Biodiverzita

Stabilita životního prostředí na Zemi

Život na Zemi se vyskytuje pouze v tenké vrstvě na rozhraní zemské kůry a atmosféry a zejména pak v hydrosféře. Tloušťka biosféry činí jen dvě desítky kilometrů (při poloměru Země zhruba 6400 km); objemem tedy zabírá jen 0,3 promile objemu Země.

Fyzikální a chemické podmínky v této vrstvě jsou neuvěřitelně stabilní. Na tom mají zásluhu:

• kosmologické podmínky (stálý zářivý výkon Slunce, stálá oběžná dráha Země)
• výskyt tekuté vody zejména v oceánech
• před účinky elektricky nabitých částic kosmického záření a zejména tzv. slunečního větru je povrch Země chráněn geomagnetickým polem, které má charakter dipólu s magnetickou osou mírně skloněnou k ose rotace
• průměrná teplota zemského povrchu, která činí v současné době + 15^o C, což je zhruba o 30_o C více, než kolik by měla planeta v téže poloze vůči Slunci, ale bez zemské atmosféry. Rozdíl je dán tzv. skleníkovým efektem. Protože hlavními skleníkovými plyny jsou vodní pára, oxid uhličitý a metan, je tento faktor spjat s existencí života na Zemi
• ozonová vrstva brání přístupu život nebezpečnému ultrafialovému záření Slunce až na zemský povrch. Existence ozonové vrstvy úzce souvisí s výskytem kyslíku v zemské atmosféře. Ještě před 700 miliony let bylo kyslíku v zemské atmosféře tak málo, že ozonová vrstva neměla z čeho vznikat. V době, kdy ozonová vrstva neexistovala, byl život na Zemi omezen na hlubší pásma v mořích a jezerech (voda totiž ultrafialové záření vydatně pohlcuje)
• dosud nejdelší homeostatický cyklus na Zemi objevili geologové teprve nedávno. Růst zastoupení oxidu uhličitého v atmosféře znamená zvýšení velikosti skleníkového efektu, a tedy celkové oteplení Země. Tím se zvyšuje výpar vody z řek, jezer a především oceánů, což má za následek mocnější dešťové srážky. Vodní kapičky vymývají oxid uhličitý z atmosféry, a ten je na povrchu oceánů dychtivě pohlcován planktonem, který jej včleňuje do svých organismů. Když plankton hyne, padají jeho ostatky na oceánské dno, kde se oxid uhličitý zabuduje do vápence (CaCO₃). Vlivem podsouvání litosférických desek se vápenec dostává skluzem přes zemskou kůru do vnějšího pláště až do hloubek, kde se taví magmatickým ohřevem. Prostřednictvím sopek se takto znovu uvolněný oxid uhličitý dostává zpět do zemské atmosféry a tak opět ovlivňuje velikost skleníkového efektu. Celý cyklus trvá zhruba půl miliardy let Grygar J. (2004).

Organismy aktivně pomáhají vytvářet stabilní podmínek pro svůj život (pozitivní zpětná vazba). Celoplanetární regulace je tak dosaženo srůstáním živé a neživé složky do jediného systému. Druhy a jejich prostředí se vyvíjejí ve vzájemné interakci; evoluce organismů je propojena s evolucí prostředí. Taková autoregulace života a prostředí Země vede k vytváření vědeckých teorií o živé planetě Zemi - vycházející z tzv. hypotézy Gaia.

Ochrana biodiverzity

Biodiverzita neboli biologická rozmanitost má tendenci se v průběhu evoluce zvyšovat. K jejímu poklesu dochází v důsledku určitých katastrof, nebo například i zásahem člověka.

Hlavním cílem zachování biodiverzity je uchování rozmanitosti jednotlivých biologických druhů i různorodosti prostředí, ve kterých se tyto druhy nacházejí. Proměny ve složení, zastoupení druhů se odehrávají také přirozenou cestou, v současné době však jsou výraznější ty, které působí lidská činnost.

Zachování rozmanitosti biologických druhů je nezbytné, protože udržují stabilitu ekosystémů. Například v době přírodní krize mohou přispět k jejímu odvrácení ty organismy, jejichž vliv na fungování ekosystému byl do té doby nepatrný.

Studium biodiverzity se často zaměřuje na ochranu ohrožených druhů a druhů, které ke svému životu potřebují specifické přírodní podmínky (složení půdy, vody, dobu a intenzitu osvitu a další). Zásahy do jejich přirozeného prostředí – například vznik nové zástavby, klimatické změny, zemědělské využívání okolí, kácení lesů – mohou jejich výskyt omezit či je mohou zničit. Další nebezpečí představují nově zavlečené druhy – jejich invaze do prostředí, kde nemají přirozené nepřátele. Stávají se dominantními, jejich počet se zvyšuje na úkor ostatních druhů.

Za základní dokument, který se týká ochrany biologické rozmanitosti je považována Úmluva o biologické rozmanitosti (CBD), která byla podepsána na Summitu Země v Riu de Janeiro 5. června 1992. Usiluje o zachování diverzity genové, druhové a ekosystémové.

Zabránit úbytku biologických druhů lze obtížně, snahy by však měly směřovat k omezení zásahů člověka do přirozeného prostředí. Druhům, které o své prostředí přišly, by se mělo poskytovat náhradní útočiště.

Témata

• Pojmy související s biodiverzitou
• Vývoj a vymírání druhů
• Globální ochrana biodiverzity
• Ekosystémový přístup
• Přístup zohledňující kvalitu lidského života

• Krajina

• Etické problémy vztahu k přírodě

Příklady a zdroje pro výuku

• Čtení z Bedrníku: Strategie ochrany biologické rozmanitosti
• http://chm.nature.cz/cooperation/fol387720
• http://chm.nature.cz/network/fol766749

Zdroje

BIOWEB

Činčera, J. (2001): Největší ekologické katastrofy za posledních 20000 let. Environmentální informační systémy a humanistická environmentalistika - texty k výuce. Vyšší odborná škola informačních služeb v Praze.

Grygar J. (2004): Kosmické katastrofy. Stabilita životního prostředí na Zemi. Přednáška proslovená v cyklu "Otázky a názory" dne 6. prosince 1994 na ČVUT v Praze. In: Věda a víra, ALDEBARAN, ISBN 80-903117-2-5.

Härtel, H. (2003): Biologické principy ochrany přírody. In: http://botany.natur.cuni.cz/cz/studium/bioochrana.rtf

Heczko, S.: Gaia - vědecká teorie o živé planetě Zemi.

Jeník J. (1998): Ekosystémy, učební text na PřF UK.

Jeník, J. (2003): Ekosystém: nepominutelné mezioborové paradigma. Ad Vesmír 81, 127–131, 2002/6. Pro registrované.

REID, W. V. a Skupina Hodnocení ekosystémů k miléniu (Millennium Ecosystem Assessment): Zpráva Hodnocení ekosystémů k miléniu. Syntéza. COŽP UK, Praha. ISBN 80-239-6300-7

Koshland D.E. Jr. (2002): The seven pillars of life. Science 22 March 2002: Vol. 295. no. 5563, pp. 2215 - 2216.

Lovelock, J. (1994): Gaia. Živoucí planeta, edice Kolumbus, Mladá fronta ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí ČR, Praha. ISBN 80-204-0436-8 a ISBN 80-85368-56-0.

Schreiber, V. (2002): Sedm pilířů života.

Life, From Wikipedia, the free encyclopedia. Český překlad