Ochrana životního prostředí, ekosystémové služby, význam přírody

Ekosystémy lidem přinášejí určité výhody, poskytují jim ekosystémové služby. Ekosystémové služby jsou úzce spjaté s rozmanitostí života v ekosystémech (biodiverzitou). Lidstvo je na těchto službách prakticky zcela závislé. Přesto svou činností mnohdy způsobuje ohrožování přírody, a tím právě i služeb, které jsou mu přírodou poskytovány.

Ekosystémové služby jsou přímo ovlivňovány biologickými, fyzikálními či chemickými procesy. Nepřímo je ovlivňuje zejména velikost světové populace a její působení (hospodářský rozvoj, technologie, využívání zdrojů, politické a sociální faktory).

Ekosystémové služby lze rozdělit do několika základních kategorií. Toto členění vychází z Millenium Ecosystem Assessment.

Poskytovací služby

V rámci poskytovacích služeb člověk z přírody přímo získává určité zdroje. Jedná se třeba o pitnou vodu, jídlo či paliva/prostředky k získání energie. Příroda je též zdrojem nejrůznějších dalších surovin: minerálů a hornin, dřeva/biomasy, konkrétních biochemických látek (ty lze používat např. jako léčiva).

Do poskytovacích služeb se počítají i genetické zdroje (např. druhy dostupné pro šlechtění, organismy s genetickou informací, kterou je pak možné využít třeba při genetických modifikacích či v rámci biotechnologií).

Regulační služby

V Česku přírodní prostředí dle zákonů podléhá obecné ochraně, navíc jsou vymezena území a druhy organismů, které vyžadují zvláštní ochranu. Ochranu životního prostředí popisuje zejména zákon 114/1992 Sb., na něj je navázána prováděcí vyhláška 395/1992 Sb.

Ochrana organismů spočívá zejména v ochraně jejich životního prostředí. Ne vždy je optimální určité prostředí zcela znepřístupnit člověku. Mnohé biotopy ke svému zachování potřebují určitou míru narušení, např. vypásání, seč, oheň či pohyb těžké techniky.

Ochrana jedinců má výraznější význam u (velkých) savců, naopak minimální význam má třeba u bezobratlých živočichů. U migrujících živočichů (zejména ptáků) je nutné chránit i jejich migrační trasy. Ochranu organismů je možné provádět přímo v místě výskytu (in situ) či mimo (např. v rámci vědeckých institucí, zoologických či botanických zahrad, ex situ). Zavedení druhu na místo, kde předtím vymizel, se označuje jako reintrodukce.

Ochrana se nezaměřuje jen na živou přírodu, může též sloužit k ochraně neživé přírody (minerály, horniny, fosilie či stratotypy).

Místní ochrana území

Podle místní legislativy se v Česku zvláště chráněná území rozdělují na velkoplošná a maloplošná:

• Mezi velkoplošná zvláště chráněná území patří národní parky (Krkonošský NP, NP České Švýcarsko, NP Podyjí, NP Šumava) a chráněné krajinné oblasti (např. CHKO Šumava, CHKO Bílé Karpaty, CHKO České středohoří…).
• Mezi maloplošná zvláště chráněná území patří národní přírodní rezervace (NPR), národní přírodní památky (NPP), přírodní rezervace (PR) a přírodní památky (PP). Maloplošná ZCHÚ se mohou nacházet uvnitř velkoplošných.

Management krajiny se v rámci ochrany přírody typicky zaměřuje na zvětšení biodiverzity neboli rozmanitosti života na určitých místech. Také může směřovat k ochraně ohrožených/zvláště chráněných druhů organismů a/nebo potlačování organismů nepůvodních (invazních) či expanzivních. Obnovení určitého biotopu (např. mokřadu) či zlepšení jeho stavu se označuje jako revitalizace.

Tato kapitola se věnuje hlavně základním fyzickým činnostem, které mohou zlepšit stav přírody na určitém místě a do kterých je případně možné se aktivně zapojit.

Způsoby managementu

Člověk v základu může ovlivnit následující.

Instituce a organizace spojené s managementem

Národní parky mají své vlastní správy. O chráněné krajinné oblasti, národní přírodní rezervace a národní přírodní památky se stará Agentura ochrany přírody a krajiny ČR. Péči o přírodní památky a přírodní rezervace mají na starost krajské úřady (tato péče je obvykle externě zadávána). O přírodu ve zvláště chráněných územích i mimo ně mohou pečovat různé spolky a neziskové organizace (např. Český svaz ochránců přírody, Česká krajina, Pražská pastvina).

Klima je dlouhodobý stav atmosféry. V průběhu historie Země se klima přirozeně měnilo. Zhruba od konce 19. století se začala průměrná teplota zvyšovat nebývalou rychlostí. Za hlavní příčinu této (v kontextu geologické historie) překotné změny jsou považovány emise skleníkových plynů způsobené lidskou činností.

Klimatická změna je významným problémem životního prostředí, rozhodně však ne jediným. Může prohlubovat jiné problémy. Určité její dlouhodobé trendy lze pozorovat i v průběhu života (zvyšování teploty, více tropických dnů, mírnější zimy, časnější kvetení rostlin…).

Co klimatická změna (ne)způsobuje

• skokový nárůst hladiny oceánů – Hladina moří a oceánů bude stoupat postupně a nejprve ovlivní pobřežní oblasti a ostrovy s nízkou nadmořskou výškou. Nelze si tedy představovat „mrakodrapy pod hladinou“, spíše postupné stěhování lidí ze zasažených oblastí.
• náhlý kolaps ekosystémů – Ekosystémy budou překračovat své „body zlomu“ postupně, bude docházet k pozvolnému úbytku biodiverzity.
• vymizení všeho života na Zemi – I kdyby došlo k velmi výraznému zvýšení teploty, živé organismy jako celek by se pravděpodobně přizpůsobily. Mohlo by však dojít ke kolapsu lidské civilizace (minimálně tak, jak ji známe dnes).
• ozonová díra – Jedná se o jiný problém životního prostředí, který se však podařilo adresovat omezením používání freonů. Podobně jako klimatická změna ovšem souvisí s atmosférou.
• nedýchatelná atmosféra – Zvyšování objemu \mathrm{CO_2} ve vzduchu ovlivní skleníkový efekt. Bezprostředně však nemá vliv na lidské dýchání (to by jeho množství muselo být asi 4× větší oproti dnešku).

Na existenci klimatické změny panuje vědecká shoda, velká rychlost změn (průměrné teploty i koncentrace skleníkových plynů) v průběhu zhruba posledních 150 let je doložena daty. Přestože klimatickou změnu nelze v současnosti snadno zcela odvrátit, včasná opatření mohou zlepšit celkový stav „soužití“ s ní. Klíčovým faktorem pro postupné vyrovnávání se s klimatickou změnou mohou být např. uvážená politická rozhodnutí, informovanost lidí a rozšiřování klimaticky šetrných technologií.

Skleníkový efekt

Skleníkové plyny mají schopnost pohlcovat infračervené záření (teplo). Teplo, které by jinak uniklo zpět do vesmíru, se v přítomnosti skleníkových plynů hromadí v atmosféře Země. To se označuje jako skleníkový efekt. Skleníkový efekt jako takový je pro život na Zemi vítaný (bez něj by průměrná teplota zde byla asi −18 °C ve srovnání s dnešními zhruba 15 °C), jeho rychlé změny však působí negativně.

Klima je dlouhodobý stav atmosféry (např. co se týče průměrných teplot, srážek), kdežto počasí je její krátkodobý stav.

Klima vs. počasí

Počasím se zabývá meteorologie, kdežto klimatem klimatologie. Klima je možné rekonstruovat i předpovídat díky klimatologickým modelům. Vzhledem k „dlouhodobému“ charakteru klimatu je jeho předpověď v podstatě snazší než předpověď počasí.

Pokud vyjdeme ven či se podíváme z okna, můžeme vnímat aktuální počasí. Povědomí o změně klimatu získáme spíše v průběhu života. Objektivnější popis klimatu pak nabízejí dlouhodobá měření a klimatické modely.

Klima se během geologického času postupně měnilo. V současném období čtvrtohor (kvartéru, od doby před 2,58 miliony let dodnes) přirozeně docházelo ke střídání meziledových a ledových dob. Dlouhodobější přirozené změny klimatu (v časových úsecích od desetitisíců do statisíců let) souvisejí s tzv. Milankovičovými cykly. V rámci nichž dochází k astronomicky podmíněnému kolísání množství slunečního záření dopadajícího na Zemi.

V současné době se nacházíme v době meziledové, poslední ledová doba skončila asi před 11 700 lety.

Skleníkový efekt

Skleníkové plyny jsou zodpovědné za skleníkový efekt. Brání úniku infračerveného záření (tepla) z atmosféry (Země) do vesmíru. Mezi významné skleníkové plyny patří:

• oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}) – Jeho množství v atmosféře rychle stoupá zejména vlivem spalování fosilních paliv. Po konci ledové doby obsahoval suchý vzduch asi 0,027 % \mathrm{CO_2}, nyní \mathrm{CO_2} tvoří asi 0,043 % jeho objemu.
• methan (\mathrm{CH_4}) – Vzniká rozkladem biomasy za nepřístupu kyslíku, např. v mokřadech či žaludcích zvířat. Také se uvolňuje při těžbě. Má asi 27× silnější vliv na skleníkový efekt než \mathrm{CO_2}.
• oxid dusný (\mathrm{N_2O}) – Asi 275× silnější skleníkový plyn než \mathrm{CO_2}, uvolňuje se zejména vlivem používání dusíkatých hnojiv.
• halogenované uhlovodíky/freony – Uměle vyrobené.

Skleníkovým plynem je také vodní pára (\mathrm{H_2O}), ta je ovšem zcela přirozenou součástí povrchu Země a její množství nelze regulovat.

Zdroje skleníkových plynů

Oxid uhličitý se do atmosféry uvolňuje přirozeně při sopečné činnosti a buněčném dýchání živých organismů. Naopak fotosyntéza \mathrm{CO_2} zabudovává jej do organických sloučenin a tím jej z atmosféry odstraňuje. Část atmosferického \mathrm{CO_2} se také rozpouští v mořské vodě. Tím přispívá k jejímu okyselování (snižování pH, acidifikace), které má negativní vliv na mořské ekosystémy (např. korálové útesy).

Spalováním fosilních paliv se uvolňuje uhlík, který byl v zemské kůře uložen po miliony let. Tak jsou skleníkové plyny vytvářeny činností člověka (tedy jsou antropogenní).

S oteplováním planety se zvětšuje míra tání permafrostu (trvale zmrzlé půdy), z něj se uvolňuje methan a \mathrm{CO_2}. Jde se o tzv. zpětnou vazbu, která klimatickou změnu dále zesiluje. Methan vzniká také rozkladem organického odpadu na skládkách za nepřístupu kyslíku.

V rámci klimatické změny v současnosti dochází k nerovnoměrnému zvyšování teploty na Zemi. Prohlubují se extrémy počasí.

Klimatická změna způsobuje tání ledovců, což výhledově povede ke zvyšování hladiny oceánů. Tím jsou ohroženi zejména lidé žijící blízko pobřeží či v ostrovních oblastech.

Vlivem klimatické změny dochází k proměnám ekosystémů. Velké ekosystémy jsou schopné snášet jen určité rozpětí podmínek. Po překročení bodů zlomu (tipping points, určité míry těchto podmínek) může docházet k (nenávratným) změnám, které jsou často spojeny se ztrátou rozmanitosti života (biodiverzity).

Příkladem překročení bodu zlomu je odumírání korálových útesů při zvýšení teploty o více než 1,5 °C, což dále povede např. ke snížení počtů ryb a ohrožení rybolovu. Klimatická změna tedy má i ekonomické důsledky.

Přizpůsobení se (např. klimatickým změnám) se označuje jako adaptace. Formou přizpůsobení může být např. zajišťování protipovodňových opatření či včasného varování před extrémním počasím, zlepšování hospodaření s vodou, zvyšování odolnosti infrastruktury či pěstování odolnějších plodin (např. geneticky modifikovaných).

V souvislosti s klimatem dlouhodobě probíhá jeho výzkum, který je výchozím bodem k podloženému rozhodování. Za účelem zmírnění klimatické změny a vyrovnání se s ní pak probíhá množství jednání a dohod.

Výzkum a vědecké hodnocení

Základem veškeré mezinárodní klimatické politiky je vědecký výzkum – mezinárodní dohody a závazky vznikaly jako reakce na rostoucí množství vědeckých poznatků o probíhající klimatické změně a jejích důsledcích.

Výzkum klimatu stojí na přesném měření současných teplot (díky meteostanicím či satelitům) napříč Zemí. Teploty naměřené teploměry jsou k dispozici asi 150 let do minulosti. Pro určení teploty ve starších obdobích se využívají tzv. proxy měření. Jedním ze způsobů je zkoumání obsahu izotopů kyslíku ve vzorcích z hloubkových vrtů (mořské sedimenty, ledovce). Na základě dostupných dat lze pak tvořit počítačové modely vývoje klimatu. S informacemi se pracuje v kontextu fyzikálních skutečností (např. je ověřeno, že skleníkové plyny odrážejí infračervené záření, bereme v potaz fyziku atmosféry).

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change = Mezivládní panel pro změnu klimatu) je mezivládní orgán OSN. Předkládá vědecké posouzení klimatické změny a navrhuje adaptační či mitigační opatření. IPCC neprovádí vlastní výzkum, ale systematicky shrnuje publikované vědecké práce. Zhruba jednou za 6–7 let vydává obsáhlé hodnotící zprávy (Assessment Reports), průběžně pak zvláštní zprávy k dílčím tématům (např. zpráva o oteplení o 1,5 °C z roku 2018). Závěry IPCC slouží jako odborný podklad pro mezinárodní klimatická jednání.

Mezinárodní dohody

Základním rámcem mezinárodní klimatické politiky je Rámcová úmluva OSN o změně klimatu (UNFCCC, 1992), k níž se připojilo téměř 200 států. Navazující dohody pak stanovují konkrétní závazky ke snižování emisí.

Voda a životní prostředí

Lidé přímo využívají zejména pitnou vodu, která je zbavená mikroorganismů a většiny znečišťujících látek. V zemědělství či průmyslu může mít uplatnění voda užitková. Využitím vody vzniká voda odpadní, která by před vypuštěním do přírody měla projít čistírnou odpadních vod.

Sladká voda tvoří asi 3 % hydrosféry. Podíl pitné vody v hydrosféře celkově činí asi 0,007 %. Biologické znečištění vody spočívá v přítomnosti mikroorganismů (bakterií, protistů). Voda může být chemicky znečištěna např. pesticidy, těžkými kovy, ropnými produkty, zbytky léčiv či hnojivy. Nadbytek solí fosforu a dusíku se označuje jako eutrofizace, ta potom vede k nadměrnému růstu sinic a řas. Znečištění se může týkat povrchových i spodních vod.

Mořská voda v sobě rozpouští vzdušný \mathrm{CO_2} (jehož množství ve vzduchu stoupá), dochází tedy k jejímu okyselování neboli acidifikaci. Acidifikace ohrožuje např. korálové útesy (které jsou centrem rozmanitosti života v moři) či plankton (ten je základem potravních řetězců).

Krajina a její proměny

Změny krajiny mohou mít různé důsledky pro životní prostředí. Například meliorace luk potrubím během socialismu (50.–90. léta 20. století) na území Česka vedla na mnohých místech k úbytku ohrožených biotopů (podmáčených luk). Narovnávání vodních toků a jejich svádění pod zem obecně vede ke snižování biodiverzity. Různorodá krajina zpravidla má větší schopnost zadržovat vodu, což dokáže do určité míry bránit povodním při náhlých změnách počasí.

Negativní vliv na krajinu může mít zejména průmyslové, intenzivní zemědělství využívající nadmíru pesticidů a hnojiv. Nevhodná zemědělská činnost tak může vést ke znečištění životního prostředí, ale např. také erozi půd.

Odpady

Odpad vzniká zejména během vzniku a po konci životnosti výrobků.

Odpad, respektive některé látky v něm obsažené, lze recyklovat. Recyklace zahrnuje oddělení určitých látek/složek, jejich zpracování a opětovné použití pro další výrobky. Kovy a sklo je možné recyklovat zpravidla neomezeně. Papír se dá zrecyklovat 5–7×, u plastů se obvykle po 2–3 recyklacích začnou zhoršovat vlastnosti (závisí na jejich typu).

Pokud se plastový odpad dostane do životního prostředí, vlivem fyzikálních vlivů se postupem času rozkládá na malé částice, tzv. mikroplasty. Ty na sebe mohou vázat různé škodlivé látky (např. těžké kovy, organické látky) a šířit se potravními řetězci.

V Česku se odpad dosud částečně ukládá na skládky. Konec skládkování je v Česku naplánovaný na rok 2030. Odpad by se poté měl pouze či recyklovat nebo spalovat. V různých částech světa je úroveň nakládání s odpadem dosti rozdílná, problémem je např. vyhazování/únik odpadu do moří.

Problémem souvisejícím s produkcí odpadů je omezená životnost výrobků. Často se uplatňuje tzv. plánované opotřebení, kdy je výrobek navržen tak, aby se po určité době používání rozbil a zákazník byl nucen koupit si nový. K nákupu nového zboží též lidi mnohdy tlačí marketing společností. Kromě změny přístupu k trvanlivosti výrobků by tomuto problému do určité míry mohlo přispět např. jejich opakované používání.

Životní prostředí a zdraví člověka