V a VI. Biogeochemické toky P a N Boundary N: < 35 million tonnes of N fixed from the atmosphere per year Current level: 121 million tonnes per year Diagnosis: Boundary far exceeded and effects worsening Boundary P: < 11 million tonnes of P to flow into the oceans per year Current level: 9 million tonnes per year Diagnosis: Boundary not yet exceeded Změny - ovlivňování biogeoch. cyklů P a N působí: 1) na lokální až regionální úrovni náhlé změny v jezerních a mořských ekosystémech (např. anoxie v jezerech a Baltickém moři) 2) nelineární změny z oligotrofního stavu do eutrofního Dusík Dusík - lidskou aktivitou je dnes přeměněno více N2 na reaktivní formy N, než ve všech terestriálních procesech dohromady - Haber-Bosch 80 MtN/yr, leguminózy 40 MtN/yr, spalování fosilních paliv 20 MtN/yr, spalování biomasy 10 MtN/yr Dusík - primární důvod výroby reaktivních forem N ? - většina končí ve vodě - eutrofizace - či v atmosféře - N2O je významný skleníkový plyn + O3 „rozkladač“ - nebezpečné je celkové snižování pružnosti planetárních subsystémů v důsledku vnášení velkého množství reaktivního N do Zemského systému (skleníkový jev + úbytek ozónu + hypoxie vod) Fosfor – přirozený cyklus Fosfor – cyklus ovlivněný člověkem Fosfor - primární zdroj P v ekosystému – zvětrávání či těžba apatitu - lidskou činností proudí do oceánů 8-9x větší množství P než přirozeně - z 20 MtN/yr průmyslového fosforu skončí polovina v mořích - přítok P do oceánů zvyšuje riziko anoxických událostí, práh nastání této události je ale zatím nejasný Dopady těžby guana na ostrůvku Nauru Fosfor + dusík = anoxické zóny v mořích Fosfor + dusík = anoxické zóny v mořích Vznik a zánik anoxických zón – ne vše jasné Vznik a zánik anoxických zón – ne vše jasné VII. Globální spotřeba vody Boundary: No more than 4000 km3 of fresh water consumed per year Current level: 2600 km3 per year Diagnosis: Boundary will be approached by mid-century Nedostatek sladké vody - člověk je dominantní silou měnící globálně tok vody v řekách - přibližně 25 % vody z povodí vůbec nedoteče do oceánů - vážné důsledky pro stav biodiverzity, produkci potravin, zdravotní rizika, snižování pružnosti ter. a aqua. ekosystémů Colorado Aralské Jezero Aralské Jezero - Kazachstán, Uzbekistán - 2005 postavena přehrada mezi S a J částí - co se následovalo? Aralské Jezero Aralské Jezero - Kazachstán, Uzbekistán Lake Hamoun – Irán, Afghanistán Lake Turkana Keňa ??? blahobyt x přírodní dědictví Odvětví spotřeby vody Oblasti a příčiny nedostatku vody VIII. Změna využívání krajiny Boundary: No more than 15 % of ice-free land to be used for crops Current level: 12 % Diagnosis: Boundary will be approached by mid-century Změna využívání krajiny - poháněno expanzí zemědělství a jeho intenzifikace - posledních 50 let byly lesní a další ekosystémy měněny na zemědělskou půdu rychlostí 0,8% ročně - hlavní síla řídící ztrátu ekosystémových funkcí a služeb (např. produkce potravin a cyklus vody), ztrátu biodiverzity a podkopává lidský blahobyt a dlouhodobou udržitelnost - maximální únosná míra přeměny ekosystémů na zeměd. půdu je přibližně 15 % nezaledněné plochy souše – v současnosti je to 12 % - při překročení únosné míry využívání v určitém regionu může dojít k náhlé změně charakteru krajiny - např. nadkritická přeměna Amazonských pralesů na zemědělské plochy či pastviny může „skokově“ změnit celý charakter povodí na polosuchou savanu Změna využívání krajiny - poháněno expanzí zemědělství a jeho intenzifikace - posledních 50 let byly lesní a další ekosystémy měněny na zemědělskou půdu rychlostí 0,8% ročně - hlavní síla řídící ztrátu ekosystémových funkcí a služeb (např. produkce potravin a cyklus vody), ztrátu biodiverzity a podkopává lidský blahobyt a dlouhodobou udržitelnost - maximální únosná míra přeměny ekosystémů na zeměd. půdu je přibližně 15 % nezaledněné plochy souše – v současnosti je to 12 % - při překročení únosné míry využívání v určitém regionu může dojít k náhlé změně charakteru krajiny - např. nadkritická přeměna Amazonských pralesů na zemědělské plochy či pastviny může „skokově“ změnit celý charakter povodí na polosuchou savanu PŘEMĚNASUCHOZEMSKÝCHBIOMŮ IX. Chemické znečištění Boundary: Not yet identified Plastikové kousky v ŽP Growing plastic production - include thermoplastics, polyurethanes, thermosets, elastomers, adhesives, coatings and sealants, and polypropylene fibres. PET, PA and polyacryl fibres are not included Main sources and movement pathways for plastic in the marine environment. Most plastic accumulates on beaches (1), in coastal waters and their sediments (2), and in the open ocean (3). Dark blue arrows depict wind-blown litter; grey arrows water-borne litter; orange arrows vertical movement through the water column, including burial in sediments; and black arrows ingestion by marine organisms. Místa největší koncentrace zbytků http://zpravy.ihned.cz/svet/c1- 61959170-misto-zmizeleho-boeingu- nasli-novy-kontinent-tvori-jej-tuny- plastoveho-odpadu X. Emise atmosférických aerosolů Boundary: Not yet identified Emise atmosférických aerosolů - důsledky 1) Ovlivnění klimatického systému 2) Škodlivé účinky na lidské zdraví ad 1) globální koncentrace aerosolů je od prům. rev. dvojnásobná aerosoly ovlivňují: - radiační rovnováhu planety zvýšeným odrazem do vesmíru - hydrologický cyklus změnou mechanizmu tvorby srážek - cirkulaci asijských monzunů - aerosoly nad Indo-Ganžskou plání více zahřívají atmosféru, zatímco dochází k ochlazování povrchu - dochází tak k posunu srážek do oblasti Himalájí a změnu časového rozvržení Znečištění atmosféry nad indickým oc. 8-12.12. 2004 zlatá barva – větší částice (písek, soli) červená barva – menší částice (spalování fosilních paliv či vegetace) Znečištění atmosféry pod Himalájemi 16.12.2004 smog nad tokem Gangy 7.11.2007 smog nad Pákistánem a Indií Globální přenos znečištění přenos oblaku CO z Číny do USA – květen 2000 Emise atmosférických aerosolů - důsledky 1) Ovlivnění klimatického systému 2) Škodlivé účinky na lidské zdraví ad 2) částice PM2,5 zodpovídají za: - 3 % úmrtí na kardiovaskulární choroby - 5 % tracheální, bronchiální a plicní rakoviny - 1% úmrtí akutních respiračních onemocnění dětí - 0,8·106 předčasných úmrtí/rok kvůli průmyslovému zneč. - 1,6·106 předčasných úmrtí/rok kvůli vnitřnímu zakouření - 0,3·106 předčasných úmrtí/rok prašností v povolání - většina případů v rozvojových Asijských zemích Jak se k této situaci postavit?