Většina přírodních systémů má poměrně vysokou stabilitu a narušení způsobená menšími přírodními katastrofami, jako jsou povodně, lesní požáry, období sucha, nenarušují jejich rovnováhu. Někdy stačí ale nepatrný zásah do přírodního systému a tato rovnováha se poruší.

Z teorie dynamických systémů plyne, že systém lze do určité míry z jeho rovnováhy vychýlit bez průchodu kritickým bodem. Při určité velikosti této výchylky systém projde kritickým bodem a zaujme nový stabilní stav. [6]

Důsledkem narušení rovnováhy může být nejen bezprostřední reakce přírodního systému, ale reakce se může objevit až za velmi dlouhou dobu. V knize [11] autor uvádí případ údolí Doon v podhůří západního Himálaje, které je bohaté na dešťové srážky. Většina vodních srážek se vsákne do vápencového horizontu a poskytuje obyvatelstvu vodu po většinu roku. V této oblasti se asi dvacet let těžil vápenec pro průmyslové účely. Proto valná část vody z monzunových dešťů odtékala pryč. Postupně se snížila vodnatost v suchém období a mnoho pramenů, které původně vyvěraly z vápencového podloží, vyschlo.
 

Lidé v zemích Evropy a Ameriky postupně nahradili rozmanitost přírodní vegetace monokulturami, aby si zjednodušili sklizeň. Tím se ale umožnilo značné přemnožení živočišných škůdců zemědělských a lesních kultur v takových oblastech. Významným faktorem pro šíření škůdců do rozsáhlých oblastí je hustá síť komunikací a doprava materiálu. Dokud byla migrace lidí nízká, škůdci se šířili pouze v omezených pro jejich rozvoj příznivých oblastech. Kolísání počtu jedinců v populaci bylo ovlivněno především klimatickými podmínkami a řadou přímých a zpětných vazeb na ostatní živočichy a rostliny v dané oblasti. Přemnožení hrabošů po mírné zimě vedlo k tomu, že poštolky a káňata uživily více mláďat, která následující rok v dospělosti zlikvidovala více hrabošů. Nedostatek hrabošů v následujícím roce vedl ke snížení populace těchto dravců.

Činnost člověka řadu vazeb v ekosystémech narušila. Pokud v nějaké omezené oblasti monokultury vznikne nějaká agresivnější forma škůdce, nezůstane uzavřena v dané oblasti, ale rozšíří se na značné území. Škůdce obvykle není schopen zničit všechny své hostitele, tedy organismy, které mu slouží za potravu. Pokud zůstává omezen na určitou oblast, vznikne u napadeného organismu určitá odolnost a mezi škůdcem a jeho obětí nastane rovnováha. Pokud se agresivní forma škůdce dostane do zcela nové oblasti, je její rozšíření rychlé a napadené organismy nestačí vytvořit obranné mechanismy.

Jako jeden z celé řady příkladů může sloužit mandelinka bramborová [Leptinotarsa decemlineata], která se v teplých oblastech Ameriky od Colorada po Mexiko živila listy divoce žijících lilkovitých rostlin. Asi kolem roku 1859 nalezla daleko výhodnější podmínky v hustých a rozsáhlých porostech brambor a začala se šířit do celé Severní Ameriky. V roce 1874 se dostala na pobřeží Atlantiku a odtud do západní a střední Evropy. Již v roce 1876 se objevila v Německu, v roce 1920 se rozšířila v Bordeaux a za 15 let po celé Francii. Na naše území se dostala brzy po 2. světové válce a způsobila rozsáhlé škody.

V knize [11] jsou uvedeny další příklady, jako je rozšíření plísně bramborové [Phytophtora infestans] z Ameriky do Irska, nebo rozšíření plísně skořicové [Phytophtora cinnamomi] od roku 1922 na Západní Sumatře a později v Austrálii, kde zcela zničila asi 400 000 hektarů lesů blahovičníku druhů Eucalyptus laevopinea a Eucalyptus macrorhyncha.

Monokultury samy o sobě přispívají přemnožení škůdců. Na Šumavě v letech 1873 až 1876 došlo k rozsáhlé kalamitě zaviněné lýkožroutem smrkovým, kdy bylo nutné zpracovat 7 miliónů m³ dřeva. Ve 20. a 30. letech 20. století v Čechách způsobila značné škody bekyně velkohlavá [Lynmatria dispar], která škodí dubům, habrům, lípám a ovocným stromům.

Řada odborníků se domnívá, že znečišťování ovzduší imisemi oslabuje většinu stromů, na nichž se pak množí škůdci, kteří byli dříve zcela bezvýznamní. Počátkem 20. století ve východní části USA čtvrtinu lesů představoval kaštan zubatý [Castanea dentata], který byl velmi ceněn pro své dřevo a velké množství taninu. Kaštanové lesy byly bohatě osídleny spárkatou zvěří, divokými krocany, veverkami a jinou zvířenou. Cizopasná houba Endothia parasitica způsobila zánik kaštanových hájů a tím i úbytek zvěře. Ekonomové odhadli tehdejší ztráty na asi jednu miliardu dolarů.

Možnost rychlé dopravy nese s sebou nechtěné šíření různých organismů do téměř všech obydlených částí planety. Člověk pěstuje a skladuje obilniny a luštěniny ve velkém množství a tím vytváří podmínky pro velmi rychlé šíření nežádoucích organismů, které na těchto rostlinách žijí a parazitují. Pokud tyto organismy navíc produkují toxické látky, může dojít k hromadným otravám zvířat i člověka. V roce 460 př.n.l. ve Spartě došlo k hromadné otravě námelem (ergotismus) z obilí napadeného paličkovicí nachovou [Claviceps purpurea], která produkuje námelové alkaloidy.

Zřejmě nejrozšířenějším organismem, který potraviny infikuje toxiny je plíseň kropidlák žlutý [Aspergillus flavus]. Produkuje jed aflatoxin, který patří k velmi silným kancerogenním látkám. Aflatoxin vyvolává rakovinu jater. K infekci může dojít nejen potravou, ale také vdechováním spor uvedené plísně.
 

Člověk vědomě nebo nevědomě způsobil rozšíření některých živočichů a rostlin do oblastí, v nichž se původně tyto organismy nevyskytovaly.

Zavlečené rostliny způsobí svojí invazí určité škody na původních kulturách, ale později většinou zdomácní a stanou se méně agresivní. Jsou však známy případy, kdy zavlečené rostliny způsobily ohromné ekonomické ztráty. Příkladem může být třezalka [Hypericum perforatum], která byla v roce 1793 zavlečena do Pensylvánie a v roce 1900 se dostala do Kalifornie. V roce 1929 pokrývala asi 350 tisíc hektarů pastvin a v roce 1952 již 1,25 miliónu hektarů. Dobytek třezalku nežere, protože působí zažívací potíže a farmáři utrpěli nebývalé ztráty. V roce 1944 z Francie byly dovezeny dva druhy brouků, kteří se živí třezalkou. V roce 1959 byla třezalka zredukována na pouhé jedno procento původní rozlohy.

V roce 1859 australský farmář Austin Mack přivezl z Anglie několik koroptví a asi 20 králíků, aby obohatil lovnou zvěř na svých pozemcích ve státě Victoria. Králící se brzy aklimatizovali a začali se rychle šířit do dalších australských států. Králík nepotřebuje vodu a k napojení mu postačuje ranní rosa na trávě. Králice dospívá už v šesti měsících a může mít do roka až osm vrhů průměrně po osmi mláďatech. Králík v Austrálii nemá žádné přirozené nepřátele kromě divokého psa dinga. V roce 1890 byl počet králíků v Novém Jižním Walesu odhadnut na 600 miliónů kusů. Zhruba 10 králíků spase tolik trávy jako jedna ovce. V boji proti králíků se neuplatnil lov, kladení pastí, ani kočky. Nepomohlo ani rozorávání králičích nor. Farmáři vybudovali nákladný plot o délce 2150 km z Port Hedlandu při Indickém oceánu až do Hopetownu na jižním pobřeží Austrálie a postavili 11 tisíc km plotů na různých jiných úsecích. Králíci ale pronikli všude. Teprve v roce 1950 byla na australský kontinent přenesena virová nemoc myxomatóza. Komáři tuto nemoc brzy roznesli a do tří let uhynulo 90% všech králíků.

Příklad australských králíků není ani zdaleka jediný. Do Austrálie byli zavlečeni koně, vodní buvoli, velbloudi, na různé oceánské ostrovy zase kozy, které měly pomoci ztroskotancům z potopených lodí. Vodní buvol v Austrálii se od roku 1838 značně přemnožil. Buvoli si vyhrabávají na kališti hluboké jámy, do nichž si lehají a chladí se. Tím ničí původní rostlinstvo močálů, ohrožují ostatní živočichy, ničí hnízdiště ptáků. Buvoli spásají nejen trávu, ale také okusují listy stromů. Dodnes není problém buvolů vyřešen, ačkoliv se ročně uloví asi 25 tisíc kusů.
 

Historie starověkých a středověkých států Středozemního moře má řadu společných rysů. Stát se začal vyvíjet od počátečního sjednocení menších oblastí k většímu centrálně řízenému území. Nastal ekonomický a mocenský rozvoj, kdy se stát stal námořní velmocí a poté nastal náhlý úpadek.

Za jednu z příčin náhlého úpadku lze často považovat zničení potravinové a surovinové základny. Postupně se rozvíjející státy vyžadovaly stále více potravinových a surovinových zdrojů. Proto zemědělci začali mýtit lesy a získávat úrodnou půdu. Pokud mýcení lesů nenarušilo ekologickou rovnováhu oblasti, civilizace mohla prosperovat. Destrukce lesů ale obvykle překročila určitou mez, za níž přicházela ekologická katastrofa. Dřevo z lesů bylo cenným stavebním materiálem pro stavbu lodí. Pastevci uvolněné plochy využívali k rozšíření svých pastvin.

V celé oblasti Středozemního moře je obnova lesa kvůli horkým a suchým letním obdobím krajně obtížná. Pokud navíc ovce a kozy spasou každý klíčící stromek, nastoupí dříve nebo později eroze půdy, která byla dříve udržována lesní vegetací. Jarní a podzimní přívalové deště strhávají úrodnou zemědělskou půdu a obnažuje se skalnaté neúrodné podloží. Postupně je tak narušena ekonomika státu a dochází k jeho zániku.

Obtížné napravování takové ekologické katastrofy lze vidět například v Dalmácii, kde po 2. světové válce byla v celé oblasti zakázána pastva koz. Na úpatích horských masivů se teprve v 80. letech 20. století začaly objevovat trnité křoviny a místy začal vznikat smíšený les, který se obyvatelé snaží rozšířit sázením borovice alpské [Pinus halepensis], která se sice snadno uchytí, ale také snadno propadá zkáze požárem.

Les má důležitou protierozní funkci, kdy udržuje půdu i na prudkých svazích. Odnos půdy z přírodního dobře udržovaného lesa je nepatrný. Půda se navíc obnovuje tlením listů a jehličí, činností hmyzu, drobných živočichů a mikroorganismů v půdě. Srážky v lese zpravidla neodtékají po povrchu, ale snadno se vsakují a obohacují tím podzemní vody. Les také značnou část vody odpaří a naopak v horských polohách zachycuje horizontální srážky z mlhy. Stromy svými kořeny upevňují svahové půdy a zabraňují jejich sesuvům. V neposlední řadě lesy jsou zdrojem organické hmoty a atmosférického kyslíku.

Lidstvo z celkové plochy kontinentů 148,85.10⁶ km² obdělává 15,1.10⁶ km². 30,5.10⁶ km² tvoří louky a pastviny, 61,65.10⁶ km² jsou skály, pouště a ostatní, 41,6.10⁶ km² jsou lesy. Celková hmotnost rostlin na souši se odhaduje na 1837 biliónů tun. Za rok vyroste asi 8,82 tuny suché biomasy na hektar. Z celkové plochy lesů tvoří 30.10⁶ km² pralesy, které jsou na souši hlavním zdrojem kyslíku. [1]

Od roku 1980 bylo vymýceno pro zemědělské účely 75.10³ km² lesů za rok, pro jiné účely 38.10³ km²/rok, pro palivo zhruba 44.10³ km²/rok. Každoročně se vykácí plocha o jednu pětinu větší než byla plocha bývalého Československa, tedy 0,4 % všech lesů naší planety. Protože se lesy obnovují rychlostí pouze asi 11.10³ km²/rok, lze snadno odhadnout, že zhruba za 300 let bude poražen poslední strom, pokud nedojde k radikální změně. [1]

Nejvýraznější podíl na kácení lesů má rozšiřování zemědělské půdy. Dochází k obnažení povrchu a k odplavení povrchové vrstvy humusu. Rovnováhu lesa lze snadno narušit a obnova trvá více než 100 let. Na místě lesa vzniká neplodná poušť a zemědělci pak pokračují v kácení lesa na jiném místě.

Malí zemědělci a bezzemci tvoří jednu dvacetinu lidstva. Tito lidé nutně útočí na pralesy, protože nemají jiné zdroje obživy. Tropické deštné pralesy se vyvíjely nerušeně milióny let a proto jsou druhově velmi bohaté. Howard a Briggs (1953) na jižním pobřeží Kuby nalezli na ploše 33 m x 40 m celkem 22 druhů stromů, 35 druhů keřů, 8 druhů lian a jen 9 druhů bylin. Hrubá produkce biomasy deštného pralesa je asi 30 až 50 tisíc kilogramů na jeden hektar za rok. Většina živin v deštném pralese nezůstává v půdě, ale v biomase. Padající listí a větve se rychle rozkládají a jsou okamžitě vstřebávány do rostlinných organismů. Pokud se deštný prales odstraní, zůstane velmi suchá půda, jejíž organické látky jsou rychle vyplaveny vysokými srážkami.

Původní obyvatelé tropických pralesů vytvářeli pouze drobná pole, na nichž byla půda zastíněna a proto nevysychala. Les se proto brzy vracel na pole brzy potom, co byla opuštěna.

Kácení lesů v monzunových oblastech výrazně narušuje režim řek a je příčinou mohutných záplav, jako je tomu v Indii.

Příčiny postupného mizení deštných pralesů lze zřejmě hledat v následujících faktorech:

• Probíhá trvalá kultivace nové, dosud neobdělávané půdy z důvodu přežití malých zemědělců v rozvojových zemích. Dochází k trvalé erozi obdělávané půdy a tím jsou zemědělci nuceni hledat novou půdu.
• Jsou osidlovány dosud zalesněné oblasti. Stavební průmysl rozvojových zemí nebere ohled na životní prostředí.
• Probíhá nadměrná těžba palivového dříví, protože ropa, zemní plyn a uhlí jsou řadě lidí zcela nedostupné.
• Dochází k mohutným lesním požárům, z nichž řada má příčinu v lidské činnosti. Je prokázáno, že občasné požáry, ke kterým dochází z přírodních příčin, nemají pro prales katastrofický účinek.
• Dochází k bezohledné těžbě vzácných dřevin, které lze nahradit levnějšími materiály.
• Masný průmysl Spojených států amerických a také některých evropských zemí dováží maso z rozvojových oblastí a tím podporuje chov dobytka, který má pro prales katastrofální důsledky.

Likvidace deštných pralesů má důsledky pro celou biosféru planety Země. Postupně dochází ke změně místního klimatu a také klimatu celých kontinentů. Tropické pralesy dosud tvoří asi dvě třetiny všech lesů. Snížení plochy tropických deštných pralesů povede také ke snížení obsahu kyslíku v atmosféře.

Výskyt volného kyslíku v atmosféře je složitým problémem. Naprostá většina volného kyslíku je produkována rostlinami. Na druhé straně v noci rostlina spotřebuje téměř tolik kyslíku, co během dne uvolnila prostřednictvím fotosyntézy. Obsah kyslíku se ale výrazně nezmenšuje, protože množství redukovaných sloučenin uhlíku se dostává na dno bažin, řek a moří, kde vznikají vrstvy rašeliny a slatiny. Klimatické důsledky vymizení deštných pralesů lze jen velmi těžko odhadnout, protože globální klima planety je ovlivněno celou řadou různých faktorů.
 

Atmosféra planety Země je jediným celkem. Změny klimatu mají globální charakter a ovlivňují celou planetu. V současné době pozorujeme některé klimatické jevy, o nichž se lze domnívat, že jsou signálem mnohem podstatnějších změn. Někteří klimatologové příčiny takových změn hledají v činnosti člověka, jiní se naopak domnívají, že příčiny s činností člověka nesouvisí.

Za jeden ze signálů globálních klimatických změn někteří vědci považují slabý na jih směřující teplý mořský proud podél pobřeží Ecuadoru a Peru. Tento proud se objevuje kolem vánoc a proto je nazýván El Niňo de la Natividad (Vánoční děťátko). V období od 3 do 6 let se výrazněji zesiluje a dochází pak ke značným atmosférickým poruchám, které podle některých odborníků mají globální charakter. V 90. letech 20. století se klimatický jev El Niňo začal projevovat výrazněji a nepravidelněji.

Změny v teplotě mořských proudů se odrážejí v mořské fauně, kdy některé druhy ryb mizí a na jejich místě se objevují jiné.

Někteří klimatologové se domnívají, že současné katastrofické jevy, jako jsou rozsáhlé povodně, prudké bouře s mohutnými dešti, ničivá sucha, rozšiřování pouští a hurikány souvisí se změnami globálního klimatu, mohou mít své příčiny v lidské činnosti v posledních dvou stoletích.

Rozšiřování pouští v pásmu Sahelu v Africe ohrožuje milióny lidí hladem. Sahelská oblast se rozkládá při jižní hranici Sahary na území Mauretánie, Mali, Horní Volty, Nigeru, Čadu a Súdánu. Za jeden rok se v poušť mění oblast o rozloze asi 50 tisíc km².

Příčiny nejsou jen klimatické, ale také sociální. V Nigeru mezi severní oblastí, kde se nachází poušť a jižní úrodnou oblastí, je pásmo pastvin. Před 2. světovou válkou zde žili pastevci a zemědělci v poměrně dobré shodě. Pastevci dodávali levné maso, zemědělci zase proso a čirok. Po 2. světové válce se Niger dostal do sféry vlivu Francie a vznikl tlak na pěstování podzemnice olejné [Arachis hypogaea] (tzv. burských oříšků). Pěstování podzemnice snižuje obsah humusu v půdě. Při sklizni prosa a čiroku v zemi navíc zůstává podzemní část rostlin, ale při sklizni podzemnice se vytrhává celá rostlina. Suchý vítr tak může volně působit erozi půdy. Dále stoupla poptávka po hovězím mase. Proto se zvětšil počet dobytčích stád, která postupně ničila pastevní oblasti. K celému procesu eroze půdy pak přispělo několik let ničivého sucha. V letech 1970 až 1974 klesl počet dobytka v oblasti o 39% koz a o 10% ovcí.

V souvislosti se změnami globálního klimatu se často hovoří o skleníkovém efektu, který je způsoben rostoucím obsahem oxidu uhličitého v atmosféře. Sluneční záření proniká k zemskému povrchu, ale vlivem vrstvy oxidu uhličitého se neodráží nazpět a ohřívá zemskou atmosféru. Od roku 1940 stoupla teplota Země asi o 0,2 stupně Celsia. Pohyb subtropické anticyklony se změnil asi o 15 km a tím v subtropickém pásmu pokleslo množství srážek asi o 75 mm za rok.

Řada odborníků se domnívá, že globální oteplování vlivem skleníkového efektu je kompenzováno růstem znečištění ovzduší pevnými částicemi a aerosoly. Odhaduje se, že průmyslové emise na severní polokouli jsou 26krát vyšší, než na jižní polokouli. Teplota zemského povrchu se v severních zeměpisných šířkách snižuje více než na rovníku. Horizontální gradient teploty mezi rovníkovou oblastí a Arktidou se zvýšil na 0,1 stupně Celsia na 100 kilometrů. Vlivem této změny se posouvá pás subtropické anticyklony asi o půl stupně k jihu a důsledkem je pokles srážek v Sahelské oblasti asi o 250 mm za rok.

Změny klimatu, ačkoliv jsou částečně vyvolané činností lidské civilizace, nelze zastavit. V 70. letech 20. století byl v Egyptě vypracován projekt zaplavení prolákliny Kattara mořem. Tím se mělo ovlivnit mikroklima v dané oblasti. V souvislosti s tímto projektem se objevily úvahy o mnohem mohutnějších projektech na vytvoření nového moře na Sahaře. Takový projekt by ale stál miliardy dolarů a není v silách afrických států jej financovat. Únosnějším projektem je vytvoření zeleného pásu na jižním okraji Sahary. Pod Saharou se nachází podzemní voda ve značné hloubce a pomocí moderních technologií by bylo ji možno čerpat. Později po vytvoření zeleného pásu stromů, křovin a travin by se voda udržovala v rostlinách sama.

Jedním z prvních možných důsledků globálního oteplení bylo v srpnu a v září roku 1999 přemnožení komárů v New Yorku ve Spojených státech amerických, kteří přenášeli velmi nebezpečné onemocnění encephalitidou.

Zpráva americké Národní akademie věd (the National academy of sciences) z ledna 2000 tvrdí, že v letech 1980 až 2000 se oteplování zemské atmosféry zrychlilo. Podle zjištění nezávislých vědců se průměrná teplota povrchu Země ve 20. století zvýšila o 0,4 až 0,8 stupně Celsia. V letech 1980 až 2000 se průměrná teplota zvýšila o 0,25 až 0,4 stupně Celsia.

Oteplování povrchové vrstvy zemské atmosféry uvolňuje led na severním a jižním pólu. Důsledkem bude zvýšení hladiny světových oceánů a následné ochlazení v podobě menšího glaciálu.

Vědci, kteří vypracovali zprávu pro Národní akademii věd, také kritizovali některé své kolegy, kteří chybně interpretovali fyzikální údaje naměřené satelity na oběžné dráze Země. Tato data ukazují, že celková teplota atmosféry se prakticky nemění.

John Christy z Národního úřadu pro letectví a astronautiku NASA (National Aeronautics and Space Administration) prováděl vyhodnocování fyzikálních měření atmosféry od roku 1979. Ukázal, že horní vrstvy atmosféry se v letech 1980 až 2000 mírně ochladily. Povrchová vrstva atmosféry se ale naopak ohřívá, což by mělo vést k dramatickým klimatickým změnám.

Šestnáct po sobě jdoucích měsíců s vyšší průměrnou globální teplotou Země v období od roku 1997 do roku 1998 podle ředitele Národního střediska klimatických dat (NCDC, the National Climate Data Center) Thomase Karla znamená, že lidstvem způsobené globální oteplení Země je faktem a nikoliv jen přírodní fluktuací způsobenou náhodnými vlivy v atmosféře a zářením Slunce. Podle Karla v poslední čtvrtině 20. století došlo k růstu globální průměrné teploty o 2 stupně za 100 let. Šestnáct po sobě jdoucích měsíců s rostoucí globální teplotou neodpovídá žádným záznamům za celé 19. století. (Thomas Karl, Geophysical Research Letters, 1. března 2000) [I4]

Američtí vědci se dnes většinou shodují, že globální oteplení atmosféry Země je částečně posilováno lidskou činností, zejména spalováním fosilních paliv (hnědé uhlí, černé uhlí, zemní plyn, ropa), průmyslovými exhalacemi a extenzivním zemědělstvím. Tato odvětví produkují skleníkové plyny oxid uhličitý a metan.

Led z ledovců na severním pólu taje rychlostí asi 10 cm za rok. Vědci sledují s obavami zejména tání ledovců v Antarktidě, které způsobí rozsáhlé a trvalé záplavy značných pobřežních oblastí. V Evropě je ohroženo zejména Holandsko. Klimatolog Mark Lavelle pro televizi CNN v roce 1999 potvrdil, že vývoj směřuje k vymizení polárních ledovců, které způsobí zvednutí hladiny světových oceánů o několik metrů. Postiženy budou miliardy lidí, které nejen přijdou o své domovy, ale také o zdroje potravy.
 

Půda vzniká zvětráváním hornin, ukládáním biologického odpadu (listy a jehličí stromů, tlející větve a kmeny, produkty trávení živočichů) a činností půdních organismů od červů, přes roztoče, hmyz, půdní řasy, sinice a bakterie. Vrstva jednoho centimetru půdy se tvoří asi 100 až 200 let.

V původních zalesněných oblastech byla eroze půdy minimální a zvětrávání hornin půdu doplňovalo. Lidé začali lesy mýtit a tím eroze půdy začala vzrůstat. V primitivním trojpolním hospodářství třetina polí nebyla obdělávána. Proto eroze nedosahovala takových měřítek, jako ji pozorujeme dnes, kdy existují velká pole a často se používají pouze syntetická chemická hnojiva.

Půda je erodována vodními srážkami a větrem. Jenom v bývalé Československé republice se v 80. letech 20. století odhadlo, že vodní erozí je ohroženo 23% celkové rozlohy státu a každý rok do vodních toků uniká asi 2 milióny tun jemnozemě.

Vodní eroze se projevuje ve všech klimatických pásmech. Nejvíce postihuje plochy, na nichž lidé porušili původní porost, tedy lesy a travnaté plochy. Uvádí se, že na celé planetě je ročně odplaveno 23 miliard tun orné půdy, což odpovídá asi 3 kg půdy z každého m² obdělávaných polí. Škody způsobené vodní erozí nekončí pouze u odplavení úrodné půdy. Odplavená půda zaplňuje přehrady a usazuje se v ústí řek, kde brání lodní dopravě.

Po vykácení lesa vznikají působením deště v členitějším terénu erozní rýhy, které se postupně rozšiřují ve strže. Při dešti není odtok vody omezen a dochází pak k náhlým záplavám. Vznik strží může být překvapivě rychlý. 8. a 9. července 1953 ve Bzenci v sérii prudkých dešťů napadlo během asi tří hodin 77 mm vodních srážek. Ve vinicích vznikly rýhy hluboké asi půl metru, v polích až 2 metry hluboké. Polní cesty a úvozy se na některých místech změnily ve strže až 7 metrů hluboké.

Půda je ohrožována také větrnou erozí. Island v 10. stol. byl kolonizován Vikingy. V ságách se uvádí, že se zde rozkládaly březové porosty. Islanďané břízy vysekaly jednak na topivo a jednak, aby zvětšily pastviny pro ovce a dobytek. Více než dvoumetrová vrstva spraše byla větrnou erozí smetena do moře. Uprostřed kamenitých lávových polí lze občas vidět ostrůvky půdy s vrcholky z trsů trávy. Jejich zkáza nenechá na sebe dlouho čekat.

O katastrofální větrné erozi, která postihla Texas, Kansas a Oklahomu, vypráví také John Steinbeck ve svém románu "Hrozny hněvu" (1947). Popisuje také katastrofu 12. května 1935, kdy prachová bouře odnesla asi 200 miliónů tun půdy z plochy asi 450 tisíc km² až do států New York a Washington.

Příčinou větrné eroze ve Spojených státech bylo neuvážené zorání stepí a osetí kukuřicí, která velmi málo vzdoruje erozi. Trvalé kultury bylo možno udržet jen pomocí umělého zavlažování, které vyplavuje nejjemnější složky ornice.

Půdní vodní a větrná eroze patří k největším problémům současného zemědělství všude na světě.
 

Chemie pronikla po 2. světové válce do mnoha odvětví průmyslu a zemědělství. Prudký rozvoj zaznamenal především průmysl plastů, z nichž se vyrábí řada obalových materiálů a většiny výrobků v domácnostech, v průmyslu a zemědělství.

Plastické výrobky se v přírodě prakticky nerozkládají. Při jejich spalování se uvolňuje chlór, oxid uhelnatý a další odpadní látky, které nelze dále zpracovat. Teprve v současnosti řada výrobců přistupuje k vratným plastickým obalům a k obalům, které lze výrobními procesy recyklovat.

Zemědělství se kvůli vysoké intenzifikaci přeorientovalo na používání umělých hnojiv, především dusičnanů. Teprve nyní se od tohoto způsobu hnojení upouští a přechází se nazpět k přírodním hnojivům.

Chemizace pronikla do našeho každodenního života. Ještě do nedávné doby se používaly detergenty a prášky na praní, které obsahovaly sloučeniny fosforu. Je-li ve vodě nadbytek dusičnanů, fosforečnanů a oxidu uhličitého, dochází k bujení řas a sinic. Po jejich odumření zbytkové organické látky klesnou ke dnu a při svém rozkladu spotřebují značné množství kyslíku.

Chemizace pronikla také do chovu dobytka, kdy se do krmiva přidávala antibiotika, aby zvířata rychleji přibývala na váze. V řadě zemí se experimentovalo s různými syntetickými hormony, bílkovinami a dalšími látkami, které se přidávaly do krmiva.

Rozvoj chemické výroby především znamená znečištění životního prostředí a jeho bezprostřední ohrožení jedovatými chemickými sloučeninami, které při haváriích z chemických továren nebo cisteren na železničních vagónech nebo nákladních vozidlech unikají do ovzduší, do kanalizace, řek a spodních vod.

Za jednu z nejzávažnějších složek znečištění se považují dusičnany, které se v organismu přeměňují na dusitany působením bakterií laktátového kvašení. Z dusitanů vznikají nitrosaminy, které náleží k látkám podněcujícím rakovinu.

Návrat k přírodním hnojivům je podporován řadou významných výsledků. Brambory pěstované pomocí průmyslových hnojiv mají sice vyšší hmotnost, než brambory pěstované pomocí přírodních hnojiv, ale při skladování mají výrazně vyšší ztráty. Navíc brambory pěstované pomocí průmyslových hnojiv jsou napadáni houbovými škůdci. Průmyslová hnojiva ničí v půdě řadu půdních organismů, jejichž činnost je pro půdu zcela nezbytná.

B.6.1. Chemický boj proti škůdcům

Nebezpečnější než průmyslová hnojiva jsou mnohé pesticidy, které se používají asi do poloviny 20. století proti nežádoucím škůdcům zemědělských plodin. Původně pesticidy obsahovaly soli arzénu, olova, zinku, mědi, chlorid barnatý atd. Po 1. světové válce se začaly používat sloučeniny fluóru, dinitráty, atd. Přitom arzén, rtuť, olovo a zinek se v půdě trvale hromadí.

Během 2. světové války byly vyvinuty syntetické biocidy. Nejprve se začal používat DDT (dichlordifenyl- trichlormetylmetan), který poprvé vyrobil v roce 1874 málo známý německý chemik. Deriváty DDT jsou postupně metabolizovány na konečný produkt DDA. DDT se ale hromadí v potravních řetězcích do vysokých koncentrací a ukládá se zejména v lipidech (tucích). Vliv DDT a jeho derivátů není dodnes plně objasněn. Četní odborníci se domnívají, že má kancerogenní účinky. Experimentálně se prokázalo, že derivát DDD zvyšuje četnost mutací u některých bakterií a DDT zvyšuje četnost mutací v tkáňových kulturách a kostní dřeni myší.

Závažným faktem je růst imunity hmyzu, hub a bakteriím proti pesticidům. Více než 200 druhů hub a bakterií je rezistentních vůči užívaným biocidům, zatímco v roce 1960 jich bylo jen 20. Více než 50 druhů plevelů vzdoruje různým herbicidům.

Velké nebezpečí pro člověka a hospodářská zvířata představují rezidua (zbytková množství) pesticidů v potravinách a krmivech. V knize [11] je uvedena celá řada případů, kdy došlo k otravám a těžkým až smrtelným následkům po styku člověka s pesticidy. Autor knihy [11] uvádí případy hexachlorbenzenu jako mořidla proti houbovým parazitům, lindanu jako herbicidu, dioxinu, který je odpadním produktem při výrobě lindanu, insekticidů aldrinu a dieldrinu, organofosfátů a některých dalších látek.

Autor knihy [11] popisuje také případy vedlejších účinků pesticidů, které částečně anulují požadovaný efekt. Některé herbicidy např. zvyšují náchylnost rostlin k některým nákazám.

Použití pesticidů může vést k tomu, že se škodlivé organismy brzy přemnoží a naopak jejich predátoři vyhynou. Příčina je v tom, že škůdců je mnoho a proto jedovatá látka v jejich organismu není v tak velkém množství. Naopak jejich predátorů je málo a jedovatá látka se v jejich organismu hromadí.

Většina pesticidů nebyla specifická, ale kromě organismů, kterých se lidé chtěli zbavit, měla nežádoucí účinky na další organismy a na člověka. V 50. letech 20. století se začaly vyrábět látky, které jsou daleko méně škodlivé pro savce a člověka. V některých druzích rostlin rodu Pyrethrum (řimbaba) byly objeveny látky, tzv. pyrethriny, které mají insekticidní účinek. Od roku 1951 byly tyto látky vyráběny synteticky jako pyrethroidy. Jde o nervové jedy, které hmyz usmrcují v několika minutách. Na druhé straně tento enzym působil smrtelně na ryby.

Škůdci se pesticidům přizpůsobují nesmírně rychle, náklady na jejich výrobu a použití rychle vzrůstaly a životní prostředí bylo stále více ohrožováno jedovatými rezidui. Proto začaly být hledány jiné možnosti, které by vůči životnímu prostředí byly šetrnější. Začaly se vyvíjet biologické přípravky. Používají se insekticidy založené na juvenilních hormonech, které narušují larvální vývoj hmyzu a různé atraktanty (lákadla), zejména feromony, které slouží pro dezorientaci samečků hmyzu při hledání samiček. Začaly se zkoušet různé virové choroby proti hmyzu. Zkoušejí se v boji proti nežádoucímu hmyzu v lesích použít mravenci a hmyzožraví ptáci. Biologický boj proti škůdcům je snazší v lesích, kde se vegetace příliš neliší od původní před příchodem lidí.

Pokrok ve vývoji biologických přípravků je pomalý, protože vyžaduje často dlouhodobý výzkum a náročné testování. Řada nápadů se z různých důvodů nemůže uplatnit, protože je finančně náročná nebo málo účinná.

Důsledky chemizace životního prostředí se projevují postupně a dlouhodobě v podobě pomalých změn v přírodě a u lidí v podobě civilizačních chorob. Mezi ně patří různé typy rakoviny včetně leukémie, choroby cévní a srdeční, choroby jater a ledvin. Výrazně vzrostly počty alergií na různé látky v prostředí. Někteří vědci varují, že před lidstvem stojí skrytá ekologická katastrofa globálních rozměrů, která se může lidstvu a vůbec životu na planetě Zemi stát osudnou.

B.6.2. Havárie chemických továren

Při výrobě chemických sloučenin pro nejrůznější účely může v chemickém provozu dojít k havárii, která v některých případech může přerůst v katastrofu ohrožující životy lidí.

V minulosti došlo k závažným haváriím, které se zapsaly do historie. V knize [11] je popsána tragédie malého městečka Seveso asi dvacet kilometrů severně od Milána, kde 10. července 1976 došlo z chemické továrny italské společnosti k úniku dioxinu (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin), nežádoucího produktu při alkalické hydrolýze tetrachlorbenzenu metanolickým roztokem hydroxydu sodného na 2,4,5-tetrachlorfenol. Pro člověka je smrtelná dávka dioxinu nižší než jeden mikrogram na kilogram živé váhy. Dioxin snižuje odolnost proti škodlivým vlivům a postihuje činnost jater. Vyvolává degenerativní změny jaterních buněk, při nichž může dojít k rakovině. V Sevesu bylo zamořeno nejméně 1800 hektarů a onemocnělo asi 200 dospělých. Nejčastějšími projevy byly obtížné vyrážky, prudké bolesti hlavy, změny funkce ledvin a jater. Detoxikace území stála 32 miliónů dolarů.

V roce 1977 společnost United Carbide postavila v indickém městě Bhópálu továrnu na výrobu pesticidů. V noci z 2. na 3. prosince došlo k úniku metylkyanidu, který reakcí s vodou porušil ventil zásobníku. Únik plynu nebyl v první hodině zpozorován a jedovatý oblak pokryl oblast o rozloze asi 40 km². Ihned po zasažení zemřelo kolem 2500 lidí a kolem tisíce lidí zcela osleplo nebo mělo těžce poškozený zrak. Kolem 50 tisíc obyvatel Bhópálu bylo zdravotně postiženo s trvalým poškozením jater, ledvin a plic. Bylo přestěhováno více než 152 tisíc lidí.

B.6.3. Chemická válka ve Vietnamu

V letech 1961 až 1975 byly ve válce ve Vietnamu armádou Spojených států použity defolianty, jejichž účelem bylo zbavit vegetaci listí a tím odhalit úkryty vietnamských vojáků a zničit úrodu. Akce dostala krycí název Ranch hand. Spojené státy tehdy disponovaly třemi různými přípravky, nazývanými podle barvy jejich balení.

Agent white byla směs 4:1 herbicidů kyseliny 2-4-dichlor-fenoxyoctové a kyseliny 4-amino-3,5,6-trichlorpicolinové. Agent blue byl herbicid kyselina dimethylarsenová. Agent orange byla směs 1:1 herbicidů kyseliny 2,4,5-trichlorfenoxyoctové a kyseliny 2,4-dichlorfenoxyoctové. V agent orange byla příměs dioxinu.

Agent white byl vhodný spíše na dvouděložní rostliny. Hlavní složka se rozkládala asi za měsíc, vedlejší složka asi za 18 měsíců. Ve Vietnamu bylo použito asi 20 miliónů litrů.

Agent blue byl zaměřen na rostliny jednoděložné, tedy obilní kultury, jako byla rýže. Rozkládal se asi za týden, ale jeho podstatná složka, arzén, zůstala v půdě asi 10 let. Ve Vietnamu bylo použito asi 8 miliónů litrů.

Agent orange byl zaměřen nejvíce na listí stromů. Jeho první složka se rozkládala asi za 5 měsíců, druhá složka asi za měsíc. Podle odhadů se s agent orange dostalo do prostředí asi 170 kg dioxinu. Uvádí se, že asi 85 kg dioxinu postačuje k otrávení všech obyvatel osmimiliónového New Yorku. Při vysokých teplotách po použití napalmu se z agent orange uvolňoval další dioxin.

Na plochu 1,7 miliónů hektarů bylo rozprášeno asi 72 miliónů litrů defoliantů. Bylo postiženo 12% vietnamských lesů a 5% zemědělské půdy. Defoliace lesů vedla nutně k odplavení části půdy a k její erozi. Byla postižena podstatná část živočichů, která je závislá na horním stromovém patře. V nepostižené oblasti se vyskytovalo asi 170 druhů ptáků a asi 30 až 55 druhů savců, v oblasti zničené defolianty se v následujících deseti letech vyskytovalo jen 24 druhů ptáků a 5 druhů savců včetně myši a krysy. Z postižených lesů se vytratili velcí savci, jako slon indický [Elephant maximus], buvol [Bubalus bubalus], tygr [Panthera tygris], nosorožec jávský [Rhinoceros sondaicus], sambar indický [Rusa unicolor], levhart [Panthera pardus], pardál obláčkový [Neofelis nebulosa], seran velký [Capricornus sumatrensis], kočka bengálská [Prionailirus bengalensis], cibetka asijská [Viverra zibetha], cibetka malá [Viverricula malaccensis], langur duk [Pygathrix nemaeus], gibbon černý [Hilobates concolor], medvěd ušatý [Selenarctos tibethanus], medvěd malajský [Helarctos malayanus]. Zmizely také dva druhy dikobrazů, létající veverky a další drobnější savci. Naopak do uvolněného prostoru se přistěhovala myš [Mus cervicolor] a krysa [Rattus sladeni].

V mangrových porostech, které jsou charakteristickou vegetací bažinatých mořských pobřeží tropického pásma defolianty zničily celý ekosystém, včetně ryb, savců a ptáků. Mangrové porosty představují zcela extrémní flóru, kde rostliny žijí ve slané vodě a v příboji, kdy hladina vody se mění s přílivem a odlivem. Obvykle zde roste asi 43 druhů rostlin (nejčastěji druhy Rhizophora apiculata a Avicenna alba). Defolianty bylo zničeno asi 120 tisíc hektarů typických mangrových porostů a asi 20 tisíc hektarů okrajových mangrových porostů.

Ačkoliv účelem defoliantů bylo zbavit porosty listů, důsledky jejich použití se projevily na zdravotním stavu obyvatel. Hlavní podíl na účinku defoliantů měl dioxin. V zasažených oblastech byl pozorován vyšší výskyt pacientů s rakovinou jater, neurastenií, anémií, anginou pectoris, chronickým zánětem jater a gastroduodenitis. Dlouho po válce byl pozorován vyšší počet potratů, mrtvě narozených dětí a dětí postižených dědičnými deformacemi (vrozená paralýza, slepota, hluchota, rozštěpy, chybějící prsty atd.).

Manipulace s defolianty způsobila u tisíců amerických vojáků různá závažná onemocnění a bylo podáno asi 20 tisíc žalob, které byly adresovány buď státu nebo chemickým továrnám, v nichž se defolianty vyráběly. V roce 1984 bylo soudem rozhodnuto, že koncerny, které defolianty vyráběly, zaplatí veteránům války ve Vietnamu odškodné ve výši 200 miliónů dolarů. Výroba jedovatých defoliantů byla zakázána.

B.6.4. Jedovaté odpady

Lidstvo těží obrovské množství surovin z přírodních zdrojů. Z těchto surovin je využita jen malá část a zbytek se navrací do přírody ve formě odpadu. Lidé v Evropě, v Severní Americe, v Japonsku a v dalších průmyslově vyspělých zemích ve svých domácnostech produkují značné množství komunálního odpadu, jako je papír, sklo, kovy, zbytky potravin, textilie, plastické hmoty. Tento odpad představuje závažný ekologický problém.

Daleko závažnější jsou jedovaté odpady z různých chemických továren, železáren, rafinérií ropy a jaderných zařízení. V České republice nedostatečné legislativní zábrany a kontrola umožňují některým zahraničním firmám k nám dovážet nebezpečný odpad. Prostřednictvím české firmy se na některém nádraží objeví několik cisteren ze zahraničí, k nimž se nikdo nehlásí. V opuštěné hale se jsou nalezeny sudy s podezřelým obsahem, které nikomu nepatří. Na skládce komunálního odpadu jsou pohozeny bedny, o jejichž obsahu se lze jen dohadovat.

V knize [11] je uvedena řada případů skládek s jedovatými odpady, které byly ukládány tajně různými chemickými firmami. Dále jsou v knize uvedeny případy, kdy firmy vydávaly jedovatý odpad za jiné látky, nebo jej mísily s jinými neškodnými látkami.

Likvidace nebezpečných jedovatých odpadů je velmi nákladná. Proto se tato likvidace někdy přenechává pochybným firmám, které odpad tajně házejí na skládky, zahrabávají, shazují do příkopů, vlévají do jezer atd. Nelze pochybovat, že podobné praktiky se dnes někde používají i u nás.

Některé velké chemické firmy zjistily, že je výhodné jedovatý odpad exportovat do určitých rozvojových zemí, jejichž vládám obvykle postačuje částka nižší, než by byla nutná k likvidaci odpadu v zemi vzniku. Uvádí se, že v 70. letech 20. století se některé americké koncerny zbavily jedovatého odpadu v Chile, Nigérii, Libérii, Senegalu atd.

Nové tisíciletí by mělo přinést především takové výrobní technologie, které produkují co nejméně odpadů. V zemědělství je nutné nalézt výlučně biologické cesty likvidace nebezpečných škůdců. Komunální odpad je nutné redukovat změnou obalové technologie, recyklací domácího odpadu a systémem vratných obalů. Také u nás se začíná s tříděním domácího odpadu. Netříděný domácí odpad se musí pro občana stát finančně výrazně nákladnější, než odpad roztříděný na papír, sklo, kovy, organické odpady atd.

B.6.5. Choroby způsobené jedovatými látkami

V roce 1953 v zálivu Minimata v Japonsku se objevilo záhadné onemocnění psů a koček, které podléhali šílenství, divoce skákali, svíjeli se v křečích a bezhlavě se vrhali do moře. Později se objevila záhadná nemoc rybářů. V roce 1956 lékařský tým zjistil, že jde o lokální nemoc, která není nakažlivá a často se objevuje u nejchudších rybářů. Z toho bylo vyvozeno, že se jedná o chronickou otravu z potravin. Podstatnou část jídelníčku rybářů tvoří pochopitelně ryby. Zjistilo se, že v mořské vodě zálivu Minimata se vyskytuje průměrně 0,557 ppm rtuti (part per million, milióntin) a z toho 0,315 ppm prudce jedovaté metylnaté rtuti (CH₃)₂ Hg. V období let 1951 až 1961 onemocnělo z chronické otravy rtutí 121 lidí a 46 zemřelo. V roce 1965 se stejná nemoc objevila v dolním toku řeky Agano v prefektuře Niigata. Postižení nejprve měli ochromené svaly kolem úst, pak ochromené ruce a nohy, později poruchy řeči, zúžené pole vidění, nedoslýchavost. Později následovaly duševní poruchy, trhavé až křečovité pohyby. Onemocnění končilo smrtí. Nemoc se přenášela z kontaminovaných matek na děti, u nichž se projevovala mentální retardace, zpoždění v řeči, obtíže s jídlem. Působivé snímky postižených lidí přinesl významný fotograf J. Smith, který téměř dva roky mezi postiženými lidmi žil. Díky jeho fotografiím se svět dověděl o tragédii, kterou se snažila japonská vláda utajit, aby nenarušila obraz japonského průmyslového zázraku.

Anorganická rtuť sama o sobě není tak nebezpečná. Rtuť se ale stala součástí potravního řetězce a vytvořila se prudce jedovatá dimethylrtuť, která se sorbovala v řasách, odtud se dostávala do organismu býložravých ryb a odtud do organismu masožravých ryb. Nemoc způsobená chronickou otravou dimethylrtutí dostala název Minimata. Zemřelo na ni necelá stovka lidí.

V březnu 1968 se v prefekturách Fukuoka a Nagasaki objevila neznámá nemoc, která se projevovala únavou, zvracením, lehkou žloutenkou, kolikou, v těžších případech bronchitidou, astmatem nebo zápalem plic, vyrážkou, zvýšenou sekrecí z očí, ztrátou vlasů a prudkými bolestmi hlavy. Podle odhadů bylo postiženo asi 15 tisíc lidí a pozitivní zjištění nemoci bylo u 1081 lidí. Nemoc byla způsobena běžně užívaným rýžovým olejem Kanemi, který byl znečištěn polychlorovanými bifenyly (PCB). Choroba byla proto nazvána Kanemi yusho.

PCB se hromadí v tělech vodních organismů. Rozptyl PCB v moři je značný, protože byl prokázán i ve velmi vzdálených lokalitách od průmyslových oblastí, kde se PCB dostával do řek. Velmi malá koncentrace 0,001 až 0,002 ppm PCB brzdí fotosyntézu planktonu. Likvidace PCB je nákladné, protože vyžaduje teplotu vyšší než 1200 stupňů Celsia. Uvádí se, že likvidace jedné tuny přesahuje částku 1000 DM.

V roce 1946 a později v 60. letech 20. století byly někteří Japonci postiženi chorobou, která se projevovala měknutím kostí, zhoršenou činností ledvin atd. Zjistilo se, že není nakažlivá, ale byla rozšířená. Chorobou trpěly více ženy v zemědělství než muži. Příčinou bylo kadmium, které se dostávalo do rýže z říční vodou zavlažující pole. Nemoc byla nazvána Itai-itai. Zjistilo se, že nemoci odolávají lépe lidé s dostatkem vitaminu D. Ženy na polích se chránily před sluncem nejen širokým kloboukem, ale také si chránily tvář. Proto měly v těle nedostatek vitaminu D.

Kadmium se dostává do biosféry z malé části vulkanickou činností. Z větší části se dostává do biosféry zpracováním zinkové rudy, při povrchovém opracování oceli pro letadla nebo automobily, přidávalo se do barviv a jako stabilizátor do PVC plastů, je obsaženo v niklkadmiových bateriových článcích. Do ovzduší se kadmium dostává z továrních odpadů, výfukových plynů automobilů. V době "socialistického zemědělství" se u nás kadmium dostávalo do půdy zejména s hnojivem superfostátem. Kadmium má škodlivé účinky nejen jako kov, ale také ve formě sloučenin CdO, CdS, CdSO₄ atd.

B.6.6. Mrtvé řeky, hynoucí jezera

Podle údajů z roku 1975 naši republiku opouštělo denně jen v řece Labi 1000 tun chloridů, 1,5 tisíce tun síranů, 10 tun hliníku, 1000 tun vápníku, 180 tun draslíku, 470 tun hořčíku, 3 tuny barya atd. Více než 60% vodních toků bylo znečištěno, řada z nich byla téměř bez živých organismů.

Znečištění některých řek je takové, že jejich vodu nelze použít ani k napájení dobytka nebo k zavlažování polí. Ve vodě se především vyskytovalo značné množství pesticidů a syntetických hnojiv, jejichž rezidua byla spláchnuta z polí. Dále se ve vodě řek vyskytovaly různé sloučeniny rtuti, olova, zinku, chlorované uhlovodíky, organofosfáty, fenoly a mnohé další látky.

Ke zvýšení účinku znečištění říčních vod přispívají teplé odpady z provozu elektráren, přestože neobsahují škodlivé látky. Toxicita některých jedovatých látek prudce vzrůstá s teplotou.

Trvalé znečištění řek je velkou zátěží pro všechny organismy. Katastrofální mohou být náhlé havárie, kdy se do řeky dostane velké množství nějaké toxické látky. Obvykle dojde k náhlému úhynu všech ryb a ke zničení většiny rostlin.

Ohrožena jsou také jezera, v nichž koncentrace toxických látek postupně vzrůstá. Z řek mohou být do jezer přinášeny organické látky mrtvých organismů, které pak na dnech jezer hnijí a tím snižují obsah kyslíku ve vodě.

Podle množství živných látek ve vodě se vody rozlišují na oligotrofní, tedy s malým obsahem živných látek, mesotrofní, tj. se středním obsahem živných látek a eutrofní, s vysokým obsahem živných látek. V eutrofních vodách dochází často k růstu sinic nebo řas, které znečišťují vodu tak, že je pro většinu živočichů neobyvatelná. Akvaristé tento jev znají ze svých akvárií, kdy řasy mohou akvárium znečistit tak, že dojde k úhynu ryb.

Eutrofizace je poměrně pravidelným jevem na našich rybnících a vodních nádržích. Někdy vede ke katastrofálním důsledkům pro vodní faunu. V zimě, kdy rybníky a nádrže zamrzají, se voda nemůže okysličovat a organické zbytky na dně spotřebují tolik kyslíku, že dojde k udušení ryb.

Moře a oceány jsou sice v porovnání s vodními nádržemi mnohem větší, ale život je již ohrožen i v nich. Většina odpadů, které do nich přitéká, pochopitelně v nich zůstává. Z moře se odpařuje jen čistá voda. Voda je obohacována z pevniny po celou dobu, co pevniny a moře existují. Vysoký obsah solí se v mořích nahromadil teprve za období stovek miliónů let. V době rozvoje průmyslu v 19. a 20. století se do moří a oceánů dostalo obrovské množství nejrůznějších často toxických látek. Uvádí se, že do Severního moře Rýn dodává ročně asi 25 tisíc tun fosforu, 400 tisíc tun dusíku v různých sloučeninách, Labe dodává asi 10 tisíc tun fosforu a 30 tisíc tun dusíku (údaj z roku 1973).

Trvalý přísun odpadních látek do moří se znatelně projevuje na zdravotním stavu různých mořských živočichů, nejen ryb, ale také např. tuleňů. V roce 1940 v oblasti Baltického moře žilo asi 20 tisíc tuleňů, dnes je zde tuleň vzácný.

Kromě odpadů z řek se některé firmy dodnes zbavují prudce jedovatých látek vývozem na lodích a jejich vypouštěním do moře. Do moře se také ukládají radioaktivní odpady, které pak unikají z kontejnerů a nebezpečně kontaminují vodu.

B.6.7. Havárie ropných tankerů

Ropa je směs nízkomolekulárních a vysokomolekulárních uhlovodíků, z ne které se frakční destilací získává benzín, petrolej, plynový olej a mazut. Hlavní světové zdroje ropy jsou většinou mimo centra průmyslové výroby. Proto se ropa dopravuje potrubím nebo cisternovými loděmi často tisíce kilometrů.

Do 50. let 20. století velikost ropných tankerů nebyla příliš velká a jejich havárie pouze lehce ohrožovala mořské organismy. Množství ropy, které se dostávalo do moře při vymývání tankerů zpravidla nepřesahovalo únosnou hranici, kdy ropa byla v krátké době bakteriální činností rozložena.

V roce 1950 existoval pouze jediný tanker s nosností nad 50 tisíc tun. Za 15 let již existovalo 47 tankerů o nosnosti 50 až 200 tisíc tun. K rychlému nárůstu počtu supertankerů došlo během války s Izraelem v roce 1967, kdy byl vyřazen z provozu Suezský průplav, který byl znovu otevřen až v roce 1975.

Hlavní cesta ropných tankerů dnes vede přes jihozápadní část Indického oceánu od Arabského poloostrova kolem jižní Afriky do západní Evropy nebo od Arabského poloostrova do Japonska. Značný provoz tankerů je také v karibské oblasti.

Podle odhadů odborníků uniká do moře při normálním provozu tankerů a při čištění jejich nádrží asi 35 tisíc tun ropy ročně. Již toto množství představuje zátěž pro mořské organismy.

Daleko závažnější důsledky pro mořské organismy a pobřežní flóru a faunu mají havárie ropných tankerů. Časté havárie jsou důsledkem několika okolností. Supertankery jsou těžko ovladatelné a mají dlouhou brzdnou dráhu. Koncerny průmyslových zemí, které tankery vlastní, se vyhýbají přísným bezpečnostním předpisům a daním tím, že opatřují svým tankerům registrace v různých rozvojových zemích, jako je Libérie. Na palubě tankerů bývá někdy nekvalifikovaná posádka včetně velících důstojníků. Řada tankerů má nevalný technický stav a jejich ztroskotání je díky vysokému pojištění pro majitele takových tankerů přínosem.

V knize [11] je uvedeno několik případů ropných katastrof, které byly způsobeny havárií tankerů. Není nutné chodit daleko do historie, protože k haváriím tankerů dochází i dnes.

Bakteriální degradace ropy probíhá v chladné mořské vodě pomalu. Ropa obsahuje aromatické uhlovodíky, které usmrcují dospělé živočichy v koncentraci 1 až 100 ppm a larvy živočichů v koncentraci již 0,1 až 1 ppm. Velmi citliví jsou korýši, ryby jsou odolnější. V organismech mořských živočichů se hromadí složky polycyklických aromatických frakcí, z nichž některé jsou kancerogenní. Katastrofální důsledky má ropa pro mořské ptactvo na postiženém pobřeží. Ropný povlak zbavuje peří ptáků tuku. Ptáci se tak ve vodě utopí a zbaveni tepelné izolace někdy umrznou. Úhyn ptactva bývá při ropných haváriích obecně velmi vysoký. Ropná havárie citelně zasahuje také flóru. Umírají některé druhy chaluh a místo nich se mohou šířit nitrofilní řasy.

V ropě jsou kancerogenní látky, které se hromadí v tělech ryb a škeblí, jako jsou ústřice. Jejich lov pak vede ke zdravotnímu postižení konzumentů.

V 70. letech 20. století začaly být prováděny podmořské ropné vrty v pobřežních šelfech. Při samotných ropných pracích ropa uniká volně do moře. Ropné věže se nemohou vyhnout silným bouřím, které mohou vést k jejich závažnému poškození a k mohutným únikům ropy do moře.

Znečištění moře ropou je ve srovnání s přítokem odpadů z řek plošně omezené, ale jeho důsledky jsou často katastrofální.

B.7. Imise v ovzduší, kyselé deště a smog

Imise jsou plynné, tekuté nebo pevné odpady vypouštěné do atmosféry, které se dostaly do styku s organismy, dopadly na povrch půdy nebo jiné objekty. Problematika imisí je dnes velmi rozsáhlá. Hlavními zdroji imisí jsou továrny, elektrárny, domácí topeniště, teplárny a pak především spalovací motory motorových vozidel všeho druhu.

Mezi hlavní škodliviny v ovzduší patří oxid sírový SO₂, oxid siřičitý SO₃, oxidy dusíku NO_x, oxid uhelnatý CO. Tuhý spad je často součástí složitého komplexu, který obsahuje také arsen, fluor, vanad, titan, olovo atd. Do ovzduší se dostávají také různé alifatické uhlovodíky, polycyklické aromatické uhlovodíky, aldehydy a ketony.

Mezi množstvím škodlivin v ovzduší a úmrtností lze nalézt určitou korelaci. Znečištěná atmosféra postihuje nejprve děti. Ve znečištěných oblastech má řada dětí patogenní změny na krčních mandlích, na nichž bují různé bakterie, jako jsou hemofylizující streptokoky, pneumokoky, stafylokoky a jiné. Dětský organismus oslabený imisemi je méně odolný k různým infekcím, proti nimž se zdravý organismus dobře brání.

Značná část emisí dopadá na zem se srážkami v podobě kyselých dešťů. Kyselé srážky značně poškozují vegetaci, zejména lesy. Kyselá voda vyplavuje z půdy hliník, který je ve větším množství pro živočichy toxický, protože narušuje činnost nervové soustavy.

V minulosti bylo u nás prováděno práškování lesů a zemědělské půdy vápencem, aby se snížila acidita půdy. Ekonomicky nákladné ale ekologicky účinné je budování odsiřovacích zařízení.

Se znečištěním ovzduší těsně souvisí noční můra velkých měst, kterou je smog. Slovem smog (z anglických slov smoke = kouře, fog = mlha) se původně označovala směs kouře a mlhy, ale později se tento název začal používat i pro smog oxidačního charakteru, ve kterém jsou podstatnou složkou výfukové plyny, oxidy dusíku a jedovatý peroxyacylnitrát CH₃-(C=O)-O-O-NO₂, vznikající působením slunečního záření a ozónu ve výfukových plynech motorových vozidel.

V průmyslových oblastech, kde je vysoká vzdušná vlhkost, vznikají mlhy mnohem častěji než jinde, protože je ve vzduchu více kondenzačních jader v podobě mikroskopického prachu, popílku a dalších látek. Na širém moři se vyskytuje asi 940 kondenzačních jader v 1 cm³. V horách ve výšce nad 2000 m se vyskytuje asi 10 kondenzačních jader v 1 cm³. Ve velkých městech se vyskytuje asi 147 tisíc kondenzačních jader v 1 cm³.

Kromě jemného popílku a prachu jsou zdrojem kondenzačních jader různé spaliny fosilních paliv, jako jsou oxid siřičitý, oxid sírový, oxid dusnatý, oxid dusičitý, aromatické uhlovodíky a další látky. Smog v různých městech má různé složení podle toho, jaké zdroje znečištění se na něm podílejí.

V 80. letech 20. století se začal stupňovat tlak veřejného mínění na výrobce motorových vozidel, aby v nových typech začaly snižovat množství emisních látek. Ve městech na topeništích se začalo přecházet na ušlechtilá paliva, průmyslové závody byly donuceny začít používat odlučovače popílku a odsiřovací zařízení a každé nadměrné znečišťování ovzduší je postihováno.
 

Každý chemický prvek může mít více izotopů (nuklidů), kdy v jádře atomu je stejný počet protonů (který charakterizuje daný prvek tím, že stejný počet elektronů v příslušných elektronových orbitech určuje jeho chemické vlastnosti) a různý počet neutronů.

Většina známých nuklidů je radioaktivní. Vydávají záření, které vzniká rozpadem jejich jader. Některé nuklidy se rozpadají poměrně rychle, a pokud v přírodě existovaly v době utváření sluneční soustavy, dávno se rozpadly. V přírodě nuklidy stále vznikají, buď jako produkty rozpadu jiných nuklidů, nebo vlivem kosmického záření. Ve druhé polovině 20. století začaly nuklidy v přírodě vznikat také činností člověka.

Typickým příkladem je plutonium 239, které je toxické a silně radioaktivní. Poločas jeho rozpadu je 24 tisíc let.

Radioaktivní nuklidy jsou neoddělitelnou součástí životního prostředí a je možné, že sehrály určitou úlohu při vzniku nebo vývoji života na Zemi. Lidský organismus je trvale vystaven účinkům radioaktivního záření přírodních zdrojů. K tomuto záření se dnes přidružují civilizační zdroje, jako je rentgenové záření a záření televizní obrazovky.

Celkové množství energie radioaktivního záření s ohledem na různou biologickou účinnost jeho různých složek (alfa záření, tj. jádra atomů hélia, beta záření, tj. elektrony, gama záření, tj. fotony), které vnikne do organismu za určitou dobu, se nazývá dávka záření. Pokud je překročena horní mez přípustné dávky, může dojít k onemocněním rakovinou a k případným degenerativním genetickým důsledkům pro potomstvo. Při vysokých dávkách se objevují příznaky nemoci z ozáření. Nelze přesně stanovit, jak vysoká dávka je pro člověka již nebezpečná. Je proto nutné co nejvíce omezit působení dodatečných zdrojů záření.

Jaderná energie se dodnes využívá k výrobě jaderných zbraní. Začátkem 90. let došlo k pádu sovětského komunistického bloku a tím zmizelo závažné ohnisko světového politického napětí a potenciální světové války. Potenciální nebezpečí ale dnes představují některé arabské státy, africké státy, Čína a některé státy jihovýchodní Asie. Přes různá proklamovaná vyhlášení dodnes světové mocnosti udržují zbrojní systémy s jadernými zbraněmi. Nedávný nekompromisní přístup francouzské vlády k provedení vlastních zkoušek jaderných zbraní a neschopnost Organizace spojených národů a světových velmocí jakkoliv tomu zabránit dokazuje, že jaderné nebezpečí je stále velmi reálné.

Řadu let byla celá planeta Země závažným způsobem ohrožována zkouškami jaderných zbraní. Pozůstatkem jaderných výbuchů byla nejen zcela zničená oblast, ale také radioaktivní stroncium 90, které vážným způsobem ohrozilo život tisíců lidí. V roce 1963 proto byly mezinárodní dohodou zkoušky jaderných zbraní v atmosféře zakázány. V knize [11] je popsán osud obyvatel Marshallových ostrovů, kde Spojené státy prováděly po roce 1946 své jaderné zkoušky. Dodnes jsou však utajeny jaderné zkoušky Sovětského svazu ve stepích střední Asie a jejich kruté důsledky pro tisíce obyvatel. Dosud se nepodařilo dosáhnout zákazu všech zkoušek jaderných zbraní a nezdařilo se dosáhnout jejich úplné likvidace.

Závažným problémem jsou havárie jaderných elektráren. Zřejmě dosud nejzávažnější byla havárie jaderné elektrárny v Černobylu 25. dubna 1986, kdy nesprávnou manipulací došlo k přehřátí chladící vody a k následnému výbuchu, který vynesl radioaktivní oblak do výšky 1200 metrů. 2. května se vzňal grafit a uvolněné plyny vystoupaly do atmosféry. Z města Pripiať bylo evakuováno 45 tisíc obyvatel a z ohrožené oblasti 135 tisíc obyvatel. Sovětské komunistické vedení se snažilo celou událost alespoň částečně zlehčovat a některá závažná fakta byla dlouhou dobu utajována. Teprve po pádu komunistického režimu vyšla celá katastrofální pravda najevo. Nemocí z ozáření dodnes trpí tisíce obyvatel a tyto důsledky jsou srovnatelné s důsledky výbuchu jaderné bomby v Hirošimě.

V současné době již několik let se u nás diskutuje dobudování jaderné elektrárny Temelín. Ekologické organizace poukazují jednak na nebezpečnost provozu jaderné elektrárny a jednak na problém skladování vyhořelého jaderného paliva a jeho následné likvidace. Poukazuje se na to, že náklady na jeho likvidaci značně prodraží výrobu elektrické energie, která je i bez těchto nákladů vyšší než u klasických tepelných elektráren.

Radioaktivní odpad činnosti jaderných elektráren se zatavuje do skla, zalévá do betonu nebo pryskyřic a pak se ukládá do podzemních prostor nebo se ve speciálních sudech ukládá na mořském dně. Ve vodách východního pobřeží Spojených států, kam se řadu let jaderný odpad ukládal na mořské dno, byla zjištěna mnohem vyšší koncentrace radioaktivního cesia 137 ve srovnání s původní hodnotou.

Určité nezanedbatelné riziko představuje přeprava nuklidů a jaderného odpadu. Přes naše území se jaderný odpad přepravuje železnicí, v přímořských zemích se přepravuje na lodích. Vždy hrozí nebezpečí havárie, která může mít zcela katastrofální následky pro tisíce nebo dokonce milióny lidí.

Jistou perspektivu představují termojaderné elektrárny se studenou fúzí, které jsou ale zatím předmětem výzkumu a testů. Je jisté, že původní technologie štěpení jader uranu 238 bude muset být opuštěna kvůli nebezpečnému provozu a problémům s odpadem. Problémem je, že zásoby fosilních paliv se výrazně ztenčují a při současné spotřebě se jejich životnost odhaduje již jen na 50 až 70 let. Lidstvo tak čeká vůbec největší krize v celé jeho historii, pokud se do té doby nepodaří objevit dostatečně výkonné zdroje energie.

      - pokračování -
 

časopis o přírodě, vědě a civilizaci