Czy żyjemy już w nowej epoce geologicznej? Prasa brytyjska pisała niedawno, że są szanse na przyjęcie słynnej propozycji holenderskiego badacza atmosfery i laureata Nagrody Nobla Paula J. Crutzena. W 2000 r. stwierdził on, że czas najwyższy, by uznać obecną epokę geologiczną, czyli holocen (trwa on od 11 710 lat), za zakończoną. Ludzie od dwóch stuleci wywierają bowiem tak przemożny wpływ na stan Ziemi, iż powinniśmy ogłosić nastanie antropocenu (od greckiego ánthropos, czyli człowiek). Jak donosi w wydaniu internetowym „The Daily Telegraph”, w ciągu najbliższych trzech lat propozycja przejścia do nowej epoki będzie oficjalnie zgłoszona Międzynarodowej Unii Nauk Geologicznych, która władna jest dokonać tego typu zmiany (POLITYKA 13/08).
Niezależnie od tego, czy niedługo w podręcznikach pojawi się antropocen czy pozostaniemy przy holocenie, nie ulega wątpliwości, że Homo sapiens jest pierwszym gatunkiem w historii naszej planety dokonującym zmian ziemskiego środowiska na tak wielką skalę i w tak krótkim czasie. Nie trzeba specjalnie nikogo przekonywać, że budzi to poważne obawy, a nawet strach. Od lat słyszymy bowiem ostrzeżenia ekologów o coraz gorszym stanie ziemskiej biosfery. Człowiek jest oskarżany o wpływanie na klimat, choć nadal nie mamy stuprocentowej pewności, w jakim stopniu odpowiada za zjawisko globalnego ocieplenia. Jak również o spowodowanie wielkiego wymierania gatunków, nazywanego już „szóstą katastrofą” (pięć poprzednich zdarzyło się w ciągu ostatniego pół miliarda lat, głównie za sprawą zderzeń Ziemi z planetoidami).
Pojemność biosfery
Podsumowując: nazwa antropocen nie jest powodem do chluby, ale obaw. Tym ważniejsze jest uzyskanie pełnego obrazu dokonanych zniszczeń, odpowiedź na pytanie, w których obszarach przekroczyliśmy już punkt krytyczny. Inaczej mówiąc: jak wiele jest jeszcze w stanie znieść ziemska biosfera? Próbę odpowiedzi podjęła grupa 29 wybitnych przedstawicieli różnych nauk, zebranych pod przewodnictwem Johana Rockströma, dyrektora szwedzkiego Stockholm Environment Institute. Znaleźli się w niej m.in. Paul Crutzen oraz James Hansen, dyrektor NASA Goddard Institute for Space Studies i wykładowca na wydziale nauk o Ziemi Columbia University.
Uczeni wybrali dziewięć obszarów, które ich zdaniem mają szczególne znaczenie dla bezpieczeństwa przyrody, oraz spróbowali oszacować, jak bardzo człowiek odcisnął na nich swoje piętno i gdzie znajdują się granice bezpieczeństwa. Rezultaty ich pracy ukazały się na łamach czasopisma „Ecology and Society”, a także zostały przeanalizowane w tygodniku popularnonaukowym „New Scientist”.
Ginące gatunki
Zobaczmy, z czym na Ziemi dzieje się najgorzej. Zdaniem uczonych powinniśmy się poważnie obawiać sytuacji w dwóch spośród dziesięciu wyróżnionych obszarów: chodzi o bioróżnorodność oraz tzw. cykl azotowy w przyrodzie. Bioróżnorodność to nic innego jak bogactwo życia na Ziemi. Na skutek działalności człowieka żywe organizmy zaczęły w ciągu ostatnich stuleci wymierać w przyspieszonym tempie – rocznie ginie 100 gatunków na milion (szacuje się, że na Ziemi jest ich w sumie od kilku do kilkudziesięciu milionów).
Tymczasem granicą bezpieczeństwa, wyznaczoną przez grupę Rockströma, jest 10 znikających gatunków na milion. Z powodu jej przekroczenia do końca XXI w. na zawsze może zniknąć z naszej planety m.in. 30 proc. wszystkich ssaków, ptaków i płazów. To zaś spowoduje poważne zaburzenia światowego ekosystemu, ponieważ gatunki nie są niezależnymi bytami, ale łączy je sieć skomplikowanych powiązań. To tak jak z budowlą – znikanie jej kolejnych elementów narusza całą konstrukcję.
Druga fatalnie wyglądająca sfera to cykl azotowy. Za pojęciem tym kryje się obieg tego pierwiastka w atmosferze. Azot, z którego w prawie 80 proc. składa się powietrze, a przede wszystkim jego związki chemiczne, odgrywa ogromną rolę dla wszystkich istot żywych – wchodzi on bowiem m.in. w skład DNA, RNA czy chlorofilu. Azot w sposób naturalny krąży w ziemskiej biosferze. Jest przyswajany z atmosfery, a następnie do niej uwalniany, przy czym ten cykl ma bardzo złożony przebieg, a uczestniczą w nim grzyby, bakterie, rośliny i zwierzęta.
Człowiek tymczasem zaburza go wprowadzając do środowiska ogromne ilości azotu zawartego w nawozach sztucznych. Spływają one rzekami do mórz, gdzie stają się świetną pożywką dla glonów. Te z kolei, gdy obumrą, są rozkładane przez mikroorganizmy zużywające tlen. Gdy zaczyna brakować go w wodzie, pojawiają się bakterie beztlenowe produkujące siarkowodór. Rezultatem tego jest powstawanie w morzach martwych stref – choćby w Bałtyku. Na świecie doliczono się już 400 takich obszarów o łącznej powierzchni 250 tys. km kw. Przyczyną tego bardzo niebezpiecznego zjawiska jest zużycie nawozów sztucznych zawierających 121 mln ton azotu, tymczasem granica bezpieczeństwa znajduje się na poziomie kilka razy mniejszym – 35 mln ton.
Klimat a żywność
Ostatni obszar, w którym sytuacja jest zła, to zmiany klimatu. Poziom dwutlenku węgla w atmosferze wynosi obecnie 387 ppm (cząsteczek na milion), a byłoby dobrze, zdaniem grupy Rockströma, gdyby znalazł się poniżej 350 ppm.
Póki co, w pozostałych obszarach kluczowych dla stanu ziemskiej biosfery nie osiągnęliśmy momentu krytycznego. To jednak nie powód do radości. Największy margines do wykorzystania mamy w kwestii zużycia słodkiej wody. W tej chwili wynosi ono 2600 km sześc. rocznie, a bezpieczna granica została przez uczonych wyznaczona na poziomie 4000 km sześc. Dotrzemy do niej jednak już w połowie tego stulecia. Niepokojące jest także to, że z powodu wysychania rzek dobraliśmy się już do podziemnych rezerw wody, których nie uda się odtworzyć. Dostępność i zużycie wody pitnej to jeden z największych problemów nadchodzących dziesięcioleci.
Jeszcze mniejsze rezerwy istnieją w zagospodarowaniu lądów niepokrytych lodem – w tej chwili pod uprawę przeznaczamy 12 proc. ich powierzchni, a nie powinniśmy przekraczać 15 proc. Jak sobie w takim razie poradzimy z wykarmieniem rosnącej liczby ludności? Na to pytanie nie znamy na razie odpowiedzi.
Wąski margines bezpieczeństwa dotyczy również cyklu fosforowego, który jest podobny do wspomnianego wcześniej naturalnego obiegu azotu. Tu też przyczyną narastających kłopotów jest produkcja i zużycie sztucznych nawozów, tyle że fosforowych.
Podobnie rzecz się ma z zakwaszeniem oceanów oraz grubością warstwy ozonowej w stratosferze. W tych dwóch obszarach znajdujemy się o krok od przekroczenia linii krytycznej. Dalsze obniżanie się pH wody morskiej (a dzieje się tak na skutek wzrostu stężenia dwutlenku węgla, który rozpuszcza się w wodzie i częściowo przekształca w kwas węglowy) przyniesie efekt w postaci poważnych zaburzeń morskich ekosystemów – wyginięcie grozi m.in. koralowcom.
Problem ludzki
W dwóch kwestiach autorzy publikacji w „Ecology and Society” czują się bezradni – nie potrafią oszacować, jaki dokładnie wpływ ma na nie człowiek. Chodzi o zanieczyszczenia chemiczne oraz produkcję tzw. atmosferycznych aerozoli. Przemysł potrafi dziś wytwarzać około 100 tys. rozmaitych substancji chemicznych. Część z nich jest toksyczna, niektóre potrafią przetrwać milenia w niezmienionej formie. Tylko niewiele z tych substancji jest monitorowanych – np. DDT, PCB czy dioksyny. Nie sposób zatem stwierdzić, jaki wpływ wywierają chemikalia na środowisko naturalne i zdrowie człowieka. Jedną z hipotez, o której dyskutowała grupa Rockströma, jest związek wzrostu zanieczyszczeń chemicznych ze zwiększoną liczbą przypadków zaburzeń centralnego układu nerwowego, objawiających się w postaci ADHD i autyzmu. Na razie są to jednak tylko spekulacje. Zagadnienie wymaga niewątpliwie dalszych wnikliwych badań.
Druga biała plama to emitowane do atmosfery drobne cząsteczki powstałe np. w wyniku spalania węgla, drewna i innych substancji. Tworzą one wraz z powietrzem mieszaniny zwane aerozolami atmosferycznymi (istnieją również naturalnie powstające aerozole, np. z soli morskiej). Ich wpływ na rośliny czy ludzkie płuca nie jest jasny. Nie wiadomo też, w jakim stopniu przyczyniają się do zmian klimatu. Aerozole siarczanowe odbijają bowiem promieniowanie słoneczne i powinny powodować ochładzanie, natomiast cząsteczki sadzy charakteryzuje działanie odwrotne.
Ozonowy sukces
Jaki ogólny wniosek płynie z raportu mędrców? W trzech przypadkach bardzo niebezpiecznie przekroczyliśmy granice bezpieczeństwa. W pozostałych zbliżamy się do nich. Czy można znaleźć w raporcie jakąś pozytywną informację? Owszem, bo jak pisze „New Scientist”, warto spojrzeć na historię warstwy ozonowej, chroniącej nas przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Udało się skutecznie ograniczyć emisję niszczących ją substancji. Może więc mamy szanse skutecznie zadziałać również na innych polach?