Εισαγωγή στην Επιστήμη Περιβάλλοντος

Transcript

1 Εισαγωγή στην Επιστήμη Περιβάλλοντος ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ Τι είναι η Επιστήμη Περιβάλλοντος; Η επιστήμη περιβάλλοντος είναι μία πολυδιάστατη επιστήμη που απαιτεί γερές βάσεις σε άλλες επιστήμες. Σε περιβαλλοντικές μελέτες υπεισέρχονται και οι κοινωνικές επιστήμες (οικονομικές, πολιτικές, ιστορία κ.λπ.) Η επιστήμη περιβάλλοντος είναι συναρπαστική! Σημαντικό τμήμα αυτής είναι επιστήμη αιχμής: αντιφατική, μη δοκιμασμένη, και συχνά όχι ευρέος αποδεκτή. Επίσης αποτελεί το κέντρο σημαντικής πολιτικής αντιπαράθεσης, τόσο σε τοπικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Δρ. K. Ποϊραζίδης Τι είναι η Επιστήμη Περιβάλλοντος; Ημελέτητου πώς εμείς και άλλα είδη αλληλεπιδρούμε μεταξύ μας και με το γύρω περιβάλλον. Χρησιμοποιεί αρχές χημείας, βιολογίας, γεωλογίας, φυσικής, μετεωρολογίας κ.α. προκειμένου να γίνει κατανοητό : το πως λειτουργεί το περιβάλλον το πώς μπορεί να επηρεαστεί από τις ανθρώπινες δραστηριότητες το πώς αυτό μπορεί να επηρεάσει εμάς Τι είναι η Επιστήμη Περιβάλλοντος; Υπάρχουν προβλήματα με την εγκυρότητα των δεδομένων που χρησιμοποιούνται και την πολυπλοκότητα των συστημάτων που μελετώνται. Αν όχι σχεδόν αδύνατο, είναι πολύ δύσκολο να μετρηθούν δεδομένα με ακρίβεια ή να γίνουν πλήρως κατανοητές οι πολυπλοκότητες των παγκοσμίων συστημάτων από τα οποία προέρχονται τα δεδομένα. Αυτό συχνά οδηγεί σε αρκετά αποκλίνοντα συμπεράσματα, ακόμη και από διάσημους ερευνητές. Αποτελεί τελικά μία μελέτη συνδέσεων και αλληλεπιδράσεων! 1

2 Τι είναι η Επιστήμη Περιβάλλοντος; Πώς υλοποιείται η Επιστήμη Περιβάλλοντος; Εντούτοις, πολλές σημαντικές και εξαιρετικά αμφιλεγόμενες εθνικές και διεθνείς αποφάσεις (νόμοι περί μολύνσεως περιβάλλοντος, διεθνείς εκπομπές CO 2 ), βασίζονται σε τέτοια, μη σίγουρα δεδομένα. Καλύτερα όμως δεν είναι να βασίζονται σε μη σίγουρη επιστήμη, από καμία απολύτως; Παράδειγμα: Φυτά με μεταβλητές συνθήκες ποτίσματος Εντούτοις σε ένα αληθινό σύστημα μπορεί να επιδρούν πολλές μεταβλητές και η τροποποίηση μόνο μίας μπορεί να μην είναι ρεαλιστική ή προγνωστική Η επιστήμη δεν είναι στατική. Εξελίσσεται και αλλάζει συνεχώς με νέες υποθέσεις και θεωρίες να τίθενται σε έλεγχο και επανέλεγχο. Πώς υλοποιείται η Επιστήμη Περιβάλλοντος; Όπως σε κάθε επιστήμη, τα δεδομένα προκύπτουν από την παρατήρηση και τον πειραματισμό. Συχνά χρησιμοποιούνται ελεγχόμενα πειράματα, στα οποία τροποποιείται μία (ή περισσότερες) μεταβλητές και μετράται η επίδραση. Η σύγκριση γίνεται με μία ομάδα ελέγχου στην οποία η μεταβλητή δεν αλλάζει. 2

3 3

4 4

5 5

6 Χρόνος διπλασιασμού (DT) οποιασδήποτε τιμής υπολογίζεται με τον κανόνα του 70: DT=70/ %ρυθμού αύξησης. Εάν ο ρυθμός αύξησης είναι 10% ανά έτος, τότε ο χρόνος διπλασιασμού είναι 7 έτη. Ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται με ρυθμό 1,2% ανά έτος περίπου. Αυτό σημαίνει ότι θα διπλασιαστεί σε λιγότερο από 60 έτη. Η μέση ωριαία αύξηση είναι άτομα. Ι. Εκθετική πληθυσμιακή αύξηση: το ριζικό αίτιο για τα περιβαλλοντικά μας προβλήματα! Εκθετική αύξηση: η τιμή ενός πράγματος αυξάνει κάθε φορά με συγκεκριμένο ποσοστό του συνόλου (π.χ. 5%κάθε χρόνο). Ξεκινά αργά και τελικά αυξάνει ταχύτατα! Αυτό συμβαίνει και με τον παγκόσμιο πληθυσμό του ανθρώπου Χρειάστηκαν περίπου 2 εκ. έτη για να φτάσει το 1 δις, άλλα 123 χρόνια για τα 2 δις (αρχές 20 ου αι.), ) 33 ακόμη έτη για τα 3 δις, 14 ακόμα για τα 4 δις, 13 ακόμα για τα 5 δις και 12 ακόμη για τα 6 δις το Εκτιμώνται ~7δις το 2013, 8 δις το 2028 και 9 δις το Ουσιαστικά, όλα τα περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζουμε αυξάνονται εκθετικά, όπως η ανάγκη για πόρους, απώλεια φυσικών ενδιαιτημάτων, ρυθμοί εξαφάνισης ειδών, αύξηση φτώχειας, επίπεδα μόλυνσης. II: Άνιση κατανομή οικονομικού πλούτου και πληθυσμού Ανεπτυγμένες χώρες: Υψηλά βιομηχανοποιημένες με κατά κεφαλή ΑΕΠ στα $ Περιλαμβάνονται ΗΠΑ, Καναδάς, Ιαπωνία, Ευρώπη, Αυστραλία. Είναι υπεύθυνες για το 20% τουπαγκόσμιουπληθυσμού, αλλά έχουν το 85% του παγκόσμιου πλούτου, χρησιμοποιούν το 88% των παγκόσμιων πόρων (λιγνίτης, γ πετρέλαιο,, νερό κ.λπ.) ) και παράγουν το 75% της παγκόσμιας μόλυνσης και σκορπιδιών. Ο πληθυσμός τους αυξάνεται με ρυθμό 0.3 %/έτος (χρόνος διπλασιασμού: 700 έτη 6

7 II: Άνιση κατανομή οικονομικού πλούτου και πληθυσμού Αναπτυσσόμενες χώρες: Λίγο έως μετρίως βιομηχανοποιημένες με κατά κεφαλή ΑΕΠ έως και στα $350. Είναι υπεύθυνες για το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού, αλλά έχουν μόλις το 15% του παγκόσμιου πλούτου, χρησιμοποιούν το 15% των παγκόσμιων πόρων και παράγουν το 25% της παγκόσμιας μόλυνσης και σκορπιδιών. Ο πληθυσμός τους αυξάνεται με ρυθμό 2.6%/έτος (χρόνος διπλασιασμού: 41 έτη. Μπορούμε να υποστηρίξουμε τον σημερινό πληθυσμό; Τονδιπλάσιοαπότονσημερινό; Μπορούμε να αυξήσουμε το επίπεδο διαβίωσης όλων; Μπορούμε να υποστηρίξουμε μεγαλύτερους πληθυσμούς και υψηλότερα επίπεδα διαβίωσης; Ποια είναι τελικά η φέρουσα ικανότητα της γης σε ανθρώπινο πληθυσμό; Τελικά, οι χώρες με τη μικρότερη δυνατότητα να υποστηρίξουν αύξηση πληθυσμού είναι εκείνες όπου αυτός αυξάνεται περισσότερο. Συνέπειες; Ένας από τους καθοριστικούς παράγοντες για να απαντηθούν τα ερωτήματααυτάείναιείναι το πόσοι είναιοιδιαθέσιμοιφυσικοίπόροιγιατην υποστήριξη της ζωής και των κοινωνιών μας. IIΙ: Αειφορία & Πόροι Γενική αλήθεια: Η ύπαρξή μας εξαρτάται από την ενέργεια και τα υλικά που προέρχονται από τον ήλιο και τη γη. Ενέργεια από τον Ήλιο: ηλιακό κεφάλαιο, ύλη από τη γη (αέρας, νερό, έδαφος κ.λπ.) φυσικό κεφάλαιο: Μία αειφόρος κοινωνία επιβιώνει από τα κεφάλαιά της, χωρίς να τα εξαντλεί. Όταν τελειώσει το κεφάλαιο, η επιβίωσή μας είναι σε κίνδυνο. Εντούτοις καθώς αυξάνεται ο πληθυσμός και το επίπεδο διαβίωσης, χρησιμοποιούμε το κεφάλαιο της γης με ολοένα και αυξανόμενο ρυθμό. Πόρος: Οτιδήποτε από το φυσικό περιβάλλον χρησιμοποιούμε για να αντιμετωπίσουμε τις ανάγκες και τις επιθυμίες μας. Αυτό μπορεί να αλλάζει με την εποχή (έλαιο από κητώδη έναντι ορυκτελαίων). Τρεις γενικοί τύποι: Ανανεώσιμος Πόρος: ανανεώνεται συνεχώς (ηλιακή, αιολική ενέργεια) Η παροχή είναι ατελείωτη. Ενδεχομένως Ανανεώσιμος Πόρος: Ανανεώνονται εντός της κλίμακας ζωής του ανθρώπου (μέσα σε μερικές δεκαετίες). Περιλαμβάνει δένδρα, καλλιέργειες, επιφανειακά ύδατα, και βιοποικιλότητα. Θα πρέπει να γνωρίζουμε την αειφορική απόδοση (χρόνος αναπλήρωσης) και να χρησιμοποιούμε τον σχετικό πόρο αναλόγως. 7

8 Μη Ανανεώσιμος Πόρος: Αναπληρώνονται σε γεωλογική χρονική κλίμακα ( εκ. έτη). Δηλαδή, για τους σκοπούς μας, υπάρχει πεπερασμένη ποσότητα του πόρου και όταν τελειώσει, χάθηκε. Δεν μπορούμε να περιμένουμε για να ανανεωθεί. Περιλαμβάνει ορυκτέλαια, μεταλλεύματα, υπόγεια ύδατα κ.λπ. Αποθέματα: Εκείνο το ποσοστό του συνολικού μη ανανεώσιμου πόρου για τον οποίο μπορεί να γίνεται οικονομική εκμετάλλευση. Μπορεί να αυξομειώνεται ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς. Καθώς τα αποθέματα μειώνονται, οι τιμές ανεβαίνουν Οι μη ανανεώσιμοι πόροι τυπικά έχουν κωδωνοειδή καμπύλη παραγωγής μέσα στην ιστορία. Οικονομικά θεωρείται ότι ένας πόρος έχει εξαντληθεί, όταν θα έχουμε καταναλώσει το 80% αυτού (δηλ. το υπόλοιπο 20% είναι πολύ ακριβό για να αξιοποιηθεί). Μπορούμερ μ ναμεγαλώσουμε μ την καμπύλη παραγωγής γής με τοεξής τετράπτυχο συμπεριφοράς: 1) Άρνηση (μη χρησιμοποιείς) 2) Μείωση (χρησιμοποίησε λιγότερο) 3) Επαναλαμβανόμενη χρήση (χρησιμοποίησε το ίδιο πράγμα επανειλημμένως) 4) Ανακύκλωση (Παρασκευή νέων προϊόντων από υλικά) Τα τελευταία δύο δεν ισχύουν για τους ενεργειακούς πόρους (αν καούν, χάνονται) IV: Μόλυνση Μόλυνση: οτιδήποτε επηρεάζει αρνητικά αέρα, νερό, έδαφος ή την τροφή. Ζημιώνει την υγεία, την επιβίωση ή τις δραστηριότητες των ανθρώπων ή άλλων ζωντανών οργανισμών. Η μόλυνση ενός ατόμου μπορεί να είναι πόρος ενός άλλου. Μπορεί να είναι υγρής, στέρεας, αέριας ή ενεργειακής μορφής (θερμότητα, ακτινοβολία). Συνήθως προκύπτει φυσικά ή είναι ανθρωπογενούς προέλευσης. Μπορεί να προκύπτει από συγκεκριμένο σημείο (καπνός φωτιάς) ή να είναι από διευρυμένη, μη σημειακή πηγή (λιπάσματα). Ευκολότερο και φθηνότερο να ελεγχθεί η σημειακή πηγή. 8

9 Η επίδραση της μόλυνσης εξαρτάται από τρεις παράγοντες: Τοξικότητα ή χημική αντιδραστικότητα. Πόσο επιζήμιο είναι το υλικό; Συγκέντρωση (ppm, ppb, κ.λπ.). Μία πολύ μικρή ποσότητα μίας εξαιρετικά.τοξικής ουσίας μπορεί να είναι μεγαλύτερη έννοια από μία μεγάλη ποσότητα μιας σχετικά καλοήθους ουσίας Επιμονή (διασπώμενη ή μη διασπώμενη). Η ουσία που μας ενδιαφέρει αποδομείται σε μία αβλαβή ουσία ή μένει για πάντα αμετάβλητη. V: Εκτιμώντας το περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Μοντέλο ΡΑΤ Απλό μοντέλο για την εκτίμηση της επίδρασης (αποτύπωμα) ενός πληθυσμού στο περιβάλλον, όταν είναι γνωστοί 3 παράγοντες: 1) Πληθυσμός (P) αριθμός ατόμων. 2) Ευπορία (A) βιοτικό επίπεδο ή κατά κεφαλή χρήση πόρων. 3) Τεχνολογία (T) - μέγεθος μόλυνσης που παράγεται ανά μονάδα πόρου που χρησιμοποιείται PxAxT=Συνολικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Ανεπτυγμένες χώρες: Χαμηλό Ρ, Υψηλά Α και Τ: Μόλυνση που καθοδηγείται από την κατανάλωση. Υπανάπτυκτες χώρες: Υψηλό Ρ, χαμηλά Α και Τ. Μόλυνση που καθοδηγείται από τον πληθυσμό. Το πώς θα αντιμετωπίσουμε κάτι που μολύνει εξαρτάται από το συνδυασμό των παραπάνω παραμέτρων. Δύο βασικές πιθανότητες: Πρόληψη μόλυνσης (έλεγχος εισόδου): δεν επιτρέπουμε ποτέ να φτάσει στο περιβάλλον (προληπτική δράση). Παράδειγμα: οι 4 πτυχές που αναφέραμε (ανακύκλωση). Θεραπεύουμε το πρόβλημα. Καθαρισμός μόλυνσης (έλεγχος εξόδου): ) Δώ Διώχνουμε τη μόλυνση αφού αυτή θα έχει εισέλθει στο περιβάλλον (αντιδραστική δράση). Δυσκολότερη και ακριβότερη από τη μόλυνση. Εντούτοις, για παράδειγμα στις ΗΠΑ, σήμερα το 99% τουπροϋπολογισμούγια το περιβάλλον ξοδεύεται για καθαρισμό μόλυνσης! V:Αλλαγές στο περιβαλλοντικό αποτύπωμα του ανθρώπου Όπως είναι φυσικό, μέσα από την ιστορική πορεία του ανθρώπου μεταβάλλεται και η επίδραση του ανθρώπινου πολιτισμού στο περιβάλλον Μέχρι και έτη πριν, ο άνθρωπος ήταν κυνηγός-τροφοσυλλέκτης: νομαδικόςτρόποςδιαβίωσης, τροφή από τις διαθέσιμες στο περιβάλλον πηγές, ολιγομελείς ομάδες, συνεχώςμετακινούμενεςγιααναζήτησητροφής. Μέγιστο όριο ηλικίας: έτη, Λόγω μεγάλης θνησιμότητας, ο πληθυσμός αύξανε αργά. Το αποτύπωμα στο περιβάλλον ήταν ελάχιστο και τοπικό. Οι περισσότερες επιδράσεις ήταν βραχυπρόθεσμες (μετακινούνταν συνέχεια) και αναστρέψιμες μέσα από φυσικές διαδικασίες (λόγω του μικρού μεγέθους του πληθυσμού). 9

10 Από τα έτη, έχουμε την έναρξη της Γεωργικής Επανάστασης. Άνθρωποι στην Ασία, την Αφρική και την Αμερική αρχίζουν να συγκεντρώνονται σε μόνιμες κοινωνίες, να καλλιεργούν αυτοφυή φυτά (π.χ. καλαμπόκι, σιτάρι κ.λπ.) ) και να εξημερώνει άγρια ζώα (βοοειδή, ή πουλερικά κ.λπ.). ) Περισσότεροι άνθρωποι χρειάζονταν περισσότερη τροφή και ξυλεία (καύσιμο και καταφύγιο), οπότε μεγάλες δασικές περιοχές αποψιλώνονται, καταστρέφοντας βιοτόπους και αυξάνοντας τους ρυθμούς εξαφάνισης ειδών. Το χώμα χανόταν και γόνιμες περιοχές γίνονταν άγονες και ερημοποιημένες. Αυξάνονταν οι ανάγκες για άλλους πόρους (μεταλλεύματα και ορυκτά) και η ποσότητα των απορριμμάτων (αγροτικά και ανθρωπογενή), μολύνοντας το νερό. Επιπτώσεις: Αύξηση της καλλιεργούμενης έκτασης, τύπου των φυτών που αναπτύσσονται, αποδόσεων, και ως εκ τούτου, ρυθμού γεννήσεων, προσδόκιμου ηλικίας και του περιβαλλοντικού αποτυπώματος του ανθρώπου. Ο άνθρωπος αρχίζει να συγκεντώνει υλικά αγαθά (δεν χρειάζεται να τα μεταφέρει μαζί του) και παράγει πιο πολλά από ότι καταναλώνει. Έναρξη εμπορίου, κατασκευής πόλεων, φιλονικιών μεταξύ πόλεων-κρατών και πολιτισμών. Η Βιομηχανική Επανάσταση άρχισε στην Ευρώπη στα μέσα του 18 ου αι. και στις ΗΠΑ στις αρχές του 18 ου αι. Οδήγησε σε τεράστια αύξηση της κατά κεφαλή κατανάλωσης ενέργειας. Η παραγωγή αγαθών αυξήθηκε γρήγορα. Αρχικά τροφοδοτήθηκε από ξυλεία και ρέων νερό (δυνητικά ανανεώσιμοι πόροι) και κατόπιν από κάρβουνο και μεταγενέστερα από πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Το περιβάλλον (άγρια φυτά και ζώα) αρχίζει να αντιμετωπίζεται ως όχληση και όχι ως αναγκαιότητα. Υπενθυμίζεται ότι αυτοί οι τρεις είναι μη ανανεώσιμοι πόροι. 10

11 Η παραγωγή αγαθών αλλάζει από τοπική, μικρής κλίμακας (π.χ. σπιτική) σε κεντρικά, μεγάλα εργοστάσια, εντοπιζόμενα σε ταχύτατα αναπτυσσόμενες πόλεις. VΙ : Τελικά λοιπόν ποια είναι ησημερινή μας κατάσταση; Είμαστε στη μέση μιας επανάστασης της πληροφορίας; Οι πληθυσμοί αλλάζουν από αγροτικοί σε αστικοί. Τα αρο αγροτικά μηχανήματα, ηαήαα τα λιπάσματα, α η γενετική εε μηχανική, ηα αυξάνουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Θα οδηγήσει σε περισσότερη η λιγότερη υποβάθμιση του περιβάλλοντος; Όσον αφορά στην χρήση περισσότερων ή λιγότερων πόρων/άτομο τι θα γίνει; Λιγότερες εκτάσεις παράγουν περισσότερο προϊόν. Τεχνικές μαζικής παραγωγής οδήγησαν σε φθηνή διαθεσιμότητα αγαθών μαζικής κατανάλωσης, απαιτώντας όμως, τεράστιες ποσότητες φυσικών πόρων και παράγοντας εξίσου τεράστιες ποσότητες απορριμμάτων και μόλυνσης. Όσον αφορά στην παραγωγή περισσότερης ή λιγότερης μόλυνσης/άτομο τι θα γίνει; Δεν ξέρουμε πραγματικά τις απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις. Εντούτοις, οι άνθρωποι τώρα απολαμβάνουν μακροβιότερη ζωή και μικρότερη βρεφική θνησιμότητα, υγιέστερη ζωή λόγω διαθεσιμότητας περισσότερης τροφής, καλύτερων συνθηκών καθαριότητας, υγιεινής, και ιατρικής περίθαλψης. Οι σύγχρονες, προηγμένες τεχνολογικά κοινωνίες παρέχουν τα υψηλότερα επίπεδα διαβίωσης, αλλά επίσης προκαλούν τη μεγαλύτερη ζημιά στο φυσικό περιβάλλον. VΙ : Τελικά λοιπόν ποια είναι ησημερινή μας κατάσταση; Μέσα από μία απλουστευμένη προσέγγιση, διαφαίνονται δύο πολύ διαφορετικές απόψεις για τις σημερινές περιβαλλοντικές συνθήκες. Η μία πιστεύει ότι ο άνθρωπος μπορεί να ξεπεράσει τα πάντα, η άλλη ότι ο άνθρωπος θα καταστρέψει τα πάντα. Η αλήθεια; μπορεί να βρίσκεται κάπου στη μέση. 11

12 VΙ : Τελικά λοιπόν ποια είναι ησημερινή μας κατάσταση; Το τι πιστεύετε έχει να κάνει και με την κοσμοθεωρία σας και με τη θέση στην οποία τοποθετείτε τον άνθρωπο μέσα σε αυτήν. Ενδεχομένως έχει να κάνει και με το αν εκ φύσεως είστε αισιόδοξοι ή απαισιόδοξοι! 12