosystémů

Ekosystémy se dělí na suchozemské a vodní. Suchozemský ekosystém je charakterizován takto: producenti jsou obecně větší, než konzumenti (srovnej např. strom, zajíc, liška); ekosystém je determinován podle dominantního druhu.

Vodní ekosystém je charakterizován takto: producenti jsou obvykle menší, než konzumenti (srovnej např. plankton, kapr, štika, je determinován podle fyzikálně-chemických podmínek.

Další základní klasifikací ekosystémů je rozdělení světového ekosystému na tzv. makroekosystémy. Ty vznikly evolucí ekosystémů po rozpadu Pangey a vzniku kontinentů, jsou odděleny přirozenými bariérami (mořem, oceánem, pouští, vysokými pohořími, řekami).

Rozlišujeme tedy biomy Země (ty vytvořili botanici podle výskytu rostlin) a zoogeografické oblasti (ty vytvořili zoologové podle výskytu živočichů). Tyto oblasti jsou podobné, ale nejsou stejné (a to proto, že rostliny a živočichové nemají stejné možnosti se šířit).

Čtěte také: Krajinná ekologie – Kadlecova cvičení

Výskyt organismů v biomech (resp. zoogeografických oblastech) je determinován dvěma skutečnostmi: a) klimatické a jiné podmínky musí danému organismu vyhovovat a b) organismus musel mít příležitost se do této oblasti dostat.

Pro klasifikaci ekosystémů jsou významné dominanty ekosystému - to jsou takové druhy rostlin (i živočichů), které jsou pro ekosystém typické (jedná se o buď o druhy, které jsou nejpočetnější anebo takové, které mají největší podíl na biomase ekosystému).

V posledních cca 200 letech jsme svědky masového, člověkem ať již záměrně nebo nezáměrně způsobeného, přesunu druhů přes přirozené bariéry (antropomorfní migraci), která vede k proměnám (často nevratným) původních ekosystémů.

Organismus přesunutý do podobných klimatických podmínek na jiný kontinent nemá přirozených škůdců (této skutečnosti záměrně využívali kolonisté - plantážníci ke zvyšování svých výnosů) a ani predátorů (problém rozšíření králíků v Austrálii). Narušení bariér vede logicky k destabilizaci ekosystému, k intenzivnímu konkurenčnímu boji, vymření méně konkurence schopného druhu a tedy ke snížení druhové pestrosti na Zemi.

Mnozí odborníci označují migraci a globalizaci za největší problém životního prostředí současnosti. Další klasifikaci ekosystémů se věnují specializované vědecké obory (např. fytocenologie).

Čtěte také: Ekologické zajímavosti

Některé druhy jsou ale pro ekosystém významnější, než jiné a než by odpovídalo jejich četnosti. Bez přítomnosti těchto druhů v ekosystému se ekosystém rychleji zhroutí. Takovým druhům říkáme druhy klíčové. Příkladem klíčového druhu je bobr. Bez jeho přítomnosti se výrazně sníží druhové pestrost (diverzita) ekosystému - zaniknou tůně, které poskytují útočiště pro celou řadu druhů rostlin a ryb nesnášejících život v proudu vody. Z tohoto důvody by právě klíčové druhy měly být chráněny především.

Ochranu klíčových druhů pochopitelně komplikuje skutečnost, že „klíčovost“ mnohých druhů neznáme, resp. že ji nepoznáme dříve, než dojde ke zhroucení ekosystému. Z tohoto důvodu bychom měli považovat všechny druhy za potenciálně klíčové a snažit se o jejich zachování.

Ekologická sukcese a disturbance

Disturbance je termín pro náhlé zničení ekosystému, např. požár, povodeň, lavina, vichřice, sesuv půdy, výbuch sopky. Tedy událost, která odstraní organismy z ekosystému a vytváří tak prostor pro kolonizaci jedince stejného nebo jiného druhu. Disturbance jsou někdy pravidelné.

Sukcese je termín pro postupnou proměnu ekosystémů, a to až do stavu klimaxu. K sukcesi dochází obvykle po disturbanci (hovoříme zde o sekundární sukcesi - dochází k obnově něčeho, co už existovalo). Např. po vykácení nebo pádu stromů je v lese paseka, na té se uchytí nejprve jednoleté náletové byliny (netýkavka), později náletové keře (maliník, ostružiník), náletové stromy (bříza, hloh) a za určitou dobu zde (opět) vyroste smíšený les. Někdy se ekologům podaří sledovat i primární sukcesi (tj. sukcese na zcela novém místě - např. na nově vzniklém ostrově).

Každý ekosystém je osobitý, nenapodobitelný, složitý systém. Proto se vlivem stejného stresoru jeden les zhroutí a jiný, velmi podobný les o stejné velikosti, se přizpůsobí. Proměnných, které se podílejí na nosné kapacitě prostředí, je velké množství - např. srážkový stín, mikroklima, přítomnost mykorrhizy atd.).

Lidé měli často možnost pozorovat „zhroucení ekosystému” menších i větších rozměrů, ale vždy měli (alespoň někteří) možnost se přestěhovat a osídlit nová území. Klíčovými otázkami dnešní ekologie jsou otázky: „Může dojít ke zhroucení globální ekosystému? Za jakých podmínek? A jak bude toto zhroucení vypadat?

Klimatická změna a adaptace

Česká republika se za posledních 60 let oteplila o 2 °C a do roku 2050 by se mohla oteplit o stejnou hodnotu. To znamená častější výskyt extrémních jevů, jako jsou sucha a požáry. Tyto změny jsou prakticky nevyhnutelné a dotýkají se nás všech. Je tedy klíčové, abychom se na ně dokázali účinně adaptovat.

Člověk využívá přírodu a její zdroje neudržitelným způsobem a tím ohrožuje samotnou podstatu své existence. Spalování fosilních paliv uvolňuje do atmosféry obrovské množství skleníkových plynů, jejichž zvýšená koncentrace má za následek globální oteplování. Změna klimatu přináší nespočet důsledků, které se navíc vzájemně násobí.

Emise skleníkových plynů jsou vzhledem ke změnám klimatu klíčovým tématem. Kvůli lidské činnosti jejich množství v atmosféře stále roste. Pokud chceme klimatickou krizi odvrátit, musíme tyto emise okamžitě snížit. Pro Česko to znamená jasný odklon od spalování fosilních paliv a jejich nahrazení obnovitelnými zdroji a nízkouhlíkovou výrobou.

Jedná se o širokou škálu opatření napříč sektory, od šlechtění suchovzdorných odrůd až po technologie zadržování vody v krajině nebo kvalitní integrovaný záchranný systém.

Evropská unie přichází s nařízením o obnově přírody. Má zlepšit stav poškozených ekosystémů tím, že zvýší jejich pestrost a podpoří biodiverzitu. Různorodé krajinné prvky poskytnou prostor vyšší druhové rozmanitosti. Pestrá krajina znamená totiž i stabilní krajinu vhodnou pro boj s klimatickou krizí a zdravé ekosystémy umějí změně klimatu odolávat.

Adaptační opatření v ČR

Mezi klíčová adaptační opatření v ČR patří transformace energetiky směrem k obnovitelným zdrojům a podpora obyvatel regionů, kde je těžební průmysl dominantním odvětvím.

Ačkoliv zhruba polovina adaptačních opatření na klimatickou změnu závisí na individuálním chování, klíčová je také systémová stránka. Jedná se totiž o problém, který vyžaduje řešení s dlouhodobou perspektivou na desítky let dopředu. Rozhodující roli by tak neměli hrát zástupci podporovaní primárním sektorem, kteří se snaží řešení tohoto problému skrýt za neúčinná opatření.

Energie z obnovitelných zdrojů stále častěji nachází uplatnění i v domácnostech. Postupnými investicemi lze dosáhnout ekonomicky i ekologicky šetrného provozu a energetické soběstačnosti rodinného domu.

Pro efektivní rozhodování o adaptaci na klimatickou změnu je nezbytné mít aktuální vědecké poznatky a kvalitní měření. Český hydrometeorologický ústav kontinuálně měří a vyhodnocuje meteorologická data již od roku 1775. Ústav výzkumu globální změny AV ČR CzechGlobe využívá moderní experimentální pracoviště. Změnou klimatu se zabývají v tematických výzkumech i české univerzity.

Vážnost globální klimatické situace přiměla mezinárodní společenství k uzavření Pařížské dohody o ochraně klimatu. Ať už se bude dařit závazky smlouvy v jednotlivých zemích světa naplňovat, nebo ne, hospodářství největších producentů skleníkových plynů (Číny, USA a EU) se situaci začínají přizpůsobovat. Každý to ovšem dělá po svém.

Hlavním pohonem klimatické změny je zvyšující se množství skleníkových plynů v atmosféře, které způsobuje její oteplování. Teplejší vzduch dokáže udržet více vodní páry, což vytváří nerovnováhu, někde jí je příliš málo, jinde naopak příliš mnoho. Extrémní projevy počasí z toho plynoucí by měly přimět politiky k akci.

Revitalizace rozmanitých krajinných ekosystémů jsou nezbytnou součástí adaptačních opatření na změnu klimatu. Obnova krajinotvorných prvků zlepšuje mikroklima, posiluje retenci vody, zvyšuje biodiverzitu, podporuje stabilitu a estetickou funkci krajiny nebo zajišťuje její prostupnost.

Ekosystémové služby

Ekosystémy lidem přinášejí určité výhody, neboli poskytují ekosystémové služby. Ekosystémové služby jsou úzce spjaté s rozmanitostí života v ekosystémech (biodiverzitou). Lidstvo je na těchto službách prakticky zcela závislé.

Ekosystémové služby jsou přímo ovlivňovány biologickými, fyzikálními či chemickými procesy. Ekosystémové služby lze rozdělit do několika základních kategorií.

V rámci poskytovacích služeb člověk z přírody přímo získává určité zdroje. Jedná se třeba o pitnou vodu, jídlo či paliva/prostředky k získání energie. Příroda je též zdrojem nejrůznějších dalších surovin: minerálů a hornin, dřeva/biomasy, konkrétních biochemických látek (ty lze používat např.

Do poskytovacích služeb se počítají i genetické zdroje (např.

Ekosystémy se do jisté míry dokážou samy regulovat. V rámci regulačních služeb je tedy výhodou, že v přírodě dochází k „vyrovnávání“ negativních procesů.

V rámci regulačních služeb dochází např. k určité regulaci klimatu díky zpětným vazbám. K čiš...

Potravní řetězce a koloběh látek

Potravní řetězce popisují, jak se látky a energie v přírodě přesouvají mezi organismy. Na počátku potravních řetězců stojí producenti, což bývají fotosyntetizující organismy. Díky fotosyntéze ukládají energii slunečního záření do chemických vazeb a vytvářejí organické látky bohaté na energii.

Producenty se živí konzumenti 1. řádu, což jsou obvykle býložraví (živící se rostlinami) či všežraví živočichové. Konzumenty 1. řádu žerou konzumenti 2. řádu (podobně dále s konzumenty dalších řádů).

Mrtvá těla všech účastníků potravního řetězce zpracovávají rozkladači (dekompozitoři). Ti uvolňují různé látky zpět do prostředí, jsou tak k dispozici dalším organismům. Mezi rozkladače typicky patří bakterie, houby či někteří bezobratlí živočichové (např.

Znázornění potravních řetězců je do určité míry zjednodušující: ve skutečnosti např. určitý živočich nežere jen jeden druh jiného živočicha (pro přesnější vyjádření potravních vztahů se využívají tzv.

Určité látky důležité pro život podléhají složitým koloběhům (cyklům). organické látky (zejm. jako samostatný prvek (např. např. Síra (\mathrm{S}) se uvolňuje z hornin či je spojena se sopečnou činností. V živých organismech je součástí některých aminokyselin. Je obsažena i ve fosilních palivech.

Fosfor (\mathrm{P}) je zásadní mj. pro rostliny. V malé koncentraci je v mořské vodě, získává se zejména z hornin (např.

Abiotické faktory a adaptace organismů

Abiotické podmínky (faktory) prostředí souvisejí s neživou přírodou. Viditelné světlo je zdrojem energie pro fotosyntézu, ale též obecně slouží k orientaci či komunikaci organismů. Světlo organismy vnímají světločivnými buňkami či zrakem.

Změny intenzity světla vedou u živočichů k ovlivňování biorytmů, které souvisejí např. s rozmnožováním či migrací. Životní cyklus rostlin je ovlivněn délkou dne. Organismy mají různé nároky na světlo: živočichové se nedostatku světla (to je spojeno např. s noční aktivitou či životem v podzemí) přizpůsobili např.

UV záření má kratší vlnové délky a větší energii než viditelné záření, ničí proteiny a nukleové kyseliny. Organismy se UV záření či nadbytku viditelného světla mohou bránit pomocí pigmentů (např. melanin u živočichů, karotenoidy u rostlin).

Teplo ze Slunce na Zemi přichází hlavně ve formě viditelného světla a infračerveného záření. Teplota je dána počasím a klimatem místa, v němž organismy žijí. Suchozemské rostliny udržují teplotu svých těl pomocí odevzdávání a vypařování vody (transpirace). Živočichové mohou být ektotermní (jejich teplota je závislá na teplotě prostředí) či endotermní (udržují si stálou tělesnou teplotu). Stálá tělesná teplota je typická pro ptáky a savce.

Živé organismy ovlivňuje chemické složení vzduchu (což je svázáno se zásadními biochemickými procesy: fotosyntézou a buněčným dýcháním), ale také jeho teplota, tlak či proudění. Rostliny vzduch využívají např. k přenosu pylu či diaspor (plodů, semen). Někteří živočichové mohou vzduchem aktivně létat, živočichové či jiné organismy se mohou nechat pasivně přenášet (tzv.

Voda je součástí životního prostředí, je obsažena také v organismech samotných. Ve vodě bývají rozpuštěné minerální látky (obsah solí se označuje jako salinita) či plyny. Povrchové napětí vody někteří bezobratlí živočichové využívají k pohybu po hladině.

tags: #základy #ekologie #a #problematika #životního #prostředí

Oblíbené příspěvky:

• Informace o kontejnerech na odpad
• Udržitelný život
• O vzniku a druzích odpadů
• Udržitelné notebooky
• Druhy přírodních kamenů