1: Наука про навколишнє середовище Передмова

Що таке екологічна наука?

Наука про навколишнє середовище - це динамічне, міждисциплінарне дослідження взаємодії живої і неживої частин навколишнього середовища, з особливим акцентом на вплив людини на навколишнє середовище. Вивчення екологічної науки включає обставини, об'єкти або умови, якими оточений організм чи спільнота, та складні способи їх взаємодії.

Екологічна наука є міждисциплінарною

Наука про навколишнє середовище включає дисципліни в галузі фізичних наук (як геологія, ґрунтознавство, фізична географія, хімія та атмосферні науки), наук про життя (як екологія, біологія збереження, біологія відновлення та біологія населення), соціальні науки (як географія людини, економіка, право, політологія, і антропологія), і гуманітарні науки (філософія, етика). Таким чином, вчені-екологи - це різноманітна купа. Однак всі вони збираються разом для вивчення та визначення минулих, поточних та майбутніх екологічних проблем, а також вивчення рішень екологічних проблем, а також врахування практичних потреб.

 

Малюнок\(\PageIndex{a}\): Діаграма Венна, що ілюструє, як екологічні науки є міждисциплінарними між гуманітарними, природничими науками (що включає фізичні та біологічні науки) та соціальними науками. Зображення Рейчел Шлейгер (CC-BY-NC).

 

Навіщо вивчати екологічні науки?

Необхідність справедливого, етичного та сталого використання ресурсів Землі глобальним населенням, яке наближається до несучої здатності планети, вимагає від нас не тільки розуміння того, як поведінка людини впливає на навколишнє середовище, але й наукові принципи, що регулюють взаємодію між живими та не- живий. Наше майбутнє залежить від нашої здатності розуміти та оцінювати доказові аргументи щодо екологічних наслідків людських дій та технологій, а також приймати обґрунтовані рішення на основі цих аргументів.

Від глобальної зміни клімату до втрати середовища існування, спричиненої зростанням та розвитком людської популяції, Земля стає іншою планетою - прямо на наших очах. Глобальний масштаб і швидкість змін навколишнього середовища виходять за рамки нічого в записаній історії людства. Наше завдання полягає в тому, щоб отримати покращене розуміння складних екологічних систем Землі; систем, що характеризуються взаємодією всередині та між їх природними та людськими компонентами, які пов'язують локальні з глобальними та короткострокові з довгостроковими явищами, та індивідуальна поведінка з колективними діями. Складність екологічних викликів вимагає від усіх нас участі у пошуку та впровадженні рішень, що призводять до довгострокової екологічної стійкості.

Трагедія громад

У своєму есе «Трагедія громад» Гарретт Хардін (1968) подивився на те, що відбувається, коли люди не обмежують свої дії, включивши землю як частину своєї етики. Трагедія громад розвивається наступним чином: Уявіть собі пасовище, відкрите для всіх («громади»). Слід очікувати, що кожен пастух намагатиметься утримувати якомога більше худоби на громадах. Як раціональні істоти, кожен пастух прагне максимізувати свою вигоду. Додавання більшої кількості великої рогатої худоби збільшує їх прибуток, і вони не зазнають жодних негайних негативних наслідків, оскільки спільність поділяють усі. Раціональний пастух робить висновок, що єдиний розумний хід - додати до свого стада ще одну тварину, а потім іншу, і так далі. Однак до такого ж висновку приходить кожен раціональний пастух, який поділяє спільні. У цьому полягає трагедія: кожна людина замкнена в системі, яка змушує їх без обмежень збільшувати своє стадо у світі, який обмежений. Врешті-решт це призводить до руйнування громад. У суспільстві, яке вірить у свободу громад, свобода приносить руйнування всім, тому що кожна людина діє егоїстично.

Хардін продовжував застосовувати ситуацію до сучасних громад: надмірний випас громадських земель, надмірне використання громадських лісів та парків, виснаження популяції риб в океані, використання річок як загального сміттєзвалища для стічних вод та забруднення повітря забрудненням.

«Трагедія громад» застосовується до того, що, мабуть, є найбільш наслідковою екологічною проблемою: глобальною зміною клімату. Атмосфера - це загальне середовище, в яке країни скидають вуглекислий газ при спалюванні викопного палива. Хоча ми знаємо, що генерація парникових газів матиме згубний вплив на всю земну кулю, ми продовжуємо спалювати викопне паливо. Як країна, негайна вигода від подальшого використання викопного палива розглядається як позитивна складова (через економічне зростання). Однак усі країни поділять негативні довгострокові наслідки.

Деякі показники глобального екологічного стресу

• Ліси - Вирубка лісів залишається головною проблемою. 1 мільйон гектарів лісу було втрачено щороку в десятиліття 1980-1990 років. Найбільші втрати лісової площі відбуваються в тропічних вологих листяних лісах, зона найкраще підходить для поселення людей і сільського господарства. Останні оцінки свідчать про те, що майже дві третини вирубки тропічних лісів пов'язано з тим, що фермери розчищають землі для сільського господарства. Зростає занепокоєння щодо зниження якості лісів, пов'язаного з інтенсивним використанням лісів та нерегульованим доступом.
• Грунт - аж 10% рослинної поверхні землі зараз принаймні помірно деградовані. Тенденції якості ґрунтів та управління зрошуваними землями викликають серйозні питання щодо довгострокової стійкості. За підрахунками, близько 20% з 250 мільйонів гектарів зрошуваних земель у світі вже деградовані до такої міри, коли виробництво рослинництва серйозно скорочується.
• Прісна вода - Близько 20% населення світу не має доступу до безпечної води, а 50% не мають доступу до безпечної санітарії. Якщо нинішні тенденції у водокористуванні збережуться, дві третини населення світу можуть жити в країнах, які відчувають помірний або високий водний стрес до 2025 року.
• Морське рибальство - 25% світового морського рибальства ловиться на максимальному рівні продуктивності, а 35% перелову (врожайність знижується). Для того, щоб підтримувати поточне споживання риби на душу населення, глобальні врожаї риби повинні бути збільшені; значна частина збільшення може відбуватися через аквакультуру, яка є відомим джерелом забруднення води, втрати водно-болотних угідь та знищення мангрових боліт.
• Біорізноманіття - Біорізноманіття все частіше потрапляє під загрозу розвитку, який руйнує або деградує природні середовища існування, а також від забруднення з різних джерел. Перша всебічна глобальна оцінка біорізноманіття поставила загальну кількість видів близько 14 мільйонів і виявила, що від 1% до 11% видів світу може загрожувати вимирання щодесятиліття. Прибережні екосистеми, в яких проживає дуже велика частка морських видів, піддаються великому ризику, оскільки, можливо, третина узбережжя світу має високий потенційний ризик деградації, а ще 17% - помірний ризик.
• Атмосфера - Міжурядова група з питань зміни клімату встановила, що діяльність людини має помітний вплив на глобальний клімат. Викиди CO ₂ у більшості промислово розвинених країн зросли протягом останніх кількох років, і країни, як правило, не змогли стабілізувати викиди парникових газів на рівні 1990 року до 2000 року, як того вимагає конвенція про зміну клімату.
• Токсичні хімічні речовини - Близько 100,000 хімічних речовин зараз знаходяться в комерційному використанні, і їх потенційний вплив на здоров'я людини та екологічну функцію становить значною мірою невідомі ризики. Стійкі органічні забруднювачі в даний час настільки широко поширені повітряними і океанськими течіями, що вони зустрічаються в тканині людей і дикої природи всюди; вони викликають особливе занепокоєння через їх високий рівень токсичності та стійкості в навколишньому середовищі.
• Небезпечні відходи - Забруднення важкими металами, особливо від їх використання в промисловості та гірничодобувній промисловості, також створює серйозні наслідки для здоров'я у багатьох куточках світу. Інциденти та аварії з неконтрольованими радіоактивними джерелами продовжують зростати, а особливі ризики становлять спадщина забруднених районів, що залишилися від військової діяльності, пов'язаної з ядерними матеріалами.
• Відходи - Виробництво побутових та промислових відходів продовжує зростати як в абсолютному, так і на душу населення у всьому світі. У розвинених країнах утворення відходів на душу населення зросла втричі за останні 20 років; у країнах, що розвиваються, велика ймовірність, що утворення відходів подвоїться протягом наступного десятиліття. Рівень обізнаності щодо наслідків неадекватного видалення відходів на здоров'я та навколишнє середовище залишається досить низьким; погана інфраструктура санітарії та управління відходами все ще є однією з основних причин смерті та інвалідності міської бідноти.

Атрибуції

Модифікована Мелісою Ха та Рейчел Шлейгер з Землі, людей та навколишнього середовища, навколишнього середовища та сталого розвитку та екологічної етики з екологічної біології Метью Р. Фішер (ліцензований відповідно до CC-BY)