Přírodní vědy a problémy životního prostředí

1. kapitola: Prírodné vedy a problémy životného prostredia.

– Ako funguje biosféra (prenos energie a kolobeh hmoty) a aké najdôležitejšie zmeny sa udiali počas neolitickej, priemyselnej a zelenej revolúcie
– Akým prínosom sú prírodné vedy k analýze príčin a k riešeniu environmentálnych problémov
– Aký má vedecký dôkaz význam pre riešenie environmentálnych problémov a aké sú hranice jeho uplatnenia

A)Ak chápeme biosféru ako stroj, môžeme znázorniť súvislý tok energie a hmoty. V prírodnom systéme tento tok prebieha cez tzv. potravinové siete

Prirodzené spôsoby prenosu energie a hmoty.
Jediným zdrojom energie pre rastliny je slnečné žiarenie (výnimkou sú parazitické). Túto energiu uskladňujú v zlúčeninách uhlíka a potrebný C2 získavajú z CO2, ktorý je v atmosfére. Fotosyntézou sa slnečná energia premieňa na chemickú a ukladá sa ako energia väzieb molekúl sacharidov (zlúčeniny C). Tieto zlúčeniny vytvárajú zložky rastlinných buniek skladajúcich sa z C, H2,O2, N, P, S. Okrem toho rastlina prijíma z pôdy stopové prvky (katalyzátory) a N, P, S.
Stručne povedané – rastliny prijímajú výživné látky zo svojho ŽP a zachytávajú slnečné žiarenie vo forme chemickej energie.
Rastliny sa stávajú potravou pre bylinožravcov. Bylinožravce sa stávajú potravou pre dravce.
Tak bylinožravce, ako aj dravce vstrebávajú potravu v podstate rovnakým spôsobom. Niektoré dravce už samy nie sú korisťou pre iných, keď zahynú, stanú sa potravou mikroorganizmov – rozkladačov (na jeho základné chemické zložky), tak ako každý organický materiál, ktorý sa nespotrebuje iným spôsobom.

a) Prenos energie – v rámci ekosystému existuje tok energie od fotosyntetických rastlín a nefotosyntetickým organizmom. Je to tok ,, lineárny“, len časť energie zostáva v každom kroku vo využiteľnej forme, zvyšok sa stráca v ekosystéme v podobe tepla.
b) Prenos hmoty – existuje vo všetkých ekosystémoch. Tento tok je ,,cyklický“.
Rastliny závisia od autotrofných organizmov, lebo tie regenerujú CO2 a od nerastných látok.
Pretože organizmy v ekosystéme uskutočňujú prenos prijímaním potravy a tým, že sa samy stávajú potravou, je to fotosyntéza a v konečnom dôsledku slnečná energia, ktorá poskytuje vlastne vstupnú energiu poháňajúcu cykly nerastných látok (geochemické cykly).
Prirodzené spôsoby prenosu energie a hmoty boli však ľudským vplyvom pozmenené. Udialo sa to v troch zásadných zmenách resp. revolúciách:
1. neolitická
2. priemyselná
3. zelená revolúcia

1, Asi pred 10 000 rokmi sa zmenou životného štýlu ľudstva z lovcov a zberačov stali roľníci. V tomto období sa začínala využívať biomasa pre poľnohospodársku produkciu. Ešte stále bolo slnečné žiarenie primárnym energetickým zdrojom (nepovažuje sa za vážny zásah do biosféry).Z poškodenia životného prostredia sú dôležité erózia pôdy, odlesňovanie.
2, V tomto období dochádza k veľkému využívaniu fosílnej energie a prírodných zdrojov pre priemyselnú výrobu. Dochádza k posunu prirodzených spôsobov prenosu energie a hmoty (18. storočie).
3. Vývoj a pestovanie nových vysokovýnosných odrôd ako výsledok technologických inovácií. Hlavným účinkom tejto zmeny do prirodzených spôsobov prenosu hmoty (po 2. svetovej vojne) – hnojivá, chemické postreky.

Poľnohospodárske a priemyselné premeny podstatne zmenili pôvodné trasy prenosu energie a prirodzené geochemické cykly.

B)Prírodovedný dôkaz má význam pri riešení environmentálnych problémov, ako napríklad klimatické zmeny, znečistenie riek a oceánov, kyslé dažde, miznutie tropických pralesov a pod. Avšak skôr než môžeme problém riešiť, musíme poznať jeho podstatu. Prírodné vedy nám v tom môžu pomôcť. Žiaľ vedecké poznatky sa sprostredkúvajú vo forme modelov, modely nepodliehajú ,,dôkazom“, t.j. z dôvodov logiky nemožno potvrdiť ich pravdivosť. Príčina tkvie v tom, že všetky prírodné systémy, či už podnebie, rieky, moria, ovzdušie nie sú systémami uzavretými, ale ,,otvorenými“. Z otvorenosti systému vyplýva, že presná reprezentácia systému modelom nie je nikdy zaručená. Hoci s potrebou vedeckého dôkazu môžeme súhlasiť, musíme si byť vedomí jeho obmedzení.

C)Prírodné vedy majú veľký význam pre pochopenie a predchádzanie environmentálnym problémom, ako aj pre ich potenciálne riešenie. Poznatky prírodných vied však majú svoje obmedzenia. Po prvé u niektorých modelov, v ktorých sa nevyskytujú žiadne náhodné javy – vôbec nemožno určiť ich stav v budúcnosti.
Po druhé – modely, ktorých súčasťou je rovnosť náhodných javov, zahŕňajú predpovede v budúcom stave vo forme rozdelenia pravdepodobnosti možných stavov systému. Z toho vyplýva, že vedecké poznatky, tak spoločenské ako i prírodovedné, majú svoje ohraničenia. To nás však nemôže odrádzať od používania modelov zahŕňajúcich takéto poznanie.