ŚRODOWISKO NATURALNE CZŁOWIEKA: BIOSFERA CZY CYWILIZACJA? WYKŁAD 6 Mitologia biosfery

Transkrypt

1 ŚRODOWISKO NATURALNE CZŁOWIEKA: BIOSFERA CZY CYWILIZACJA? WYKŁAD 6 Mitologia biosfery

2 STABILNOŚĆ BIOSFERY

3 STABILNOŚĆ BIOSFERY??????????????

4 QUIZ Odpowiedz najkrócej na pytania 1. CZY W PRZYRODZIE PANUJE RÓWNOWAGA? 2. JEŻELI TAK, TO CO SPRAWIA, ŻE W PRZYRODZIE PANUJE RÓWNOWAGA?

5 Czy istnieje równowaga w przyrodzie?

6 św. Hubert patron myśliwych 3.XI

7 św. Hubert patron myśliwych 3.XI

8 Myśliwi przywracają równowagę w przyrodzie

9 Myśliwi przywracają równowagę w przyrodzie istnieje równowaga w przyrodzie

10 Myśliwi przywracają równowagę w przyrodzie istnieje równowaga w przyrodzie jest to stan naturalny i pożądany

11 Myśliwi przywracają równowagę w przyrodzie istnieje równowaga w przyrodzie jest to stan naturalny i pożądany ten stan został naruszony ( przez człowieka)

12 Myśliwi przywracają równowagę w przyrodzie istnieje równowaga w przyrodzie jest to stan naturalny i pożądany ten stan został naruszony ( przez człowieka) można go przywrócić

13 Myśliwi przywracają równowagę w przyrodzie

14

15 Lukas Cranach; Adam i Ewa w Raju Stan naturalny Stare dobre czasy... Raj utracony...

16 Raj na Ziemi, 1607 Jan Breughel Starszy

17 Herodot z Halikarnasu Ἡρόδοτος ὁἁλικαρνασσεύς p.n.e.

18 Jean-Jacques Rousseau ( ) Stephen Alfred Forbes ( )

19 Raj (równowagę) można przywrócić Lukas Cranach; Adam i Ewa w Raju

20 Raj (równowagę) można przywrócić sortując śmieci Lukas Cranach; Adam i Ewa w Raju

21 Raj (równowagę) można przywrócić sortując śmieci Lukas Cranach; Adam i Ewa w Raju stawiając wiatraki

22 Raj (równowagę) można przywrócić sortując śmieci Lukas Cranach; Adam i Ewa w Raju prawnie chroniąc gatunki stawiając wiatraki

23 ? University of Chicago Press Chicago, 1991

24 Uporczywy mit ekologiczny Princeton University Press Princeton, 2009

25 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE H. Remmert, Oekologie, 1980 CO TO JEST?

26 Równowaga w przyrodzie Balance of nature

27 Co to jest PRZYRODA? Równowaga w przyrodzie Balance of nature

28 Co to jest PRZYRODA?

29 Co to jest PRZYRODA? Wszechświat? ( prawa przyrody )

30 Co to jest PRZYRODA? Wszechświat? ( prawa przyrody ) Obiekty przyrody ożywionej? ( miłośnicy przyrody )

31 Co to jest PRZYRODA? Wszechświat? ( prawa przyrody ) Obiekty przyrody ożywionej? ( miłośnicy przyrody ) Biosfera?

32 Co to jest PRZYRODA? Wszechświat? ( prawa przyrody ) Obiekty przyrody ożywionej ( miłośnicy przyrody ) Biosfera

33 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE H. Remmert, Oekologie, 1980 = równowaga ekologiczna

34 CO TO JEST RÓWNOWAGA?

35 CO TO JEST RÓWNOWAGA?

36 CO TO JEST RÓWNOWAGA? Stan ustalony Jednakowe siły się znoszą

37 CO TO JEST RÓWNOWAGA?

38 CO TO JEST RÓWNOWAGA? Pozory mylą!

39 CO TO JEST RÓWNOWAGA?

40 CO TO JEST RÓWNOWAGA? Stan ustalony (steady state) Wyrównane tempa procesów RÓWNOWAGA DYNAMICZNA

41 Stan ustalony (steady state) Wyrównane tempa procesów RÓWNOWAGA DYNAMICZNA CO TO JEST RÓWNOWAGA? dq dt = A - B A = B dq dt = 0 Q = const.

42 CO TO JEST RÓWNOWAGA? dq dt = A - B A = B dq dt = 0 REGULACJA? Q = const. Stan ustalony (steady state) Wyrównane tempa procesów RÓWNOWAGA DYNAMICZNA

43 CO TO JEST RÓWNOWAGA? dq dt = A - B A = B dq dt = 0 REGULACJA? Q = const. Stan ustalony (steady state) Wyrównane tempa procesów RÓWNOWAGA DYNAMICZNA

44 CO TO JEST RÓWNOWAGA? dq dt = A - B A = B dq dt = 0 REGULACJA? Q = const. Stan ustalony (steady state) Wyrównane tempa procesów RÓWNOWAGA DYNAMICZNA

45 CO TO JEST RÓWNOWAGA? Stan ustalony (steady state) RÓWNOWAGA DYNAMICZNA

46 STAŁOŚĆ: obserwowany brak zmian danej zmiennej, przyczyny mogą być rozmaite; RÓWNOWAGA (statyczna, dynamiczna): obserwowana stałość danej zmiennej, dzięki znoszeniu się różnych oddziaływań (statycznych lub dynamicznych), w wyniku regulacji lub przypadku: STABILNOŚĆ: zdolność układu do przywracania tej samej (zadanej) wartości zmiennej; wynik regulacji lub samoregulacji, zwykle celowej. HOMEOSTAZA: stabilność uzyskiwana przez celową samoregulację na zadanym poziomie (tylko: organizmy, systemy sztuczne). NIE DOTYCZY EKOSYSTEMÓW!

47 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE RÓWNOWAGA DYNAMICZNA? STAN USTALONY?

48 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE RÓWNOWAGA DYNAMICZNA? Ale w jakich procesach? STAN USTALONY? Ale jakich zmiennych?

49 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE RÓWNOWAGA TERMODYNAMICZNA? Wszystkie przemiany energetyczne? STAN USTALONY? Śmierć cieplna wszechświata?

50 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE RÓWNOWAGA DYNAMICZNA W procesach ekologicznych STAN USTALONY Zmiennych dot. biosfery

51 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE ZMIENNA: RÓZNORODNOŚĆ BIOTYCZNA BIOSFERY PROCESY: SPECJACJA I EKSTYNKCJA

52 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE ZMIENNA: RÓZNORODNOŚĆ BIOTYCZNA BIOSFERY PROCESY: SPECJACJA I EKSTYNKCJA

53 ZMIANY RÓŻNORODNOŚCI BIOLOGICZNEJ BIOSFERY W FANEROZOIKU (OSZACOWANA LICZBA RODZIN WSZYSTKICH TAKSONÓW) wg Bentona, 1995

54 Liczba rodzin Planktonowych Foraminifera (Sepkoski 1993) WIELKIE WYMIERANIA Liczba rodzin miliony lat

55 RÓZNORODNOŚĆ BIOTYCZNA BIOSFERY wnioski: Nie istniał pierwotny stan równowagi specjacji i wymierania Liczba gatunków stale się zmieniała Średnio stale rosła Po katastrofalnych wymieraniach bioróżnorodność regenerowała po mln lat [zaledwie...]

56 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE ZMIENNA: BILANS WĘGLA W BIOSFERZE PROCESY: PRODUKCJA BIOMASY, DEKOMPOZYCJA

57 September 2013: September 2012: ppm ppm

58 DUŻY OBIEG WĘGLA Fotosynteza Wietrzenie krzemianów Zagrzebanie depozycja CaCO 3 C organiczny w osadach Metamorfizm diageneza Wietrzenie Metamorfizm diageneza C węglanowy w osadach Wulkanizm Subdukcja C płaszcza Subdukcja

59 MAŁY OBIEG WĘGLA HIPOTETYCZNY STAN RÓWNOWAGI

60 OBECNY STAN NARUSZONEJ RÓWNOWAGI MAŁY OBIEG WĘGLA

61 STAN NARUSZONEJ RÓWNOWAGI NP. W KARBONIE MAŁY OBIEG WĘGLA

62 OKRESY MASOWEJ DEPOZYCJI WĘGLA ZREDUKOWANEGO W FANEROZOIKU Zgrzebanie węgla Skały z zasobami węgla Globalna depozycja węgla Skały z zasobami węgla (%) Czas (miliony lat)

63 ZMIANY SKŁADU ATMOSFERY W FANEROZOIKU TLEN CO 2 Lane ,03 0,04%

64 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE Dygresja 1: czy możliwy jest rozwój zrównoważony?

65 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE Dygresja 1: czy możliwy jest rozwój zrównoważony? dq dt = A - B A = B RÓWNOWAGA = STAGNACJA ROZWÓJ = WZROST WZROST = A>B dq dt = 0 Q = const.

66 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE Dygresja 1: czy możliwy jest rozwój zrównoważony? dq dt dq dt = A - B A = B = 0 RÓWNOWAGA = STAGNACJA ROZWÓJ = WZROST WZROST = A>B NIE MA NIC ZA DARMO Q = const.

67 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE Dygresja 1: czy możliwy jest rozwój zrównoważony? dq dt dq dt = A - B A = B = 0 Q = const. RÓWNOWAGA = STAGNACJA ROZWÓJ = WZROST WZROST = A>B NIE MA NIC ZA DARMO sustainable development = rozwój trwały (do czasu)

68 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE Dygresja 2: czy klimat Ziemi był dawniej zrównoważony? 400 tys. lat Zmiany zawartości CO 2 w atmosferze (ppmv) Zmiany średniej temperatury

69 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE Dygresja 2: 390 Zmiany zawartości CO 2 w atmosferze (ppmv) 400 tys. lat CAŁA HISTORIA CYWILIZACJI Zmiany średniej temperatury

70 BILANS WĘGLA W BIOSFERZE wnioski Nie istniał pierwotny stan równowagi C w biosferze Pule CO 2 i C zredukowanego stale się zmieniały Nie istnieje rozwój zrównoważony Klimat Ziemi ciągle się zmieniał Obecne tempo zmian może znacznie przekroczyć zakres znany w historii gatunku Homo sapiens

71 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE WNIOSKI OGÓLNE Równowaga w układach ekologicznych występuje rzadko i jest trudna do badania

72 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE WNIOSKI OGÓLNE Równowaga w układach ekologicznych występuje rzadko i jest trudna do badania Wartością jest środowisko człowieka, a nie abstrakcyjna równowaga w przyrodzie

73 RÓWNOWAGA W PRZYRODZIE WNIOSKI OGÓLNE Frazes o równowadze w przyrodzie uporczywie powtarzany wprowadza w błąd; Jest bardzo trudny do wyeliminowania.

74

75 Niejasne, popadające w błędne koło i wieloznaczne: studenckie definicje metafory Równowaga w przyrodzie

76