Utjecaj čovjeka na hidrosferu i kriosferu

Prof.dr.sc. Stjepan KrčmarOdjel za biologiju, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku

hidrosfera s vodenom masom od 1,4 milijarde km3 pokriva 71% površine planeta Zemlje

od 1,6 do 1,8 milijuna opisanih vrsta – hidrosfera sadrži 275.000 vrsta

mora i oceani čine 97,5% hidrosfere hidrosfera je izvor hrane i osnova za život (ribe i drugi vodeni

organizmi), 2/3 svjetskog stanovništva živi u priobalnom području mora i oceana u pojasu širokom 60 km, od 23 najveća grada na svijetu, 16 se nalazi na morskoj obali

prema podacima (FAO -a) 1995. bilo je 30 milijuna ribara, 95% u Aziji

ulov je iznosio preko 80 milijuna tona ribe

od 20.000 postojećih vrsta riba gospodarski ulov se odnosi na oko 200 vrsta riba

Slika 105. Kontinenti i oceani

hranidbeni lanci u mnogim morskim područjima su isprekidani, poremećena je dinamika populacije pojedinih vrsta, te često i cijela biološka ravnoteža

FAO predlaže redukciju svjetskih lovnih kapaciteta prije svega industrijskih brodova za 50%

1998. proglašena je godinom oceana, gdje se upozorilo na posljedice prelova i onečišćenosti morskih ekosustava

najčešći lovni ciljevi su tuna (Thunnus thinnus) i pilun (Xiphias gladius)

od 1993. do 1998. uginulo je u mrežama ribara 40.000 dupina i 30 kitova ulješura

Slika 107. Thunnus thinnus

Slika 106. Xiphias gladius

potraženja za nekim vrstama riba, školjkaša i rakova ostvaruje se kroz umjetni uzgoj u marikulturama, tzv. plava revolucija koja godišnje donosi 6 milijardi $ i u kojoj sudjeluje oko 50 zemalja morski rakovi iznose samo 3% po težini, a prodajna vrijednost iznosi 20%

glavni proizvođači su Kina s 57% svjetske proizvodnje, Indija 9%, Japan, Indonezija 4%

prema FAO-a od1992. do 1996., uništeno je 1,2 milijuna ha mangrova, šumskih ekoloških sustava na plitkim obalama u zoni plime i oseke, koji su važna mrijestilišta riba i drugih vodenih organizama

utvrđena je kemijska opterećenost akvakultura zbog uporabe ribljeg brašna i antibiotika

Slika108. Plutajući ribogojilišni bazeni (kavezi) za uzgoj riba u prirodnom okruženju

neživi resursi u moru i oceanima su zemni plin, koji se crpi sa 17% , nafta sa 26%

zalihe nafte se procjenjuju na 6,5 milijardi t, zemnog plina 21,4 milijarde t

na dubinama većim od 400 m nalazi se hidrat metana (80% vode + 20% metana)

pretpostavlja se da je tako uskladišteno 10.000 GtC (metan atmosfere 3,6 GtC)

čovjek onečišćuje kemikalijama: padaline, stajaću i tekuću površinsku vodu na kopnu, poniruću i podzemnu vodu, mora i oceane, vodenu paru

Slika 109. Platforma nafte

godišnja proizvodnja kemikalija procjenjuje se na 300 milijuna tona

s kopna dolazi 80% onečišćenja: industrijske kemikalije, otpadne vode sela i gradova, poljodjelska gnojiva, pesticidi, teški metali, boje za brodove, klorirani ugljikovodici, čvrsti kućni i industrijski otpad

Meksički zaljev (ispred obala Luisiane u SAD) nastaje svake godine beživotan morski prostor površine 10.000 km2, dubine 60 m zbog eutrofikacije unosa N i P iz rijeke Mississipi u iznosu od1,82 milijuna tona godišnje

dovode često do hormonalnih poremećaja morskih organizama

Slika 110. Meksički zaljev

tankeri za prijevoz sirove nafte godišnje prevezu 1,4 milijarde t, koje često rezultiraju nesrećama:

Andros Patria (Grčka) 1978., Španjolska (50.000 t), Amoco Cadiz (Liberija) Brest (230.000 t), Kharg 5 (Iran) 1989. Sjeverna Afrika (70.000 t), Haven (Cipar) 1991. Đenova (50.000 t) itd.

u unutrašnjosti se koristi 130 kg N po ha za uzgoj kukuruza

takve nesreće sudjeluju u onečišćenju mora s 10%, ukupni godišnji izljev nafte iznosi 3,2 do 6,3 milijuna t

iz pogonskih goriva brodova u atmosferu se otpušta 10 milijuna t NOx i 8,5 milijuna t SO2

Slika 111. Naftna korporacija Exxon Mobil

1 l ulja pokvari okus 1.000.000 l pitke vode

pretpostavlja se da na morskom dnu ima desetak milijuna t naftnog mulja

plutajući sloj nafte: onemogućava fotosintezu fitoplanktona i uzrokuje ugibanje morskih životinja (ptice i sisavci)

nezasićeni aromatski ugljikovodici smanjuju mogućnost orijentacije, traženje hrane kod morskih organizama već i pri malim koncentracijama

od 0,001 x 10-6

globalizacija privrede dovodi i do globalizacije flore i faune

Slika 112. Plutajući sloj nafte

zelena alga Caulerpa taxifolia (tropski Pacifik)

prvo nalazište u Monaku 1984. (za 5 godina - 1 ha površine) 1996. unutar 100 km dugog pojasa od

Tulona i Alassia na površini od 4630 ha

u Hrvatskoj je nađena oko otoka Hvara, Krka i Raba

konkurentna je vogi, morskoj travi (Posidonia oceanica)

ne ulazi u prehrambene lance, otporna je na hladnoću; može preživjeti nekoliko dana na 70 C, 3 mjeseca na 100 C, raste na temperaturi iznad 150 C

širi se sidrima brodova, mogućnost suzbijanja mehaničkim čišćenjem

rebrasta meduza Mnemiopsis leidyi - Crno more - smanjen ulov srdela za 90%.

Slika 113.Caulerpa taxifolia

Slika 114. Mnemiopsis leidyi

slatka voda je: životni prostor, živežna namirnica, sirovina, transportni medij, izvor i prenosilac energije, otapalo, prijamnik i otpremnik nečistoće, sredstvo za poljoprivrednu i industrijsku proizvodnju, multifunkcionalni resurs

na kopno godišnje padne oko 110.000 km3 padalina, ispari 71.000 km3

obnova vodnih zaliha iznosi 39.000 km3 godišnje

Iskorištavanje i onečišćivanje slatke vode

Slika 115. Voda za piće

25.000 km3 (64%) otječe površinski (nestabilna zaliha)

za očuvanje ove vode izgrađeno je 40.000 akumulacijskih jezera

14.000 km3 obnavlja površinsku stajaću vodu i podzemnu vodu (stabilna zaliha)

fosilna podzemna voda, voda prošlih klimatskih razdoblja nalazi se na dubini do 2000 m, njen volumen se procjenjuje na 23,4 milijuna km3 od čega, 45% iznosi slatka voda

Slika 116. Slapovi Krke

Tablica 7. Godišnja obnovljiva vodena masa na pojedinim kontinentima

Kontinent km3/god mm m3/god/st

Europa 3.110 319 4.410

Azija 13.190 293 4.130

Afrika 4.225 139 6.581

S. Amerika 5.960 287 13.925

J. Amerika 10.380 583 34.949

Australija 1.965 225 7.337

Ukupno 38.830 1846 71.332

2 milijarde ljudi nema dovoljnu opskrbu vodom

najviša potrošnja vode po stanovniku je u UAE 528 l dnevno

individualna dnevna potrošnja vode: Italija 251 l, Švicarska 242 l, Španjolska 210 l, Etiopija 16 l, Indija 25 l

4% ljudi troši dnevno više od 300 do 400 l vode po osobi za kućanske potrebe

2/3 stanovništva 50 l vode (dnevno)

najveća potrošnja vode je u: poljoprivredi 70% industriji 22 do 24% domaćinstvima tek 8%

Slika 117. Navodnjavanje

Tablica 8. Količina godišnje potrošnje vode na pojedinim kontinentima

Kontinent Godina Potrošnja

(km3)

po stanovniku

(m3)

u kućanstvu

%

Afrika 1995 10 199 7

Azija 1987 98 542 6

Europa 1995 455 626 14

S. Amerika 1995 608 1.451 9

Australija 1995 17 586 19

J. Amerika 1995 106 332 18

Cijeli svijet 1987 3.240 645 8

  Tablica 9. Dnevna potrošnja vode po stanovniku u Srednjoj Europi (Njemačka 1996).

Oblik korištenja (litara) %

Piće i kuhanje 4 3

Osobna higijena 48 36

WC 42 32

Pranje rublja 18 14

Pranje suđa 8 6

Čišćenje stana 4 3

Ostalo (vrt itd) 8 6

Ukupno 132 100

intenzivnije obrađivane poljoprivredne površine danas zauzimaju oko 1,5 milijardi ha, navodnjava se 18% ili 270 milijuna ha s 3.100 km3 vode

godišnje se na njima ostvaruje 40% svjetskog uroda, najviše 64 % od tih poljoprivrednih površina nalazi se u Aziji, Kini, Indiji, Pakistanu, Indoneziji, Tajlandu i Turskoj, u zemljama tzv. zelene revolucije

PROSJEČNA POTROŠNJA VODE U INDUSTRIJSKIM GRANAMA IZNOSI OD 22% DO 24%

razlike: Njemačka, Belgija, Finska, 80 - 85 % potrošnja vode u industriji, Grčka, Španjolska, Portugal , 30%, zemlje u razvoju 10 do 30%

Tablica 10. Godišnja potrošnja vode na kontinentima (km3), u poljoprivredi, po stanovniku (m2) i udio poljoprivrede u potrošnji vode (%)

Kontinent godina ukupna potrošnja

(km3)

po stanovniku

(m2)

poljoprivreda u

ukupnoj potrošnji

%

Afrika 1995 145 175 88

Azija 1987 1633 460 85

Europa 1995 455 244 31

S. Amerika 1995 608 711 49

J. Amerika 1995 106 196 59

Australija 1995 17 199 34,5

Tablica 11. Potrošnja vode u industriji po kontinentima

Kontinent Potrošnja vode u industriji (%)

Afrika 5

Azija 9

Europa 55

S. Amerika 42

Australija 2

J. Amerika 23

Cijeli svijet 23

5% otpadnih voda se na svijetu pročišćuje

onečišćenom vodom često se prenose različiti uzročnici bolesti

procjenjuje se da godišnje umire 25 milijuna ljudi od infekcija uzrokovanih protozoima: Entoameba histolytica i Girardia lamblia

Onečišćenost tekućica i stajaćica

bakterije: Escheria coli, Salmonella typhi, Legionella pneumophila, Vibrio cholerae te razni virusi zbog nedovoljnog razdvajanja pitke i otpadne vode

Slika 118. Entoameba histolytica

Slika 119. Girardia Lambia

Slika 120.

u 20 st. sintetizirano je 10 milijuna kemijskih spojeva

pretpostavlja se da hrana sadrži 6 - 8000 spojeva

posebno su štetni spojevi klora koji djeluju mutageno i kancerogeno

Njemačka godišnje proizvodi 3 milijuna t klora ili 37 kg po stanovniku

klor služi u proizvodnji: sredstava za dezinfekciju, lijekova, pesticida, za čišćenje itd.

Uzroci onečišćenosti stajaćica i tekućica su: otopljene soli: kloridi, sulfati, bikarbonati natrija, kalija, kalcija i magnezija, zbog navodnjavanja, kiselih kiša, industrijskih djelatnosti i soli za autoceste

teški metali: krom, mangan, cink, arsen, kadmij, bakar, živa, nikal, olovo iz metaloprerađivačke industrije, iz kopova mineralnih sirovina, metalnih rudača, iz odlagališta industrijskog i komunalnog otpada

organoklorpesticidi (DDT), organofosforpesticidi, karbamati, triacini, u prodaji se nalazi oko 10.000 pesticida koji se koriste u poljoprivredi

granične vrijednosti ovih spojeva u pitkoj vodi pojedinačno iznose 0,1g/l skupno 0,5 g/l

?Slika 121. DDT

u Njemačkoj je 30% obradivih ratarskih površina, a u Europi 65% obradivih ratarskih površina onečišćeno

PCB – poliklorirani bifenili su izuzetno štetni , nakupljaju se u hranidbenim lancima, gdje uzrokuju razne karcinome i mutagene deformacije

eutrofikacija (N, P)

Slika 123. Obradive ratarske površineSlika 122. Poliklorirani bifenili

Tablica 12. Stupnjevi eutrofikacije površinskih voda

Stupanj Ukupni P (mg m3)

Prosječni sadržaj klorofila (mg m3)

Srednja dubinska

vidljivost (m)

zasićenost O2 %

ultra –

oligotrofno

4 1 12 90

oligotrofno 10 2,5 6 80

mezotrofno 10-35 2,5-8 6-3 80-40

eutrofno 35-100 8-25 3-1,5 40-10

hipertrofno 100 25 1,5 10 - 0

bilježi se porast količine dušikovih spojeva (NH4, NO3) za 210 milijuna t godišnje (prirodnim putem nastaje 140 milijuna t), što ukazuje na poremećaje globalnog kruženja dušika

u srednjoj Europi u poljoprivredi troši se 95 kg/ha dušikovih spojeva godišnje

1980. trošilo se 120 do 130 kg/ha dušikovih spojeva koncentracija nitrata u drenažnoj vodi ispod oranica iznosi 60 do 150 mg/l ,

a granična vrijednost za pitku vodu je 50 mg/l

nitrat - nitrit - granična vrijednost (0,1 mg/l) - kancerogeni nitrosamini nadzemne i podzemne nuklearne eksplozije, nuklearne elektrane,

radioaktivni otpad

Slika 124. Černobil 26. travnja1986

1995. bilježi se 440 nuklearnih elektrana s kapacitetom od 2,2 milijarde KWh (17% svjetske proizvodnje električne energije)

glavni problem je skladištenje radioaktivnog otpada

godišnje se ispušta 150 milijuna t sumpora iz termoelektrana i 49 milijuna t dušika iz motornih vozila

zakiseljavanje voda (SO2) i (NO, NO2)

kišnica mijenja pH vrijednost, nekada je imala 4,6 do 5,6 zbog (H2CO3), danas ima pH od 4,0- 4,6

poljoprivreda doprinosi emisiji dušika s 54 milijunat u obliku NH3 koji se pretvara u NH4

+

Slika 125.

Utjecaj čovjeka na kriosferu

polarni ledenjaci na moru, kopnu, glečeri visokih planina, trajni mraz, led u rijekama, jezerima, i snijeg pokrivaju 16% površine Zemlje

sadrže 1,7 % vode na Zemlji ili 69% slatke vode

predviđa se daljnje smanjivanje ledenog pokrova do 2050.

otapanjem polarnog leda smanjuje se slanost, a temperatura površinske vode poraste za nekoliko stupnjeva, to bi moglo dovesti do izostanka poniranja hladnih vodenih masa, a time i do izostanka prodora toplijih površinskih struja na sjever

rezultat ovoga je novi raspored klimatskih prilika na Zemlji

kriosfera je spremište za polarnu faunu štetnih polikoriranih bifenila, halona,pesticida itd.

Literatura:

Glavač V. 1999. Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i Hrvatske šume. Zagreb, 211pp.

http://images.google.hr/ (1.10.2012.). http://www.nacional.hr/ (1.10.2012.). http://www.destinacije.com/ (1.10.2012.).