Impactul omului asupra ecosistemelor naturale

Activitățile oamenilor modifică ecosistemele prin schimbarea folosirii terenurilor, extragerea resurselor, poluare, introducerea unor specii și emisii care schimbă clima. Defrișarea poate reduce habitatul, o barieră pe râu poate schimba migrația peștilor, iar folosirea excesivă a nutrienților agricoli poate favoriza înmulțirea excesivă a algelor în apă (eutrofizare). Efectele pot fi directe sau indirecte și pot apărea la distanță de locul activității. O acțiune utilă oamenilor poate avea și costuri ecologice.

Analiza impactului trebuie să compare starea inițială cu schimbarea produsă, să urmărească mai multe specii și să ia în calcul durata. Nu orice intervenție are același efect: proiectarea, amplasarea și măsurile de protecție contează. De exemplu, două drumuri de aceeași lungime pot fragmenta diferit habitatele în funcție de traseu. Într-un studiu de caz, desenează sursa presiunii, calea prin care ajunge la ecosistem și răspunsurile posibile. Nu atribui orice schimbare climatică locală unui singur proiect fără date. Lecțiile Dezechilibrele ecologice, Conservarea biodiversității și Restaurarea ecologică dezvoltă efectele și răspunsurile de protecție.

Schimbarea utilizării terenurilor și exploatarea directă sunt factori majori ai pierderii biodiversității, alături de schimbările climatice, poluare și specii invazive. Fragmentarea poate reduce conectivitatea populațiilor și fluxul genic. În România, ambrozia ocupă terenuri deranjate și produce polen alergen, gândacul din Colorado afectează culturile de cartof, iar melcul marin invaziv Rapana s-a răspândit în Marea Neagră și consumă moluște bivalve. Supraexploatarea sturionilor din Dunăre a contribuit la reducerea populațiilor lor, motiv pentru care conservarea lor cere limitarea capturilor și protecția habitatelor. Impactul se evaluează prin indicatori de habitat, abundență, funcții ecosistemice și emisii. Măsurile de evitare, reducere și restaurare au priorități diferite: prevenirea pierderii este adesea mai eficientă decât refacerea completă ulterioară.

Cele cinci presiuni principale ale activităților umane sunt: distrugerea și fragmentarea habitatelor, poluarea, speciile introduse, supraexploatarea și schimbările climatice. Poluarea are efecte directe (intoxicare) și indirecte: pesticidul DDT se concentrează de-a lungul lanțului trofic (bioamplificare), iar la păsările răpitoare subțiază coaja ouălor. Nu orice specie introdusă este invazivă: porumbul și cartoful sunt introduse și cultivate fără să invadeze habitate naturale. O specie devine invazivă când se înmulțește rapid, nu are dușmani naturali în noul areal și înlocuiește speciile native. Un caz celebru în Marea Neagră este ctenoforul Mnemiopsis leidyi, apărut în anii 1980, care a consumat zooplancton și icre de pește și a contribuit la prăbușirea pescuitului de hamsie.

Supraexploatarea resurselor biologice. Defrișarea pe pante produce eroziunea solului și alunecări de teren și reduce habitatul speciilor de pădure. Pășunatul excesiv distruge stratul de iarbă al pajiștii: solul rămâne descoperit, se erodează, iar speciile valoroase sunt înlocuite de buruieni. Suprapescuitul scade efectivele de pești sub nivelul la care se pot reface prin înmulțire. Vânătoarea necontrolată și comerțul ilegal cu specii sălbatice (blănuri, fildeș, plante rare) reduc populațiile speciilor căutate.

Urbanizarea și industrializarea. Extinderea orașelor înlocuiește solul cu asfalt și beton: apa de ploaie nu mai pătrunde în sol, iar scurgerea ei rapidă crește riscul inundațiilor. Orașele sunt mai calde decât împrejurimile („insulă de căldură”) și produc cantități mari de deșeuri. Industria consumă resurse și elimină în mediu gaze, ape uzate și deșeuri.

Tipuri de poluare. Poluarea chimică este produsă de pesticide, metale grele (plumb, mercur), detergenți, îngrășăminte, petrol și de gazele (dioxid de sulf, oxizi de azot) care produc ploi acide. Poluarea fizică cuprinde zgomotul, poluarea termică (apa caldă din centrale) și cea radioactivă. Poluarea biologică înseamnă eliberarea în mediu a microorganismelor patogene și a unui exces de materie organică, de exemplu prin ape menajere neepurate, care răspândesc boli precum holera și hepatita A.

Exemplu rezolvat 1: fragmentarea unei păduri. O pădure pătrată cu latura de 1 km (100 ha) este traversată de un drum care o împarte în două parcele dreptunghiulare de 0,5 km × 1 km. Efectul de margine se resimte pe 100 m de la orice margine (mai multă lumină, vânt, uscăciune).

1. Zona-nucleu a pădurii întregi: $(1-0,2{)}^2=0,64$ km², adică 64 ha.
2. Zona-nucleu a unei parcele: $(0,5-0,2)\cdot (1-0,2)=0,3\cdot 0,8=0,24$ km². Pentru două parcele: $0,48$ km², adică 48 ha.
3. Suprafața totală de pădure a rămas aceeași (100 ha), dar habitatul interior a scăzut de la 64 ha la 48 ha. Speciile care evită marginea pierd un sfert din habitat.

Exemplu rezolvat 2: supraexploatarea unei specii (valori de exercițiu). O populație de sturioni are 1 000 de femele adulte. Creșterea naturală este de 3% pe an (30 de femele), iar capturile ilegale sunt de 80 de femele pe an.

1. Variația anuală: $+30-80=-50$ de femele.
2. După 5 ani: $1000-5\cdot 50=750$ de femele, cu un sfert mai puține.
3. Fiindcă sturionii se maturizează târziu, populația se reface lent; refacerea cere oprirea capturilor, protejarea zonelor de reproducere și lăsarea liberă a migrației pe Dunăre.

Greșeli frecvente

• Greșit: Impactul uman este numai poluarea vizibilă.
  Corect: Impactul include și fragmentarea habitatelor sau schimbări în utilizarea terenului.
• Greșit: Două proiecte similare au întotdeauna același efect asupra mediului.
  Corect: Amplasarea și ecosistemul local influențează efectele.
• Greșit: Orice specie introdusă de om într-un ecosistem este invazivă.
  Corect: Devine invazivă doar specia care se înmulțește rapid și le înlocuiește pe cele native; porumbul sau cartoful sunt specii introduse, nu invazive.

Înainte și după