Тайга і тундра, Зміна навколишнього середовища в результаті діяльності людини.
Тайга,абопівнічний ліс,як її іноді називають, тягнеться майже нескінченним одноманітним поясом через всю Канаду і Сибір. Одноманітність її зумовлена невеликою кількістю видів дерев (ялин, сосен і ялиць), що адаптувалися до вкрай холодного клімату цих областей (рис. 2.1). Тут різко виражена зміна сезонів. Через дуже тривалу зиму більшість опадів випадає як снігу. Взимку, коли ґрунт промерзає, дерева не можуть заповнювати запаси води, що втрачається шляхом випаровування, хоча голкоподібне листя та його товста воскоподібна кутикула уповільнюють випаровування.
На північ від тайги знаходиться безлісна тундра, в якій домінують низькі трав'янисті рослини, карликові дерев'янисті чагарники та лишайники. Клімат тут занадто холодний, щоб забезпечити зростання дерев, а шар ґрунту неглибокий, часто з прошарком вічної мерзлоти (тобто ніколи не відтає); влітку, коли буває досить тепло, ґрунт відтає на глибину до кількох десятків сантиметрів. Вегетаційний сезон у тундрі дуже короткий, тому у разі порушення рослинного покриву він відновлюється повільно. Це була одна з причин, чому екологи заперечували проти спорудження нафтопроводу через Аляску.
Тундри існують не тільки на крайній півночі (у Південній півкулі їх немає, оскільки материки не доходять до таких високих широт), а й на великих висотах у горах.
Зміна довкілля внаслідок діяльності людини
Діяльність людини може несприятливо впливати на живі організми і викликати зникнення певних видів (приклад з черепахою). У цьому розділі ми розглянемо, яким чином деякі види діяльності людини, наприклад будівництво електростанцій та скидання відходів, призводять до забруднення озера і як можназвести подібне забруднення до мінімуму.
Шкода, яка завдається деякими видами забруднень, очевидна. Хлоровані вуглеводні, такі, як ДДТ і поліхлорбіфеніли (ПХБФ), і такі токсичні метали, як ртуть, просто отруйні для більшості організмів, у тому числі для людини. Багато з цих речовин не виділяються з організму, а накопичуються в живих тканинах і потім передаються у все зростаючих концентраціях хижакам, що належать до вищих трофічних рівнів. Особливо велику небезпеку вони становлять для м'ясоїдних вищих рівнів, наприклад для соколів, людини і морських птахів, що харчуються рибою. Популяції сапсанів у східних районах США та пеліканів у Каліфорнії майже загинули через те, що під дією ДДТ самки стали відкладати яйця з дуже тонкою шкаралупою, яка розчавлювалася, коли птахи сідали на них. Накопичення ртуті в морській меч-рибі і всій рибі, що мешкає в озері Онтаріо, досягло такого високого рівня, що їх споживання людиною було тимчасово заборонено.
Додавання в озеро елементів живлення також може завдати великої шкоди; повчальним прикладом є історія з фосфатним детергентом. У природні екосистеми весь фосфор спочатку надходить із гірських порід, а оскільки багато екосистем розташовані на породах, що містять мало фосфору, їх продуктивність обмежується недоліком цього елемента. Найпереконливішим чином це було продемонстровано в озерах (рис. 5.19). Люди безперервно вносять в озера фосфор разом із стічними водами, детергентами або добривами, що стікають з оброблюваних земель. Це підвищує продуктивність озера та прискорює його евтрофікацію, змінюючи характер озера.
Багато глибоких оліготрофних озер, подібно до озера Тахо на кордоні між Невадою та Каліфорнією, з початку п'ятдесятих років сталипомітно ев-трофікування внаслідок забруднення елементами живлення. Найбільш явний симптом евтрофікації - помутніння води, створюване посиленим розмноженням планктону. Інша ознака - зменшення чисельності таких риб, як форель, що люблять чисту воду, багату на кисень. Забруднене елементами харчування озеро проходить через кілька стадій, перш ніж досягне добре знайомого всім стану з смердючою тванню на дні і берегами, усеяними загиблої рибою. Спочатку забруднення елементами живлення сприяє «цвітінню», чи надзвичайно сильним вибухам чисельності популяції, водорослей. Деякі водорості виділяють токсини, що отруюють рибу і роблять воду непридатною для пиття. При відмиранні водоростей бактерії розкладають їх тканини і використовують більшу частину кисню. У мулі, позбавленому кисню, розкладання мертвих рослин деякими бактеріями супроводжується виділенням сірководню (газу із запахом тухлих яєць). У «здоровому» озері фотосинтезуючі бактерії, що мешкають на дні, використовують цей сірководень у міру його утворення. Однак при великому вмісті в озері добрив або стічних вод у його поверхні з'являється так багато водоростей і бактерій, що до дна доходить дуже мало світла і фотосинтезуючі сірчані бактерії ростуть погано. Вони не можуть використовувати весь сірководень, що утворюється, надає забрудненому озеру його специфічний запах.
Ще один вид забруднення озер, що досяг останнім часом масштабів, що викликають тривогу, пов'язаний з кислими дощами. Дощова вода в східних районах США набуває все більш кислу реакцію, роблячись іноді такою ж кислою, як оцет. Проблема кислих дощів у східних штатах пов'язана з тим, що вітри, що дмуть із заходу на схід, несуть із собою сірку, що містять промислові забруднення, які, з'єднуючись із вмістом вповітрі водяними парами, утворюють кислоти. Потім ці кислоти випадають землі у вигляді дощу чи снігу. Кислий дощ роз'їдає фарбу та камінь, пошкоджуючи будівлі та завдаючи економічних збитків, але, крім того, він завдає шкоди і природним екосистемам. Обстеження, проведене в 1979 р. в горах Аді-рондак (шт. Нью-Йорк), показало, що в 264 озерах і ставках вода стала настільки кислою, що вся риба в них загинула. Ікра риб та мальки особливо чутливі до кислоти. Фахівці з охорони навколишнього середовища розуміють, що з кислими дощами можна боротися, якщо вимагати, щоб на електростанціях і промислових підприємствах були встановлені газоочисники для видалення сірку речовин, що містять з диму, що викидається трубами. Однак, оскільки підприємства, які вважаються джерелами кислих дощів, знаходяться занадто далеко від тих місць, де вони завдають реальної шкоди, довести їхню винність буває дуже важко.
Газоочисники, баштові охолоджувачі та очисні споруди для стічних вод коштують грошей, і їх встановлення підвищує ціну води, електроенергії та споживчих товарів. Спочатку здається, що якщо треба зробити вибір між чистими озерами та дешевою електроенергією, то за здоровим глуздом слід обрати друге. Однак за останні роки люди стали далекогляднішими і зрозуміли, що зробити правильний вибір не так просто. Наприклад, дешевше ніколи не забруднювати озеро, ніж очистити його, після того, як його стан загрожуватиме здоров'ю людей. Дешевше побудувати сучасну систему каналізації, щоб запобігти забрудненню озера або річки, що знаходиться поблизу, ніж тягнути водопровідні труби на сотні кілограмів доставки питної води з далекого чистого озера. Загалом попередження часто обходиться дешевше, ніж лікування, до того ж ми можемо відчувати прице законну гордість від того, що зберігаємо екосистему для своїх онуків.