... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨    O Γερμανός βιολόγος Ernst Haeckel το 1869 εισήγαγε τη λέξη «ecology» με βάση τις ελληνικές λέξεις «οίκος» και «λόγος» για να περιγράψει την μελέτη των οργανισμών στον τόπο που ζουν.

¨    Η επιστήμη της οικολογίας πέρασε από διάφορα στάδια ανάπτυξης, αρχίζοντας από τις αναφορές του Ιπποκράτη και του Αριστοτέλη , έως τους επιστήμονες της βιολογικής αναγέννησης του 18ου και 19ου αιώνα. Στις πρώτες δεκαετίες του 20ου αιώνα μπήκαν οι βάσεις της επιστημονικής οικολογίας και της μελέτης της δομής και λειτουργίας της φύσης.

¨    Η Οικολογία είναι η επιστήμη που μελετά τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στους ζωντανούς οργανισμούς και το περιβάλλον τους. Μέσα σε αυτό το πλέγμα των αλληλεξαρτήσεων εντάσσεται και ο άνθρωπος, ο οποίος τις τελευταίες δεκαετίες με τις ρυπογόνες δραστηριότητές του και με την μη ορθολογική εκμετάλλευση του φυσικού περιβάλλοντος προκάλεσε ανυπολόγιστες καταστροφές και έθεσε σε κίνδυνο την οικολογική ισορροπία. Έτσι, παράλληλα με την Γενική Οικολογία, που ασχολείται με την ανάλυση και τον προσδιορισμό των γενικών πλάνων οργάνωσης και των βασικών διεργασιών στη φύση, αναπτύχθηκε και η Εφαρμοσμένη Οικολογία, που μελετά σε καθημερινή βάση τις ποιοτικές και ποσοτικές αλλαγές που προκαλούνται από την ανάπτυξη των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, των νέων τεχνικών και των νέων προϊόντων. Η ανάγκη να διαμορφωθούν γενικές απαράβατες  αρχές που αφορούν στη διαχείριση  της  φύσης  αποτελεί σήμερα  επιτακτική ανάγκη και προς  

την κατεύθυνση αυτή είναι θετικότατη η συμβολή της Εφαρμοσμένης Οικολογίας.

¨    Η ανάλυση των περιβαλλοντικών και οικολογικών σχέσεων δεν θα ήταν δυνατή αν δεν επεκτεινόταν σε ολόκληρη τη βιόσφαιρα. Η Βιόσφαιρα περιλαμβάνει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς που βρίσκονται πάνω στη γη, εκτείνεται μέχρι τα βάθη των ωκεανών, 11 Km κάτω από την επιφάνειά τους, γύρω στα 10 Km ψηλά στην ατμόσφαιρα, αλλά συνήθως μόνο μέχρι 10 μέτρα στη λιθόσφαιρα, εκεί όπου φτάνουν οι βαθύτερες ρίζες των δέντρων. Κατ΄ εξαίρεση όμως ζωντανοί οργανισμοί μπορεί να βρεθούν στις υπόγειες σπηλιές, υπόγειες ροές, κ.λ.π..

¨    Οι ζωντανοί οργανισμοί δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι στη βιόσφαιρα. Η κατανομή τους καθορίζεται από διάφορους παράγοντες όπως η διαθεσιμότητα του νερού και η θερμοκρασία, αλλά και άλλους κλιματικούς παράγοντες. Τα χερσαία περιβάλλοντα ταξινομούνται σε ένα αριθμό από βιώματα ή διαπλάσεις. Πρόκειται για ένα σύνολο από σταθερές βιοκοινότητες, που εκτείνονται σε μια μεγάλη γεωγραφική περιοχή και χαρακτηρίζονται από συγκεκριμένου τύπου φυτική επικάλυψη και παρουσία συγκεκριμένων ζωικών ειδών.

ΟΙ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΗΣ ΓΗΣ ΣΕ ΕΙΚΟΝΕΣ

¨    Τα κυριότερα βιώματα που καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας της γης είναι τα υγρά τροπικά δάση, τα λιβάδια (σαβάνες και στέπες), οι έρημοι, τα εύκρατα δάση φυλλοβόλων, τα υγρά εύκρατα δάση κωνοφόρων, τα βόρεια κωνοφόρα δάση (τάϊγκα) και η τούνδρα.

... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨  Οικοσύστημα, από λειτουργική άποψη, είναι οποιαδήποτε μονάδα που περιλαμβάνει όλους τους οργανισμούς που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον με τέτοιο τρόπο ώστε μια ροή ενέργειας να οδηγεί σε σαφώς καθορισμένη τροφική δομή, βιολογική ποικιλότητα και ανακύκλωση της ύλης. Το οικοσύστημα είναι ένα λειτουργικό σύστημα -κομμάτι της βιόσφαιρας- που περιλαμβάνει ένα σύνολο από οργανισμούς, μια βιοκοινωνία και το αβιοτικό περιβάλλον τους, που βρίσκονται σε συνεχή αλληλεπίδραση και αλληλεξάρτηση.

¨  Στους αβιοτικούς παράγοντες εντάσσονται φυσικοί και χημικοί παράγοντες που καθορίζουν τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των οργανισμών, αλλά και των οικοσυστημάτων. Στους φυσικούς παράγοντες περιλαμβάνονται η θερμοκρασία, η ποσότητα και φασματική ποιότητα του φωτός, το βάθος του νερού, η βροχόπτωση, το κλίμα γενικά, κ.ά.. Οι χημικοί παράγοντες περιλαμβάνουν μεταβλητές, όπως η διαθεσιμότητα θρεπτικών στοιχείων, το pH, η χημική σύσταση του εδάφους, κ.λ.π. Στους βιοτικούς παράγοντες εντάσσονται όλοι οι μικροβιακοί, φυτικοί και ζωικοί οργανισμοί, καθώς και η στενή σύνδεση, αλληλεπίδραση και αλληλεξάρτηση που υπάρχει ανάμεσά τους. Οι αλληλεπιδράσεις αυτές μπορεί να αφορούν σχέσεις ανάμεσα σε άτομα του ίδιου είδους ή ανάμεσα σε διαφορετικά είδη. Ένα παράδειγμα όπου φαίνεται το πλέγμα των σχέσεων μεταξύ των οργανισμών είναι οι επιπτώσεις της μείωσης ή της εξαφάνισης των αρπακτικών πουλιών σε ένα οικοσύστημα. Τα αρπακτικά πουλιά, γύπες, γεράκια, αετοί, περιορίζουν την αύξηση των τρωκτικών, ποντικών και αρουραίων. Αν δεν υπήρχαν τα αρπακτικά, ο αριθμός των τρωκτικών θα αυξάνονταν, θα κατανάλωναν όλη την διαθέσιμη τροφή και τότε τα τρωκτικά και άλλοι οργανισμοί θα κινδύνευαν με εξαφάνιση.

¨  Ένα οικοσύστημα χαρακτηρίζεται από την βιοκοινότητα, που αποτελείται από όλα τα είδη οργανισμών που ζουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή και από τον βιότοπο, το χώρο που καταλαμβάνουν αυτοί οι οργανισμοί. Ο βιότοπος παρουσιάζει ομοιομορφία συνθηκών, καθορισμένα συνήθως όρια και παρέχει τις δυνατότητες για την διατήρηση και κανονική ανάπτυξη της βιοκοινότητας ή του πληθυσμού. Ο όρος πληθυσμός αναφέρεται σε ένα σύνολο ατόμων του ίδιου είδους που ζουν σε ένα χώρο, όπως για παράδειγμα  μια αγέλη λύκων, οι άνθρωποι μιας συγκεκριμένης πόλης,

οι οξιές σε ένα δάσος, κ.λπ. Η «Δυναμική των πληθυσμών» αποτελεί αντικείμενο σημαντικότατης μελέτης και θεωρείται κλάδος της Οικολογίας.

Ερώτηση της σελ. 132 του σχολικού βιβλίου

– Τι θα συμβεί στο δάσος της Δαδιάς, αν απαγορευτεί η βοσκή των προβάτων;

Απάντηση

Στο πυκνό χορτάρι που απλώνεται κάτω από τα δέντρα του δάσους της Δαδιάς κρύβονται τα τρωκτικά και τα φίδια, με τα οποία τρέφονται τα αρπακτικά πουλιά. Αν απαγορευτεί η βόσκηση των αιγοπροβάτων, τα οποία αποψιλώνουν το χορτάρι, τα αρπακτικά πουλιά δεν θα μπορούν να διακρίνουν την λεία τους με αποτέλεσμα ο πληθυσμός των τρωκτικών και των φιδιών να αυξηθεί, ενώ ταυτόχρονα ο πληθυσμός των αρπακτικών θα μειωθεί, με κίνδυνο για την οικολογική ισορροπία.

ΠΑΡΑΓΩΓΟΙ, ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΕΣ, ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΤΕΣ

¨  Οι οργανισμοί μέσα σε ένα οικοσύστημα κατατάσσονται στις εξής ομάδες: τους παραγωγούς, τους καταναλωτές και τους αποικοδομητές (διασπαστές).

¨  Οι παραγωγοί είναι αυτότροφοι οργανισμοί που μπορούν να παράγουν μόνοι τους τις απαραίτητες οργανικές ενώσεις χρησιμοποιώντας ανόργανες ενώσεις. Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί, πράσινα φυτά και φύκη αναφέρονται  ως  παραγωγοί  αφού  παρουσία  φωτός,  μέσω  της

χλωροφύλλης, μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε γλυκόζη και οξυγόνο. Από τη γλυκόζη οι αυτότροφοι οργανισμοί, χρησιμοποιώντας και ανόργανες ενώσεις, όπως νιτρικά και φωσφορικά ιόντα και μέταλλα, μπορούν να συνθέσουν όλα τα απαραίτητα συστατικά. Στα χερσαία οικοσυστήματα τα μεγάλα πράσινα φυτά (σπερματόφυτα) συνιστούν τους κύριους παραγωγούς τροφής αλλά παρέχουν και καταφύγιο σε άλλους οργανισμούς και παίζουν σημαντικό ρόλο στη συγκράτηση και τροποποίηση του εδάφους. Στα υδάτινα οικοσυστήματα τα φύκη, τα φυτοπλαγκτονικά διάτομα και πυροφύκη συνιστούν τους επικρατούντες οργανισμούς του παραγωγικού τροφικού επιπέδου.

¨  Οι καταναλωτές ή φαγότροφοι οργανισμοί είναι οι ετερότροφοι οργανισμοί που τρέφονται με φυτά ή άλλα ζώα. Χαρακτηρίζονται ως φυτοφάγοι, σαρκοφάγοι ή παρασιτικοί οργανισμοί ή αλλιώς καταναλωτές 1ης, 2ης, 3ης,... τάξης. Οι πρωτογενείς καταναλωτές περιλαμβάνουν από μικρούς οργανισμούς, π.χ. έντομα, μέχρι και μεγάλα φυτοφάγα, όπως τα θηλαστικά με οπλές,  στη χέρσο και οι φυτοφάγες χελώνες στις υδάτινες κοινωνίες. Στα υδάτινα οικοσυστήματα οι φυτοφάγοι οργανισμοί αντιπροσωπεύονται κυρίως από το ζωοπλαγκτόν. Πρωτογενείς και δευτερογενείς καταναλωτές, όπως σαλιγκάρια, τροχόζωα, πλατυέλμινθες, βρυόζωα, νύμφες οδοντόγναθων, κ.ά., απαντούν στο βένθος και στο περίφυτο των λιμναίων και θαλάσσιων οικοσυστημάτων, ενώ στο νηκτό και στο νευστό συναντούμε τα ψάρια, τα μεγάλα καρκινοειδή, τις χελώνες, τα θηλαστικά και τα θαλασσοπούλια. Οι ομάδες αυτές ανήκουν κυρίως στους δευτερογενείς και τριτογενείς καταναλωτές. Στη χέρσο στους δευτερογενείς και τριτογενείς καταναλωτές περιλαμβάνονται τα σαρκοφάγα ασπόνδυλα, μικρά ζώα και πουλιά, όπως ο σκίουρος, οι σαύρες, ο  σπουργίτης,  ο  δρυοκολάπτης, κ.ά.,  τα  μεγάλα  σαρκοφάγα

ζώα και πουλιά, όπως τα λιοντάρια, οι τίγρεις, η αλεπού, το γεράκι, ο αετός αλλά και ο άνθρωπος.

¨  Οι αποικοδομητές ή σαπρότροφοι οργανισμοί υποδιαιρούνται σύμφωνα με τη φύση του οργανικού υποστρώματος που διασπούν. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι μύκητες, τα ετερότροφα βακτήρια, οι ακτινομύκητες και τα πρωτόζωα του εδάφους. Η θερμοκρασία και το νερό είναι οι κυριότεροι παράγοντες που ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των αποικοδομητών. Θερμοκρασίες χαμηλότερες από 10 °C συνήθως δεν ευνοούν τις αποσυνθετικές διαδικασίες. Οι μικροοργανισμοί συναντώνται στα ανώτερα στρώματα του εδάφους και στο στρώμα των φύλλων, όπου διασπούν τη νεκρή οργανική ύλη, φυτικής ή ζωικής προέλευσης και σχηματίζουν το χούμο. Μετά το θάνατο ενός οργανισμού τα  βακτήρια  και οι  μύκητες  αποσυνθέτουν  το  σώμα του

συμμετέχοντας στην ανοργανοποίηση, τη διάσπαση των οργανικών ενώσεων σε ανόργανες, οι οποίες τελικά αφομοιώνονται από τους φυτικούς αυτότροφους οργανισμούς. Οι διασπαστές σε κάθε οικοσύστημα παίζουν σπουδαιότατο ρόλο στην ανακύκλωση των θρεπτικών συστατικών.

ΤΡΟΦΙΚΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ - ΤΡΟΦΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ

¨  Ο όρος τροφική αλυσίδα αναφέρεται στην αλληλουχία των οργανισμών που συνδέονται μεταξύ τους με τροφικές σχέσεις ή διαφορετικά στη ροή ενέργεια, αλλά και στη γραφική της παράσταση, από τον ένα οργανισμό στον άλλο. Τροφικό πλέγμα είναι η πολύπλοκη σχέση μεταξύ των τροφικών αλυσίδων μιας βιοκοινότητας και η γραφική παράστασή της.

¨  Για παράδειγμα το χορτάρι σε μια συγκεκριμένη περιοχή αποτελεί τον πρωτογενή τροφικό παραγωγό. Το χορτάρι τρώγεται από την ακρίδα. Η ακρίδα τρώγεται από το βάτραχο. Ο βάτραχος τρώγεται από το φίδι. Το φίδι τρώγεται από το γεράκι. Αυτή η αλληλουχία των οργανισμών αποτελεί την τροφική αλυσίδα. Επειδή το γεράκι δεν έχει μεγαλύτερους αρπακτικούς οργανισμούς να το φάνε, ονομάζεται κορυφαίο σαρκοφάγο στην τροφική αλυσίδα. Όμως υπάρχουν πολλές τροφικές αλυσίδες σε μια κοινωνία. Το χορτάρι τρώγεται επίσης από το κουνέλι. Το κουνέλι τρώγεται από την αλεπού. Επειδή η αλεπού τρώει επίσης και άλλα ζώα ή και φυτά, αποτελεί τον συνδετικό κρίκο μερικών τροφικών αλυσίδων. Η αλεπού είναι ένα κορυφαίο σαρκοφάγο σ’ αυτή την τροφική αλυσίδα, αλλά επιπλέον προσβάλλεται από μικροοργανισμούς, όπως τα παράσιτα. Το σύνολο των τροφικών αλυσίδων μιας κοινωνίας αποτελεί το τροφικό πλέγμα.

Η ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ

¨  Ο όρος βιοποικιλότητα εκφράζει την ποικιλία των οργανισμών που υπάρχουν σε μια περιοχή ή σε όλη τη γη. Η βιολογική ποικιλότητα αναφέρεται στην ποικιλομορφία που εμφανίζεται σε γενετικό επίπεδο, σε επίπεδο είδους και σε επίπεδο οικοσυστήματος και υποδηλώνει ότι τα άτομα που ζουν σε ένα βιότοπο διαφέρουν τόσο στην μορφή τους όσο και στον τρόπο οργάνωσης της ζωής τους.

¨  Ας υποθέσουμε ότι κάνουμε μια σχετικά μεγάλη συλλογή, ας πούμε 10.000 αντιπροσώπων πουλιών ή πεταλούδων ή φυτών, σε μια μικρή περιοχή, ίσως 100 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Δε θα υπάρχουν δύο άτομα που να είναι ακριβώς όμοια, θα διαφέρουν στο μέγεθος στο χρώμα ή σε άλλα χαρακτηριστικά. Η ποικιλομορφία των οργανισμών θα πρέπει να είναι χαραγμένη  με  κάποιο τρόπο στο DNA των κυττάρων.

Και όμως οι διαφορές που διαπιστώνονται πιο εύκολα στα DNA που προέρχονται από διαφορετικούς οργανισμούς είναι κυρίως ποσοτικές. Επιπλέον, η απλότητα, ομοιομορφία και παγκοσμιότητα του γενετικού κώδικα κάνουν ακόμη πιο εντυπωσιακή την τεράστια ποικιλομορφία των οργανισμών πάνω στη γη. Ο συνολικός αριθμός των ειδών που ζουν σήμερα πάνω στη γη δεν είναι γνωστός με ακρίβεια. Ένας λόγος είναι ότι πολλά είδη δε βρέθηκαν ακόμη, δε μελετήθηκαν, δεν περιγράφηκαν και δεν ονομάστηκαν. Οι σημερινοί υπολογισμοί που υπάρχουν ανεβάζουν τον αριθμό των γνωστών ειδών σε 1.594.565. Υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ότι ο αριθμός αυτός θα διπλασιαστεί ή θα τριπλασιαστεί σε μελλοντικές μελέτες

¨  Η ποικιλότητα των οικοσυστημάτων εκφράζεται με την αναλογία των ειδών σε σχέση με τον αριθμό των ατόμων των πληθυσμών, σε συνάρτηση με τον απόλυτο αριθμό ατόμων ή όχι και με βάση άλλες παραμέτρους που καθορίζουν τους δείκτες ποικιλότητας. Με αυτό  τον τρόπο διευκολύνονται οι σχετικές συγκρίσεις των οικοσυστημάτων ως προς την πολυπλοκότητα τους και την φάση εξέλιξή τους.

¨  Οι παράγοντες που επηρεάζουν την βιοποικιλότητα των οικοσυστημάτων είναι η γεωμορφολογική δομή, η γεωγραφική θέση, το κλίμα, η δομή και εποχικότητα του περιβάλλοντος, οι πιέσεις-περιορισμοί, οι πόροι, οι μεταναστεύσεις των ζώων και ιδιαίτερα των πτηνών.

Ερωτήσεις της σελίδας 135 του σχολικού βιβλίου

 Η δράση των οργανισμών στο έδαφος

– Ποια είναι η σημασία των φυτών για το έδαφος;

– Όσοι σκάβετε το κήπο σας θα έχετε παρατηρήσει πως κάθε φορά που βγάζετε το σκαλιστήρι από το έδαφος αλλού δημιουργούνται μπάλες από χώμα και αλλού όχι. Στη δεύτερη περίπτωση είναι σαν να σκάβετε στην άμμο. Εξηγήστε ποιο από τα εδάφη είναι πιο εύφορο.

Απάντηση

– Το έδαφος είναι ένα από τα πιο χαρακτηριστικά γνωρίσματα των χερσαίων οικοσυστημάτων. Ο ρόλος του είναι ιδιαίτερα σημαντικός γιατί εκτός του ότι προμηθεύει στα φυτά θρεπτικά στοιχεία και νερό, αποτελεί και το μέσον για την τροφική αλυσίδα των αποσυνθετικών οργανισμών.

Η σημασία των φυτών στην εδαφογένεση είναι ιδιαίτερα καθοριστική. Τα οξέα που εξέρχονται από τις ρίζες των φυτών αποδεσμεύουν ιόντα υδρογόνου που μπορούν να απομακρύνουν τα θρεπτικά ιόντα που βρίσκονται στα αργιλλώδη μόρια και έτσι τα φυτά μπορούν να τα απορροφήσουν με τις ρίζες τους από το εδαφικό νερό. Με την  ίδια  διαδικασία οι ρίζες των φυτών  συμμετέχουν  στην αποσάθρωση των πετρωμάτων και στον σχηματισμό αργίλλων. Η διαδικασία αυτή λειτουργεί σαν τροφική αντλία, όπου τα συστατικά που λαμβάνονται από τα στρώματα του υπεδάφους συγκεντρώνονται στα φυτά και κατόπιν αποθέτονται στο φυλλόστρωμα της επιφανείας, απ’ όπου εκπλύνονται προς το υπέδαφος. Το οργανικό υλικό, φύλλα, βλαστοί, κλαδιά, κ.ά., που εισέρχεται στο έδαφος διασπάται σε μικρότερα μόρια από τους αποσυνθετικούς μικροοργανισμούς. Συνήθως το τελικό προϊόν της αποσύνθεσης είναι μια σειρά από σχετικά μεγάλα οργανικά μόρια που συνολικά ονομάζονται χουμικά οξέα ή χούμος. Τα μόρια αυτά έχουν το μέγεθος κολλοειδών και πολλές κοινές ιδιότητες με τα κολλοειδή αργιλλώδη μόρια. Είναι αρνητικά φορτισμένα με μεγάλη ικανότητα ανταλλαγής ιόντων.

Επίσης, η διείσδυση των ριζών των φυτών μέσα στο έδαφος παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάμιξη του εδάφους. Εξάλλου οι νεκρές ρίζες αποτελούν σημαντική πηγή οργανικής ουσίας για τα κατώτερα στρώματα του εδάφους, αφού σε ορισμένα περιβάλλοντα οι ρίζες φτάνουν τα 50 μέτρα βάθος.

Τέλος, τα φυτά προστατεύουν τα εδάφη από την υπερβολική διάβρωση και την απομάκρυνση των θρεπτικών συστατικών. Η χρόνια έλλειψη φυτών από μια περιοχή προκαλεί σύγχρονα προβλήματα που έχουν σχέση με την ερημοποίηση.

– Στο έδαφος διακρίνουμε τρία βασικά στρώματα : το Α περιέχει οργανικές ουσίες, το Β στο οποίο γίνεται η ανοργανοποίηση και το Γ που αντιστοιχεί στο αποσαθρωμένο πέτρωμα που χρησιμεύει σαν μητρικό υλικό για τον εμπλουτισμό του εδάφους σε ορυκτά συστατικά. Στο  στρώμα Α συναντούμε  από  πάνω  προς τα κάτω το Litter (Στρώμνη),

ύστερα τον χούμο και τέλος το εμπλουτισμένο με υλικά έδαφος, που παράγονται από το χούμο λίγο πριν την ανοργανοποίησή τους. Από την άλλη πλευρά τα ανόργανα στοιχεία του εδάφους, ανάλογα με το μέγεθός τους, διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες: α. χαλίκια διαμέτρου >2mm, β. χονδρή άμμος διαμέτρου 2-0,2 mm, γ. λεπτή άμμος διαμέτρου 0,2-0,05 mm, δ. ιλύς διαμέτρου 0,05-0,002 mm και ε. άργιλλος διαμέτρου < 0,002 mm.

Επομένως, η ποιότητα του εδάφους εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως την περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες (πηγές άνθρακα και αζώτου), σε νερό και ασβέστιο, το pH και βέβαια τα φυσικά του χαρακτηριστικά (δομή, αναλογία διαφόρων διαμέτρων κόκκων, το συμπαγές του ή όχι, κ.λ.π.). Ένα άλλο χαρακτηριστικό του εδάφους είναι η ριζόσφαιρα, η περιοχή που έρχεται σε επαφή με τις ρίζες. Οι μικροβιακοί πληθυσμοί πάνω και γύρω από τις ρίζες είναι σημαντικά περισσότεροι και με μεγαλύτερη ποικιλία στη σύνθεση των ειδών σε σχέση με του μικροβιακούς πληθυσμούς σε εδάφη χωρίς ρίζες. Η παρουσία των μικροβιακών στελεχών ευνοείται από θρεπτικά συστατικά που απελευθερώνονται από τους φυτικούς ιστούς, αλλά και η ανάπτυξη του φυτού επηρεάζεται από τα παράγωγα του μικροβιακού μεταβολισμού που απελευθερώνονται στο έδαφος. Παράλληλα ένας σημαντικός αριθμός ζώων που ζουν στο έδαφος ασκεί μηχανική επίδραση στην ανάμιξη των στρωμάτων του εδάφους. Όμως, περισσότερο σημαντική είναι η βιοχημική ανάμιξη κατά την οποία τα εδαφικά μόρια καταπίνονται από τους οργανισμούς, με αποτέλεσμα τα ανόργανα συστατικά να υπόκεινται σε χημική κατεργασία από τα πεπτικά υγρά και τα οργανικά συστατικά να διασπώνται. Τα περιττώματα που αφήνουν τα ζώα, εξαιτίας αυτής της διαδικασίας είναι πλούσια σε χουμικά κολλοειδή και ορυκτά θρεπτικά συστατικά και εμπλουτίζουν το έδαφος.

Έχοντας τα παραπάνω δεδομένα υπόψη μας, μπορούμε να ερμηνεύσουμε τα δεδομένα της ερώτησης που μας τίθεται. Οι μπάλες από χώμα που παρουσιάζονται στις περισσότερες των περιπτώσεων ανήκουν στη ριζόσφαιρα, εναπομένουσες ρίζες των φυτών με χώμα και με αυτή την έννοια λόγω της παρουσία των μικροοργανισμών το χώμα αυτό είναι εμπλουτισμένο σε θρεπτικά συστατικά. Σε άλλες περιπτώσεις μπορεί να πρόκειται για χούμο, που δημιουργείται από νεκρούς φυτικούς ιστούς και περιττώματα ζώων. Το έδαφος αυτό είναι ασφαλώς περισσότερο εύφορο. Η πιθανότητα τέλος να πρόκειται για ιλύ ή αργιλλώδες έδαφος δεν μπορεί να αποκλειστεί. Ακόμη και σε αυτή της περίπτωση τα αργιλλώδη μόρια είναι πλούσια σε θρεπτικά συστατικά που ευνοούν την ανάπτυξη των φυτών.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΝΩΣΕΩΝ

Þ  Αναφέρατε παραδείγματα που να δείχνουν την βιοποικιλότητα πάνω στη γη.

Η μεγάλη ποικιλομορφία των ζωικών και φυτικών ειδών είχε επισημανθεί από αρχαιοτάτων χρόνων. Ο Αριστοτέλης ήξερε περίπου 500 είδη ζώων και ο Θεόφραστος 450 είδη φυτών. Πολύ αργότερα ο Linnaeus το 1758 ταξινόμησε 4.235 είδη ζώων και το 1774 7.000 είδη φυτών. Σήμερα είναι γνωστά περίπου 1.500.000 είδη φυτών και ζώων.

Μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα που δείχνουν την βιοποικιλότητα αφορούν το μέγεθος των οργανισμών, τη διάρκεια ζωής τους, τις συνθήκες διαβιώσεώς τους, τους τρόπους πρόσληψης της τροφής, αλλά και την ποσότητα του DNA.

Ο ιός του αφρώδους πυρετού έχει διάμετρο 8-12 nm και ο ιός της μωσαϊκής του καπνού 300 nm. Οι μικρές κυτταρικές μορφές αρχίζουν από μέγεθος 100-250 nm. Το μικρότερο θηλαστικό, η πυγμαία μυγαλή, έχει βάρος 2,3 γραμμάρια, ενώ το μεγαλύτερο, η κυανή φάλαινα φτάνει τα 30 μέτρα μήκος και τους 150 τόνους βάρος. Το βάρος του μεγαλύτερου δέντρου της Sequoia gigantea υπολογίζεται γύρω στους 6.167 τόνους.

Τα βακτήρια του εντέρου διαιρούνται κάθε 20 λεπτά, ενώ ένας βακτηριοφάγος ιός μολύνει ένα βακτήριο και δίνει 200-300 νέα ιοσωμάτια σε 30 λεπτά. Ο πιο ηλικιωμένος οργανισμός που ζει ακόμη και σήμερα είναι ένα πεύκο (Pinus aristata) που έχει ηλικία 4.900 ετών.

Μερικά φύκη, όπως η Spherella nivalis, αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται σε αλπικές περιοχές σκεπασμένες με χιόνια, σε θερμοκρασίες κοντά σους 0°C, ενώ ο Bacillus megaterium και ο μύκητας  Sporobolomyces  αναπτύσσονται στην Ανταρκτική σε λάκκους με αλμυρό νερό σε θερμοκρασία -23 °C. Από την άλλη πλευρά μερικά φύκη μπορούν να αναπτυχθούν στους 73-75 °C και μερικά βακτήρια στους 80-85 °C και ανέχονται θερμοκρασίες 91 °C. Το βακτήριο Thiobacillus thiooxidans αναπτύσσεται σε ισχυρά όξινα υλικά ενώ το φύκος Plectonema nostrocorum ανέχεται αλκαλικότητα μέχρι pH 13. Ένα είδος Delphinium αναπτύσσεται στο Everest σε ύψος 6.200 μέτρα και μερικά είδη αραχνών υπάρχουν σε ύψος 6.700 μέτρα.

Oι τρόποι πρόσληψης της τροφής και συνεπώς οι πηγές της ενέργειας είναι κι αυτοί ποικίλοι. Οι αυτότροφοι οργανισμοί, τα πράσινα φυτά και τα χημειοσυνθετικά βακτήρια είναι ανεξάρτητοι από τις εξωτερικές πηγές των οργανικών υλικών, ενώ οι ετερότροφοι χρησιμοποιούν μια ποικιλία οργανικών ενώσεων που παράγονται τελικά από τους αυτότροφους. Μερικοί ετερότροφοι οργανισμοί εξειδικεύονται σε μεγάλο βαθμό, είναι μονοφάγοι, ενώ άλλοι τρέφονται με πολλές ουσίες, πολυφάγοι.

Οι ποσότητες του DNA διαφέρουν ανάμεσα σε διαφορετικούς οργανισμούς. Οι περισσότερο πολύπλοκοι οργανισμοί έχουν περισσότερο DNA σε κάθε κύτταρο από ότι έχουν οι απλούστεροι. Στον κανόνα αυτό υπάρχουν μερικές εξαιρέσεις, αφού ορισμένοι οργανισμοί όπως το αμφίβιο Amphiuma, ο πνευμονιχθύς Protopterus, ο φρύνος και ο βάτραχος περιέχουν πολύ μεγαλύτερη ποσότητα DNA από τον άνθρωπο, που θεωρείται ο πολυπλοκότερος οργανισμός. Η εξήγηση αυτού του φαινομένου παραμένει άγνωστη.

Þ  Πως κατά τη γνώμη σας οι αβιοτικοί παράγοντες επηρεάζουν την ανάπτυξη των οικοσυστημάτων;

Οι αβιοτικοί παράγοντες καθορίζουν τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των οργανισμών αλλά και των πληθυσμών, κοινωνιών και οικοσυστημάτων. Οι κυριότεροι αβιοτικοί παράγοντες είναι η ηλιακή ακτινοβολία, το φως, η θερμοκρασία, το νερό, το έδαφος, οι βροχόπτωση, ο αέρας και ο άνεμος, το κλίμα, η γεωμορφολογία και η πυρκαγιά. Οι χημικοί και φυσικοί αβιοτικοί παράγοντες παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία και οι ζωντανοί οργανισμοί ανταποκρίνονται με συγκεκριμένο τρόπο σε αυτή την ποικιλότητα. Η περιοχή της ποικιλότητας ενός παράγοντα μέσα στο οποίο ένα είδος μπορεί να επιβιώνει   και  να  εκτελεί  τις  βιολογικές  του  λειτουργίες  ονομάζεται

εύρος ανοχής (tolerance range). Στο κέντρο περίπου αυτής της διακύμανσης υπάρχει ένα σημείο στο οποίο το είδος λειτουργεί περισσότερο αποτελεσματικά και λέγεται άριστο (optimum). Στα πλαίσια αυτά αν τα επίπεδα ενός αβιοτικού παράγοντα βρίσκονται έξω από το εύρος ανοχής για ένα συγκεκριμένο είδος οργανισμών τότε το είδος δεν μπορεί να επιζήσει.

Όμως στα φυσικά οικοσυστήματα οι οργανισμοί είναι εκτεθειμένοι σε ένα σύνολο αβιοτικών παραγόντων με ένα τρόπο πολύπλοκο. Για παράδειγμα η βροχόπτωση, που είναι ένας σημαντικός αβιοτικός παράγοντας για τα χερσαία οικοσυστήματα, δεν καθορίζει απόλυτα τα επίπεδα του νερού που είναι διαθέσιμα για τους οργανισμούς, αφού αυτό εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την θερμοκρασία, την ικανότητα του εδάφους να συγκρατεί το νερό και από τα χαρακτηριστικά της βιοκοινωνίας. Επίσης, οι απαιτήσεις σε θρεπτικά συστατικά ενός είδους μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τη θερμοκρασία ή την παροχή νερού και μπορεί να μεταβάλλονται ανάλογα με την εποχή του χρόνου ή τα στάδια του βιολογικού κύκλου των οργανισμών.

Όμως κανένα είδος δεν μπορεί να αναπτυχθεί σε κάποιο οικοσύστημα όπου κάποιος παράγοντας έχει τιμή που βρίσκεται έξω από τα όρια του εύρους ανοχής του είδους. Κάθε συνθήκη που πλησιάζει η ξεπερνάει τα όρια ανοχής λέγεται περιοριστική συνθήκη ή περιοριστικός παράγοντας. Επομένως, η ανάπτυξη ή συρρίκνωση ενός οικοσυστήματος εξαρτάται από το σύνολο των αβιοτικών παραγόντων και την συσχέτισή τους, με τρόπο ώστε αν ένας ή περισσότεροι παράγοντες καταστούν περιοριστικοί αυτό να συνεπάγεται διαταράξεις ή περιορισμό για διάφορα είδη ή πληθυσμούς και την ανισορροπία στο οικοσύστημα. Τέτοιες διαταράξεις προκαλεί με την επέμβασή του στα οικοσυστήματα ο άνθρωπος.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ (του σχολικού βιβλίου)

1) Να σημειώσετε με (Σ) το σωστό ή με (Λ) το λάθος σε καθεμιά από τις παρακάτω προτάσεις:

– Η βιοποικιλότητα αναφέρεται μόνο στα χερσαία οικοσυστήματα.

– Τα ζώα είναι ετερότροφοι οργανισμοί.

– Μια τροφική αλυσίδα μπορεί να ξεκινάει από έναν ετερότροφο οργανισμό.

– Οι αποικοδομητές αποσυνθέτουν μόνο νεκρά φύλλα.

– Ένας οργανισμός μπορεί να ανήκει ταυτόχρονα σε περισσότερες από μία τροφικές αλυσίδες.

Απάντηση

– Λάθος

– Σωστό

– Λάθος

– Λάθος

– Σωστό

2) Να μελετήσετε το τροφικό πλέγμα της εικόνας και να εντοπίσετε τις τροφικές αλυσίδες. Ποιοι οργανισμοί του τροφικού πλέγματος ανήκουν ταυτόχρονα σε δύο τροφικές αλυσίδες;

Απάντηση

Οι τροφικές αλυσίδες του τροφικού πλέγματος που περιγράφεται είναι οι εξής:

1. κορμός δέντρο          προνύμφη εντόμου         δρυοκολάπτης        γεράκι.  

2. νεκρά φύλλα και περιττώματα ζώων          βακτήρια και μύκητες του        εδάφους           γαιοσκώληκας         τσαλαπετεινός           γεράκι.

3. φύλλα  και περιττώματα ζώων        βακτήρια και μύκητες του εδάφους   

             κρίδα        τσλαπετεινός          γεράκι.

4. φύλλα και περιττώματα ζώων         βακτήρια και μύκητες του εδάφους 

            ακρίδα         σκαθάρι          τσαλαπετεινός             γεράκι.

5. φύλλα και περιττώματα ζώων         βακτήρια και μύκητες του εδάφους 

            ακρίδα         καθάρι          κοκκινολαίμης             γεράκι.

6. φύλλα των δέντρων          κάμπια            σκαθάρι           τσαλαπετεινός

              γεράκι.

7. φύλλα των δέντρων          κάμπια            σκαθάρι            κοκκινολαίμης

               γεράκι.

8. φύλλα των δέντρων          κάμπια            κοκκινολαίμης          γεράκι.

Οι οργανισμοί του τροφικού πλέγματος που ανήκουν ταυτόχρονα σε δύο τροφικές αλυσίδες είναι: βακτήρια και μύκητες του εδάφους, φύλλα των δέντρων, ακρίδα, σκαθάρι, κάμπια, τσαλαπετεινός, κοκκινολαίμης, γεράκι.

3. Ποιοι οργανισμοί λειτουργούν ως αποικοδομητές; Μπορούν, κατά τη γνώμη σας, οι αποικοδομητές να αποσυνθέσουν πλαστικές σακούλες; Να εξηγήσετε γιατί. Να γράψετε μια παράγραφο, στην οποία θα περιγράφετε την σημασία των αποικοδομητών.

Απάντηση

Στους αποσυνθετικούς οργανισμούς ή διασπαστές περιλαμβάνονται τέσσερις κατηγορίες μικροοργανισμών: α) μύκητες (συμπεριλαμβάνονται ζύμες και μούχλες), β) ετερότροφα βακτήρια που περιλαμβάνουν μορφές με σπόρια και μορφές χωρίς σπόρια, γ) ακτινομύκητες τα οποία είναι νηματοειδή ή τριχοειδή βακτήρια που έχουν κάποια μορφολογικά γνωρίσματα μυκήτων και δ) πρωτόζωα. Η θερμοκρασία και το νερό είναι οι κυριότεροι παράγοντες που ρυθμίζουν την δραστηριότητα των αποσυνθετικών οργανισμών. Στα χερσαία οικοσυστήματα οι παράγοντες αυτοί είναι περισσότερο ευμετάβλητοι σε σχέση με τα υδάτινα οικοσυστήματα.

Φυτικοί, ζωικοί ιστοί και άχρηστα υλικά που αποτίθενται στην επιφάνεια της γης, υφίστανται την επίδραση των μικροοργανισμών και μετατρέπονται σε νέα υποστρώματα διαθέσιμα για τον φυτικό κόσμο. Η δραστηριότητα αυτή των μικροβίων διατηρεί τα οικοσυστήματα σε ισορροπία.

Οι αποικοδομητές συμμετέχουν στους βιογεωχημικούς κύκλους, δηλαδή στην κυκλική ροή των χημικών στοιχείων μέσα στη βιόσφαιρα. Τα κυριότερα στοιχεία είναι ο άνθρακας, το άζωτο, ο φώσφορος, το θείο το οξυγόνο και το υδρογόνο. Οι μικροοργανισμοί παίζουν τον κυριότερο ρόλο στην ανοργανοποίηση του οργανικού άνθρακα, στην απαμίνωση (δημιουργία αμμωνίας) των αζωτούχων οργανικών ενώσεων και στην νιτροποίηση της  αμμωνίας  (μετατροπή  της  αμμωνίας  σε  νιτρικά ιόντα,

που προσλαμβάνονται από τα φυτά), ενώ συμμετέχουν στην αφομοίωση του ατμοσφαιρικού αζώτου από ορισμένα φυτά, αλλά και στην δημιουργία αερίου αζώτου Ν₂ ή αμμωνίας από νιτρικά ιόντα (απονιτροποίηση). Επίσης, οι αποσυνθετικοί μικροοργανισμοί συμμετέχουν στον κύκλο του θείου με του φωσφόρου. Με λίγα λόγια οι αποικοδομητές εξασφαλίζουν τη συνεχή παροχή ενέργειας και των περισσοτέρων θρεπτικών στοιχείων και η δράση τους είναι καθοριστική για την ύπαρξη της ζωής.

Επιπλέον, σημαντικός είναι ο ρόλος των μικροοργανισμών στην εδαφογένεση. Υπάρχουν ενδολιθικοί μικροοργανισμοί που διατρυπούν ενεργητικά την πέτρα διαλύοντας το υπόστρωμα συμμετέχοντας στην διαδικασία της βιοδιάβρωσης.

Αν και οι μικροοργανισμοί μπορούν και αποικοδομούν προϊόντα  του πετρελαίου και να διασπούν αρωματικούς υδρογονάνθρακες, να χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μεθανίου, αλκοολών, οξέων και για τον εμπλουτισμό μεταλλευμάτων δεν μπορούν να αποσυνθέσουν συνθετικά πολυμερή (πλαστικά), όπως το Nylon, το Kevlar, τις ρητίνες, το terylene, τις πολυουρεθάνες, τα πολυαιθυλένια, το teflon, το PVC, το Orlon, το Plexiglas και τα ελαστομερή. Η χημική δομή των υλικών αυτών είναι τέτοια που δεν επιτρέπει την βιοχημική αποικοδόμηση μέσω ενζύμων που περιέχονται σε μικροοργανισμούς. Τα προϊόντα αυτά της χημικής βιομηχανίας δεν υπάρχουν στο φυσικό περιβάλλον και δεν αποικοδομούνται, όμως ορισμένα από αυτά μπορούν να ανακυκλώνονται και να μην ρυπαίνουν το περιβάλλον.

Η Μικροβιακή Οικολογία ή περιβαλλοντική μικροβιολογία ή οικολογία των μικροοργανισμών απέκτησε πρόσφατα ιδιαίτερη αξία, ως αποτέλεσμα της μέριμνας για την ποιότητα του περιβάλλοντος (π.χ. έλεγχος αποβλήτων, ανακύκλωση, επαναχρησιμοποίηση υλικών). Δεδομένου ότι οι μικροοργανισμοί απαντώνται στις πιο ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες και ταυτόχρονα διάφορες ομάδες μικροοργανισμών διασπούν μια μεγάλη ποικιλία οργανικών υποστρωμάτων δίνεται η δυνατότητα βιοτεχνολογικής χρήσης των μικροοργανισμών για την βελτίωση του περιβάλλοντος και την οικολογική διαχείριση των αποβλήτων και απορριμμάτων με στόχο την ποιότητα ζωής.

4. Να εντοπίσετε τις τροφικές αλυσίδες του συστήματος της Ανταρκτικής. Ποιοι είναι οι βιοτικοί και ποιοι οι αβιοτικοί παράγοντες αυτού του οικοσυστήματος; Από ποιους πληθυσμούς απαρτίζεται η βιοκοινότητα του οικοσυστήματος; ποιοι είναι οι βιότοποι της όρκας, του πιγκουΐνου και της φώκιας;

Απάντηση

Τροφικές αλυσίδες:

1. Φυτοπλαγκτόν         ζωοπλαγκτόν         γαλάζια φάλαινα            όρκα.

2. Φυτοπλαγκτόν         ζωοπλαγκτόν         ψάρια - καλαμάρια        φώκια    

                 όρκα.

3. Φυτοπλαγκτόν         ζωοπλαγκτόν        ψάρια - καλαμάρια        φώκια    

               θαλάσσια λεοπάρδαλη              όρκα.

4. Φυτοπλαγκτόν                 ζωοπλαγκτόν                 ψάρια - καλαμάρια

                άλμπατρος                  όρκα.

5. Φυτοπλαγκτόν                  ζωοπλαγκτόν                 ψάρια -καλαμάρια

                αυτοκρατορικός πιγκουΐνος                θαλάσσια λεοπάρδαλη

                όρκα.

6. Φυτοπλαγκτόν            ζωoπλαγκτόν                     θαλασσοπούλι.

7. Φυτοπλαγκτόν            ζωοπλαγκτόν               πιγκουΐνος    

    θαλάσσια λεοπάρδαλη                    όρκα.

8. Φυτοπλαγκτόν            ζωοπλαγκτόν               πιγκουΐνος             όρκα.

Οι βιοτικοί παράγοντες στο οικοσύστημα της Ανταρκτικής είναι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, καθώς και οι αλληλεπιδράσεις και αλληλεξαρτήσεις που υπάρχουν ανάμεσά τους. Οι σχέσεις αυτές των διαφόρων ειδών και πληθυσμών του οικοσυστήματος  μπορεί να είναι «ανταγωνιστικές», σχέσεις θηρευτή-θηράματος ή «ανταγωνιστικές».

Οι αβιοτικοί παράγοντες είναι πολύ καθοριστικοί για την ανάπτυξη του τροφικού πλέγματος και την διατήρηση της ισορροπίας στο οικοσύστημα. Η Ανταρκτική χαρακτηρίζεται από ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες, πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, πάγο που καλύπτει πάνω από το 90 % της ηπείρου, δυνατούς ανέμους, φωτοπερίοδο που μεταβάλλεται δραματικά μεταξύ χειμώνα και καλοκαιριού.

Αυτός είναι οι κυριότερος λόγος που δεν κανένα χερσαίο ζώο δεν ζει στην Ανταρκτική. Η ζωή απλώνεται και εξαρτάται από την θάλασσα, η οποία αποτελεί τον κυριότερο αβιοτικό παράγοντα.

Βιοκοινότητα: Στην χέρσο όπου αποκαλύπτεται από τους πάγους φυτρώνουν κρυπτόγαμα φυτά, βρύα, λειχήνες και μύκητες. Στη θάλασσα διαβιώνει μεγάλη ποικιλία φυτοπλαγκτονικών μορφών και διατόμων, όπως επίσης και πλαγκτονικές ζωικές μορφές, κυρίως καρκινοειδή. Διάφορα είδη πουλιών, πιγκουΐνοι και αυτοκρατορικοί πιγκουΐνοι, άλμπατρος, ληστόγλαροι, γιγαντοπετρίλοι και άλλα θαλασσοπούλια διαβιώνουν στις παράλιες περιοχές, όπου υπάρχει άφθονη τροφή από την θάλασσα. Το άφθονο φυτοπλαγκτόν και ζωοπλαγκτόν μπορεί και συντηρεί μεγάλους πληθυσμούς  ψαριών και μαλακίων. Μεγάλα θηλαστικά βρίσκουν τροφή στις θάλασσες της Ανταρκτικής, όπως η γαλάζια φάλαινα, οι φώκιες, οι θαλάσσιες λεοπαρδάλεις και η όρκα. 

Βιότοποι

Όρκα: Θαλάσσιο θηλαστικό, που ανήκει στην οικογένεια των δελφινιδών και στο γένος όρκινος. Οι όρκες ζουν ομαδικά στην Αρκτική και στην θάλασσα της Ανταρκτικής. Τα αρσενικά έχουν μήκος 9 μέτρα και τα θηλυκά 6 μέτρα, το βάρος τους φτάνει τον 1 τόνο. Τρέφονται με ψάρια, φώκιες, δελφίνια, κ.ά, ενώ δεν διστάζουν να επιτεθούν ακόμη και σε φάλαινες.

Πιγκουΐνος: Πτηνό της Οικογενείας των σφηνισκιδών, της τάξης των σφηνισκόμορφων. Ζει μόνο στο νότιο ημισφαίριο. Υπάρχουν 17 είδη πιγκουΐνων, από τα οποία 2 ζούνε στις ακτές της Ανταρκτικής. Έχουν προσαρμοστεί στη θαλάσσια ζωή, δεν πετούν, αφού οι φτερούγες τους έχουν διαμορφωθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να εξυπηρετούν την άριστη κολυμβητική τους ικανότητα. Το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους το περνούν στη θάλασσα, τρέφονται με ψάρια και καρκινοειδή και είναι ικανοί να βουτούν σε βάθος 530 μέτρων για να κυνηγήσουν την λεία τους. Το χειμώνα μόνο ο αυτοκρατορικός πιγκουΐνος μένει στην Ανταρκτική και ζευγαρώνει κάτω από τις πιο αντίξοες καιρικές συνθήκες στη γη. Για να αντιμετωπίσουν τις συνθήκες αυτές συναθροίζονται σε αποικίες από μερικές εκατοντάδες έως 60.000 μέλη.

Φώκια: Σαρκοφάγα θηλαστικά προσαρμοσμένα στην υδρόβια διαβίωση. Τα μπροστινά τους πόδια έχουν μετατραπεί σε θωρακικά πτερύγια, ενώ τα πίσω σε ουριαία. Η ιδιομορφία τους αυτή τους δίνει εξαιρετικές κολυμβητικές ικανότητες, αλλά δυσκολεύει την μετακίνησή τους στη χέρσο. Τρέφονται με ψάρια, μαλάκια, καρκινοειδή και σπάνια με φύκη. Οι φώκιες είναι διαδεδομένες σε ολόκληρο τον κόσμο και ζουν σε κοπάδια ή μεμονωμένα. Μεγάλα κοπάδια ζουν στις ακτές της Γροιλανδίας, του Λαμπραντόρ, της Νέας Γης και στη Λευκή θάλασσα. Μικρότερες ομάδες υπάρχουν στις ακτές της Αλάσκας, της Σιβηρίας και της Νότιας Αμερικής. Στη Μεσόγειο ζει το γένος φώκια η μοναχός, που στην Ελλάδα εντοπίζεται κυρίως στις ακτές της Σάμου και των Βόρειων Σποράδων.

... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨   Στη βιόσφαιρα υπάρχουν δύο είδη οικοσυστημάτων: τα υδάτινα και τα χερσαία. Στα υδάτινα οικοσυστήματα διαχωρίζονται ανάλογα με την αλατότητα του νερού σε οικοσυστήματα με: γλυκά, αλμυρά ή υφάλμυρα νερά. Οι βιότοποι των γλυκών νερών, με αλατότητα μικρότερη από 5 ‰, μπορούν να διακριθούν σε αυτούς με τα στάσιμα ύδατα  που περιλαμβάνουν τις λίμνες, τους βάλτους και τα τέλματα και σε αυτούς με τα ρέοντα ύδατα, που περιλαμβάνουν τα ποτάμια, τα ρυάκια και τις πηγές. Στα οικοσυστήματα με το υφάλμυρο νερό ανήκουν οι εκβολές των ποταμών, οι κλειστοί κόλποι, τα παράκτια έλη που δημιουργούν οι παλίρροιες και οι υδάτινες λεκάνες πίσω από τα φράγματα ακτής. Το θαλάσσιο περιβάλλον, με αλατότητα μεγαλύτερη από 30 ‰, ανήκει στα οικοσυστήματα με το αλμυρό νερό.

¨   Οι υδάτινοι χερσαίοι βιότοποι χαρακτηρίζονται ως υγρότοποι. Είναι περιοχές που καλύπτονται μόνιμα ή περιοδικά από νερό, ή περιοχές υγρές για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Στην Ελλάδα έχουν καταγραφεί περίπου 378 υγρότοποι, από τους οποίους έντεκα προστατεύονται από διεθνείς συμβάσεις. Στις αρχές του 20ου αιώνα η Ελλάδα διέθετε πολύ μεγάλο αριθμό υγροτόπων, οι οποίοι όμως περιορίστηκαν δραστικά (ιδιαίτερα στην δεκαετία 1920-1930) με σκοπό την επέκταση των καλλιεργήσιμων γεωργικών εκτάσεων και την αντιμετώπιση της ελονοσίας. Επίσης, η ανάπτυξη του τουρισμού μετά τη δεκαετία του ΄60 είχε ως αποτέλεσμα τον περιορισμό των παράκτιων κυρίως υγροτόπων. Η ανάγκη προστασίας τους αναγνωρίζεται διεθνώς από τη συνθήκη του Ramsar Περσίας του 1971. Οι σημαντικότεροι υγρότοποι στον Ελλαδικό χώρο είναι οι εξής: δέλτα του Έβρου, λίμνες της Θράκης: Πόρτο Λάγος, Φανάρι, Αρωγή, Μέση, Καρακατσάλη, Μητρικού, δέλτα Νέστου, έλος Κουμπουρνού Θράκης, λίμνη Κερκίνης Σερρρών, λίμνες Βόλβη και Κορωνία Θεσσαλονίκης, λίμνη του Κουρνά στην Κρήτη, δέλτα ποταμών Αξιού-Αλιάκμονα-Λουδία, λίμνες Μικρή και Μεγάλη Πρέσπα, Αμβρακικός κόλπος, λιμνοθάλασσα Μεσολογγίου, λιμνοθάλασσα Κοτύχι Ηλείας, λιμνοθάλασσα του Αντινιώτη της Κέρκυρας.

¨   Τα οικοσυστήματα των γλυκών νερών, παρά την μικρή επιφάνεια που καταλαμβάνουν στο σύνολο της γης, έχουν μεγάλη σπουδαιότητα, αφού αποτελούν την καταλληλότερη και φθηνότερη πηγή νερού για οικιακές, βιομηχανικές και γεωργικές χρήσεις, συμβάλλουν σημαντικά στον υδρολογικό κύκλο και αποτελούν συστήματα απόθεσης αποβλήτων. Αυτή η ανθρωποκεντρική τοποθέτηση σε πολλές περιπτώσεις θέτει σε κίνδυνο την επιβίωση των υδάτινων χερσαίων οικοσυστημάτων.

¨   Τα οικοσυστήματα των γλυκών νερών, έχουν άμεση σχέση με τις ανθρώπινες δραστηριότητες, αλλά ταυτόχρονα αποτελούν πλούσιους βιότοπους για πολλά είδη φυτών και ζώων. Στην χώρα μας στους υγρότοπους έχουν καταγραφεί πάνω από 100 είδη ψαριών, από τα οποία το 1/3 είναι ενδημικά, ζουν μόνο στις συγκεκριμένες περιοχές και πουθενά αλλού στον κόσμο. Ενδημικό ψάρι είναι ο νανογωβιός της Τριχωνίδας, που είναι το μικρότερο ψάρι της γης. Στις εκβολές του Έβρου φιλοξενούνται 304 είδη ορνιθοπανίδας, ενώ στις Πρέσπες έχουν καταγραφεί 260 είδη πουλιών από τα οποία τα 13 απειλούνται με εξαφάνιση. Πέρα από τους υγρότοπους, η παρουσία των νερών στις πεδιάδες και στις πλαγιές είναι εμφανής λόγω της παρουσίας χαρακτηριστικών συστάδων πλατάνων, που συχνά συνοδεύονται από λεύκες, μαύρη πεύκη και ιτιές. Στις κοίτες των ποταμών μπορούμε να συναντήσουμε λυγαριές, πικροδάφνες και αρμυρίκια. Μέσα σ΄ αυτή την πλούσια βλάστηση βρίσκουν καταφύγιο πολλά είδη ζώων, όπως έντομα, σαλιγκάρια, βρυόζωα, δακτυλιοσκώληκες, αμφίβια σπονδυλωτά, βάτραχοι, σαλαμάνδρες, χελώνες και νερόφιδα. Ακόμη, και μεγαλύτερα θηλαστικά, όπως ελάφια, ζαρκάδια, αλεπούδες, κ.ά. προσεγγίζουν τους υγρότοπους με την πλούσια βλάστηση, όπου βρίσκουν το νερό, αλλά και τροφή. Η βίδρα, ένα θηλαστικό που απαιτεί πολύ καθαρά νερά για επιβίωση και είναι δείκτης ρύπανσης των υγρότοπων γίνεται όλο και σπανιότερη.

¨   Η βλάστηση των υγρότοπων: α) Επιβραδύνει την ροή του νερού που μπαίνει στον υγρότοπο και διευκολύνει την καθίζηση των μεταφερόμενων υλικών, β) εμπλουτίζει το νερό με οξυγόνο, που παράγεται με την φωτοσύνθεση και συμβάλλει στην βελτίωση της ποιότητας του, γ) συμβάλλει στην αποικοδόμηση του οργανικού φορτίου των αποβλήτων που διοχετεύονται στους υγρότοπους, δ) σταθεροποιεί το έδαφος και το προστατεύει από τη διάβρωση, αφού οι

ρίζες των δέντρων μειώνουν την ροή του νερού στις περιόδους των βροχών, περιορίζοντας τον κίνδυνο πλημμυρών, ε) προσφέρει καταφύγιο και τροφή για πολλά είδη ζώων, στ) χρησιμεύει στην παραγωγή ξυλείας, ζ) διαμορφώνει ένα περιβάλλον μοναδικής ομορφιάς που προσφέρεται για έρευνα και εκπαίδευση, αλλά και για αναψυχή και ξεκούραση.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΑΞΙΕΣ ΤΩΝ ΥΓΡΟΤΟΠΩΝ

Οι υγρότοποι είναι πλούσια οικοσυστήματα που παίζουν σημαντικότατο ρόλο στο φυσικό, κοινωνικό, πολιτιστικό και οικονομικό χώρο κάθε περιοχής.

Η σημασία των υγροτόπων συνοπτικά είναι η εξής:

1. Επηρεάζουν τις κλιματολογικές και γεωμορφολογικές συνθήκες της περιοχής. Το κλίμα της ευρύτερης περιοχής βελτιώνεται, γίνεται ηπιότερο, ενώ ταυτόχρονα σε περιόδους βροχοπτώσεων οι υγρότοποι συγκρατούν και αποθηκεύουν το νερό μετριάζοντας τις καταστροφές που μπορεί να προκαλέσουν οι πλημμύρες. Επιπλέον, η βλάστηση των υγροτόπων προστατεύει τις όχθες και τις ακτές από την διάβρωση.

2. Αποτελούν πλούσιους βιότοπους για πολλά είδη φυτών και ζώων. Η βιολογική ποικιλότητα είναι τεράστια. Από την ποώδη βλάστηση του άνω ρου των ποταμών, όπου κυριαρχεί η πέστροφα και τις ορεινές ολιγοτροφικές λίμνες, όπου φωλιάζουν δεκάδες είδη πουλιών και τις πεδινές υδατοσυλλογές, όπου συναντούμε τις συστάδες των πλατάνων, τις λεύκες και τις ιτιές και τα πολλά είδη ψαριών, όπως οι κυπρίνοι, έως τις εκβολές των ποταμών, τις λιμνοθάλασσες και τους παράκτιους υγρότοπους, με τους πυκνούς καλαμώνες και τα πολλά είδη ευρύαλων ψαριών, όπως το λαβράκι και το χέλι και τα εκατοντάδες είδη πουλιών που βρίσκουν τροφή  και  χώρους  κατάλληλους για να φωλιάσουν και να

περάσουν το χειμώνα τους, οι εκατοντάδες υγρότοποι αποτελούν πραγματικό εθνικό θησαυρό.

3. Βελτιώνουν την ποιότητα του νερού, αφού μπορούν χάρη στην βλάστησή τους να αποικοδομούν το οργανικό φορτίο και να εμπλουτίζουν με οξυγόνο το νερό.

4. Χρησιμεύουν σε μια σειρά από ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως: α) ύδρευση και άρδευση, β) αλιεία και ανάπτυξη ιχθυοπαραγωγικών μονάδων, γ) ανάπτυξη κτηνοτροφικών μονάδων, δ) εκμετάλλευση της ξυλείας, ε) παραγωγή άλατος από τις αλυκές, στ) αναψυχή και ανάδειξη της ποιότητας ζωής, ζ) έρευνα και εκπαίδευση και η) ανάπτυξη ιδιαίτερων πολιτιστικών στοιχείων και συνηθειών στη καθημερινή ζωή των κατοίκων.

Ερώτηση της σελίδας 140 του σχολικού βιβλίου

Η λίμνη της Κερκίνης στις Σέρρες (έναν από τους πλουσιότερους υγρότοπους στην Ευρώπη), στις αρχές της άνοιξης μπορεί κανείς να δει πάνω στα δέντρα να φωλιάζουν πτηνά με έναν αξιοθαύμαστο τρόπο. Μερικοί τύποι ερωδιών (τσικνιάδων), όπως οι σταχτοτσικνιάδες και οι αργυροτσιακνιάδες, που είναι οι μεγαλύτεροι φωλιάζουν στην κορυφή ή στην περιφέρεια. Οι λαγγόνες, οι χαλκόκοτες, οι νυχτοκόρακες φωλιάζουν καλυμμένοι μέσα στα ψηλότερα σημεία της φυλλωσιάς. Οι κρυπτοτσικνιάδες, μικρότεροι από όλα τα πουλιά, χτίζουν φωλιές στα χαμηλότερα κλαδιά, στην πυκνή σκιά. Αυτή η κατακόρυφη στρωμάτωση των φωλιών επιτρέπει τη μεγαλύτερη δυνατή αξιοποίηση του χώρου των δέντρων, ενώ ελαχιστοποιεί τον ανταγωνισμό των πουλιών και τις μεταξύ τους συγκρούσεις.

– Ποιος είναι ο βιότοπος των σταχτοτσικνιάδων, των λαγγονών και των νυχτοκοράκων στο παράδειγμά μας;

Απάντηση

Ο βιότοπος των συγκεκριμένων πουλιών στο παράδειγμά μας είναι η λίμνη της Κερκίνης. Το οικοσύστημα της λίμνης περιέχει ως συστατικά στοιχεία την βιοκοινωνία και τον βιότοπο, τον χώρο που καταλαμβάνουν οι οργανισμοί. Οι πληθυσμοί των πουλιών διαβιούν στον υγρότοπο της Κερκίνης, ο οποίος παρουσιάζει σχετική φυσιογνωμική ομοιομορφία, ευδιάκριτα όρια και ομοιογένεια συνθηκών που επιτρέπουν την διατήρηση και κανονική ανάπτυξη της ζωής της βιοκοινωνίας. Οι συστάδες των δέντρων θα μπορούσαν να αποτελούν υπο-οικοσύστημα ή βιότοπο για μικρότερους ζωικούς οργανισμούς, όπως αρθρόποδα, προνύμφες εντόμων, κ.λ.π., αλλά όχι για τα πουλιά. Τα δέντρα αποτελούν τμήμα του συνολικού χώρου (βιότοπου) που καταλαμβάνουν οι πληθυσμοί των ερωδιών ή των νυχτοκοράκων.

Το χτίσιμο της φωλιάς και ο ανταγωνισμός των διαφόρων ειδών για την εξεύρεση του καταλληλότερου σημείου αποτελεί γεγονός που διευθετείται με αριστοτεχνικό τρόπο στον υγρότοπο της Κερκίνης. Έτσι, οι σταχτοτσικνιάδες καταλαμβάνουν την κορυφή ή την περιφέρεια των δέντρων, οι λαγγόνες και οι νυχτοκόρακες φωλιάζουν καλυμμένοι στα ψηλότερα σημεία της φυλλωσιάς των δέντρων.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΝΩΣΕΩΝ

Þ  Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι υγρότοποι των υφάλμυρων νερών. Αναφέρατε τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα και προσδιορίστε ορισμένους τέτοιους υγρότοπους στον Ελλαδικό χώρο.

Το οικοσύστημα των υφάλμυρων νερών είναι ένα ημίκλειστο παράκτιο σώμα νερού που έχει ελεύθερη επικοινωνία με την ανοιχτή θάλασσα και θεωρείται ως μεταβατική ζώνη ανάμεσα στο γλυκό και αλμυρό νερό. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι οι εκβολές των ποταμών, οι λιμνοθάλασσες, τα παράκτια έλη.

Η ανάμιξη του ελαφρύτερου γλυκού νερού με το βαρύτερο αλμυρό επιτυγχάνεται με την επίδραση της παλίρροιας. Η στάθμη του νερού και η αλατότητα  παρουσιάζουν διακυμάνσεις και δημιουργούν ένα πολυποίκιλο περιβάλλον, ενώ ταυτόχρονα δημιουργείται συγκέντρωση οργανικού υλικού, μια τροφική «παγίδα», που έχει ως αποτέλεσμα την μεγάλη παραγωγικότητα των παράκτιων οικοσυστημάτων. Αυτά τα οικοσυστήματα, εκτός του ότι φιλοξενούν μεγάλο αριθμό σπάνιων ειδών παίζουν και ένα πολύ σημαντικό ρόλο στο φυσικό κύκλο του αζώτου, του φωσφόρου και του άνθρακα, αφού συγκρατούν και ανακυκλώνουν επί τόπου μεγάλο μέρος των στοιχείων αυτών, τα οποία διαφορετικά θα κατέληγαν στη θάλασσα.

Τα φυτά που απαντώνται στις εκβολές των ποταμών διαθέτουν ριζικό σύστημα προσαρμοσμένο στο υγρό έδαφος. Χαρακτηριστικά είναι τα καλάμια και τα ψαθιά, οι νερόκρινοι και τα αστράκια του βάλτου. Η βλάστηση των παράκτιων υγροτόπων παρουσιάζει μια χαρακτηριστική διαβάθμιση από τα αλατούχα εδάφη της παραλίας, προς το εσωτερικό της ξηρά εκεί που το γλυκό νερό αποπλένει το αλάτι. Η διαβάθμιση αυτή περιλαμβάνει τη ζώνη των παχύφυτων αλόφυτων με τις χαρακτηριστικές αλμυρίθρες, τη ζώνη των βούρλων και τέλος τους πυκνούς καλαμώνες που πλαισιώνουν στάσιμα ή ρέοντα γλυκά νερά.

Τα ζώα των υφάλμυρων οικοσυστημάτων έχουν τεράστια σημασία, όχι μόνο ως μέλη της βιοκοινωνία, αλλά και για την συνεισφορά τους στις ανθρώπινες οικονομικές και επιχειρηματικές δραστηριότητες. Τα γνωστότερα ζώα των υφάλμυρων νερών είναι τα στρείδια, τα καβούρια, οι γαρίδες, οι αστακοί, τα δίθυρα, αλλά και πολλά είδη ψαριών, που λέγονται ευρύαλα, γιατί αντέχουν σε μεγάλες μεταβολές της αλατότητας των νερών και ζουν μόνιμα στις εκβολές ή έρχονται από τη θάλασσα, όπως ο κέφαλος, το λαβράκι και το χέλι. Εκεί ζουν ακόμη νεροχελώνες, νερόφιδα, βάτραχοι και φρύνοι. Εντυπωσιακότερη όμως είναι η παρουσία της ορνιθοπανίδας: χουλιαρόμυτες, αβοκέττες, ερωδιοί, χαλκόκοτες, φοινικόπτεροι, πελεκάνοι, κ.ά.

Σήμερα, οι παράκτιοι υγρότοποι περιορίζονται στις εκβολές των μεγάλων ποταμών όπως του Έβρου, του Νέστου και του Αξιού στη Β. Ελλάδα, του Σπερχειού στη Κεντρική Ελλάδα και του Αχελώου, του Λούρου και του Άραχθου στη Δυτική Ελλάδα. Αποτελούν πολύτιμα οικοσυστήματα με μεγάλη ποικιλία ειδών και τεράστια παραγωγικότητά που φιλοξενούν πολυποίκιλες ανθρώπινες δραστηριότητες. Επιπλέον, αποτελούν τα τελευταία καταφύγια του ορνιθολογικού πλούτου της Ευρώπης που άρχισε να περιορίζεται επικίνδυνα.

Þ  Τι γνωρίζετε για την ροή ενέργεια στα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα;

Όλα τα οικοσυστήματα μπορούμε να τα κατατάξουμε σε τρία ενεργειακά επίπεδα:

α) Τα ανεξάρτητα φυσικά οικοσυστήματα που τροφοδοτούνται μόνο με ηλιακή ενέργεια, β) τα τροφοδοτούμενα με ηλιακή και με άλλη μορφή φυσικής ή ανθρώπινης προέλευσης ενέργεια και γ) τα αστικο-βιομηχανικά συστήματα που τροφοδοτούνται από τον άνθρωπο μόνο.

Στα φυσικά οικοσυστήματα η ηλιακή ενέργεια, μέσω της φωτοσύνθεσης περνάει στους παραγωγούς, μετατρέπεται σε χημική ενέργεια που μέσω των τροφικών αλυσίδων μεταφέρεται στους καταναλωτές. Ενεργειακά η βιόσφαιρα μπορεί να εκτιμηθεί από τη συνολική ετήσια παραγωγή της που υπολογίζεται σε 61x10⁹ τόνους ξηρής ουσίας, της οποίας το ½ προέρχεται από τη χέρσο και το ½ από τη θάλασσα. Η ολική παραγωγή περιλαμβάνει την πρωτογενή, δηλ. εκείνη που προέρχεται από τους αυτότροφους οργανισμούς και την δευτερογενή, τριτογενή, κ.λ.π. των ετερότροφων οργανισμών. Η έννοια της παραγωγής αναφέρεται στην αύξηση της βιομάζας και την διακρίνουμε σε μικτή και καθαρή, δηλ. από τη μια τη συνολική, ανεξάρτητα από το πως κατανέμεται και πως χρησιμοποιείται και από την άλλη εκείνη που είναι πραγματικά διαθέσιμη από το ένα διαμέρισμα του οικοσυστήματος στο επόμενο.

Η βιομάζα, μάζα ξηρή ή νωπή ή όγκος ή θερμίδες των ζωντανών οργανισμών που ανάγεται συνήθως στην μονάδα επιφανείας καθορίζει το βασικό επίπεδο και «ενεργειακό πλαίσιο» του οικοσυστήματος. Ιδιαίτερη όμως σημασία για την ανάπτυξη των σχέσεων και αλληλεπιδράσεων μεταξύ των οργανισμών έχει η παραγωγικότητα, που εκφράζει  την  παραγωγή  στη  μονάδα  του  χρόνου,  δηλαδή  τη μάζα  της

οργανικής ύλης ανά μονάδα επιφανείας και ανά μονάδα χρόνου. Διάφορες μετρήσεις δείχνουν ότι από τα πιο παραγωγικά οικοσυστήματα  (10-20 gr/m²/ημέρα) είναι αυτά των εκβολών ποταμών, των ελών, των κοραλλιογενών υφάλων, των υγρών δασών, των προσχωσιγενών πεδιάδων και των εντατικά καλλιεργούμενων περιοχών. Μετρίως παραγωγικά (1-10 gr/m²/ημέρα) είναι τα λιβάδια, οι θαλάσσιες ακτές, οι ρηχές λίμνες και τα ξηρά δάση, ενώ μη παραγωγικά (0,1 gr/m²/ημέρα) είναι αυτά των ανοιχτών θαλασσών και των ερήμων.

Έγινε κατανοητό λοιπόν ότι η ροή ενέργειας από τον ήλιο μεταφέρεται σε όλα τα τροφικά επίπεδα. Οι τροφικές σχέσεις μεταξύ των παραγωγών και των καταναλωτών μπορούν να σχηματίσουν μια τροφική πυραμίδα, όπου τη βάση θα καταλαμβάνουν οι αυτότροφοι οργανισμοί (παραγωγοί) και την κορυφή τα σαρκοφάγα, που δεν έχουν θηρευτές. Οι τροφικές πυραμίδες μπορούν να απεικονιστούν με βάση τη βιομάζα, την ενέργεια και τον αριθμό των οργανισμών του κάθε επιπέδου. Αυτό που κατά κανόνα παρατηρείται είναι η σημαντική μείωση όλων αυτών των παραμέτρων από τα χαμηλότερα προς τα ψηλότερα τροφικά επίπεδα.

Ενεργειακά αυτό είναι αναμενόμενο αφού στα φωτοσυνθετικά φυτά, μόνο το 70% της ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια τους μπαίνει στις εσωτερικές βιολογικές διεργασίες και τελικά μόνο το 1% διατίθεται για τα φυτοφάγα ζώα. Απ’ αυτό το 1% της αρχικής ενέργειας το 1/10 περίπου διατίθεται τελικά από τα φυτοφάγα για τα σαρκοφάγα ζώα. Τελικά από το ένα επίπεδο στο άλλο το 90 % της ενέργειας χάνεται για την παραγωγή θερμότητας ή αποβάλλεται με τα περιττώματα. Έτσι, η ενέργεια μειώνεται στα ανώτερα επίπεδα της τροφικής πυραμίδας και αντίστοιχα μειώνεται η βιομάζα των οργανισμών, αλλά και οι αριθμοί τους στις πλείστες των περιπτώσεων. Επομένως, το πόσα τροφικά επίπεδα θα υπάρξουν σε κάθε οικοσύστημα εξαρτάται από την πρωτογενή παραγωγή των αυτότροφων οργανισμών. Γενικά, τα χερσαία οικοσυστήματα «αντέχουν» έως 4 ή 5 τροφικά επίπεδα, ενώ στο θαλάσσιο περιβάλλον μπορούν να υπάρξουν έως 8 τροφικά επίπεδα, λόγω της μεγάλης παραγωγικότητας του φυτοπλαγκτού.

Η μελέτη της πορείας στη μεταφορά ενέργειας μεταξύ των διαφόρων τροφικών επιπέδων είναι γνωστή σαν βιοενεργητική.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ (του σχολικού βιβλίου)

1) Συμπληρώστε με την κατάλληλη λέξη τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:

Απάντηση

– Οι ενδημικοί οργανισμοί ζουν μόνο σε μια περιοχή και πουθενά αλλού σε όλο τον κόσμο.

– Σε έναν υγρότοπο το έδαφος είναι λασπώδες και η βλάστηση περιλαμβάνει υδρόβια φυτά.

– Η βλάστηση των υγρότοπων εμπλουτίζει το νερό με οξυγόνο που παράγεται κατά τη φωτοσύνθεση.

2) Στην Ελλάδα έχουν καταγραφεί έως σήμερα 408 διαφορετικά είδη πτηνών. Από αυτά το 60 % περίπου φωλιάζουν στη χώρα μας. Από τα υπόλοιπα άλλα είναι μεταναστευτικά, περνούν δηλαδή πάνω από την Ελλάδα ή σταθμεύουν για περιορισμένο χρόνο, άλλα έρχονται εδώ για να ξεχειμωνιάσουν και άλλα, που συνήθως ζουν σε πολύ μακρινές περιοχές εμφανίζονται στη χώρα μας τυχαία ή ακανόνιστα.

α/ Που οφείλεται ο μεγάλος αριθμός των πτηνών που ζουν στη χώρα μας;

β/ Γράψτε ένα άρθρο για τις επιπτώσεις που μπορεί να έχει το ανεξέλεγκτο και παράνομο κυνήγι σε ένα οικοσύστημα.

Απάντηση

α/ Στη χώρα μας συναντούμε τα περισσότερα είδη πουλιών της Ευρώπης, της οποίας ο συνολικός αριθμός είναι 600 περίπου είδη. Λόγω της γεωγραφικής της θέσης η Ελλάδα προσφέρεται για διάβαση των αποδημητικών και υδρόβιων πουλιών. Στην Ελλάδα υπάρχει μεγάλη ποικιλία βιοτόπων, οι οποίοι παραμένουν ανεπηρέαστοι ή έχουν επηρεαστεί ελάχιστα από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Σε αυτό το περιβάλλον τα πουλιά μπορούν να φωλιάζουν, να βρίσκουν τροφή και να αναπαράγονται.

Έτσι, στο σκληρό και αφιλόξενο, πολλές φορές περιβάλλον των βουνών, υπάρχουν οι μεγάλοι χρυσαετοί, ο γυπαετός, οι γύπες και τα άλλα αρπακτικά. Στα δάση μας ζουν οι καλιακούδες, οι κουκουβάγιες, ο τεράστιος μπούφος, οι κίσσες, οι σταυραετοί, ο δρυοκολάπτης, κ.ά.. Στα ξέφωτα και στις πεδιάδες συναντάμε τα κοτσύφια, τις φάσσες, τους συκοφάγους, τις πέρδικες, τον γκιώνη και τα εντυπωσιακά μαύρα κοράκια. Πάνω στα δέντρα βρίσκουμε τα ωδικά πουλιά, το αηδόνι, το φλώρο, τις καρδερίνες κ.λ.π., αλλά και τον τσαλαπετεινό, τον κούκο, τη γαλάζια χαλκοκουρούνα, τη γαλιάνδρα, τη σουσουράδα και το ψαρόνι. Στις λίμνες και τις εκβολές των ποταμών υπάρχουν οι πελαργοί, οι κύκνοι, ο σταχτογερανός και στους καλαμώνες, οι ερωδιοί, οι νυχτοκόρακες, η χαλκόκοτα, οι πολύχρωμες πάπιες και χήνες, ο λευκοτσικνιάς, η χουλιαρομύτα, ο καλαμοκανάς, η αβοκέττα, τα γλαρόνια, οι μελισσοφάγοι και οι πελεκάνοι. Οι αμμώδεις παραλίες και τα βράχια φιλοξενούν μια ποικιλία από γλάρους, κορμοράνους, αλκυόνες και τον περίφημο μαυροπετρίτη.

Μέλημά μας πρέπει να είναι να διαφυλάξουμε την σπάνια ορνιθοπανίδα της χώρα μας, να προστατεύσουμε τους βιότοπους των πουλιών και την μεγάλη ποικιλία των οικοσυστημάτων της πατρίδας μας.

β/ Το κυνήγι είναι μια συνήθεια χιλιάδων συμπατριωτών μας, που σε πολλές περιπτώσεις γίνεται ολέθρια και καταστρεπτική για το οικοσύστημα. Ασφαλώς και σε αυτή την κατηγορία των ανθρώπων, υπάρχουν αυτοί που λατρεύουν την ενασχόλησή τους στην φύση, εμπλουτίζουν την αγριοπανίδα των διαφόρων περιοχών και κυνηγούν με μέτρο τηρώντας τους κανόνες προστασία των αγρίων ζώων. Υπάρχουν όμως και οι ασυνείδητοι που σκοτώνουν συστηματικά και παράνομα κατά εκατοντάδες τα θηράματά τους, αυτοί που δεν διστάζουν να σκοτώσουν τους νεοσσούς των πουλιών στις φωλιές ή τα νεαρά ζώα, αυτοί που χρησιμοποιούν εκρηκτικές ύλες και παγίδες για να θανατώνουν ομαδικά τα ζώα.

Πραγματική σφαγή έγινε πριν από λίγα χρόνια στο Νέστο και στον κάμπο της Δράμας, όταν εκατοντάδες κυνηγοί, παρά τις απαγορεύσεις, έστησαν καρτέρι και επί δύο συνεχή βράδια, χρησιμοποιώντας προβολείς, σκότωσαν χιλιάδες πουλιά, πάπιες, χήνες ακόμη και κύκνους, που είχαν έρθει από διάφορα μέρη της Ευρώπης, αναζητώντας τροφή λόγω της κακοκαιρίας. Πολλά πουλιά στραγγαλίστηκαν και άλλα ποδοπατήθηκαν από τις ρόδες των αυτοκινήτων. Το ίδιο συνέβη στις περιοχές της Ξάνθης και της Ροδόπης και το ίδιο συμβαίνει κάθε φορά που κοπάδια μεταναστευτικών πουλιών κατεβαίνουν νότια για να προστατευτούν από τον πολικό ψύχος ή προσεγγίζουν στις εκβολές των ποταμών για να ξεχειμωνιάσουν. Τέτοια παραδείγματα υπάρχουν πάρα πολλά, κάθε χειμώνα σκοτώνονται χιλιάδες άγρια ζώα, ενώ το καλοκαίρι το ψάρεμα με δυναμίτιδα απογυμνώνει τα ποτάμια και τις λίμνες από κάθε ζωντανό οργανισμό. Το κυνήγι σε αναπαραγωγική περίοδο για τα ζώα, αν και νομοθετικά απαγορευμένο, προξενεί επίσης τεράστια ζημιά.

Είναι αυτονόητο συνεπώς ότι το ανεξέλεγκτο, ασυνείδητο και παράνομο κυνήγι οδηγεί σε ανυπολόγιστες καταστροφές της πανίδας και σε υποβάθμιση των οικοσυστημάτων.

Έχει τονιστεί ότι οι οργανισμοί σε ένα οικοσύστημα βρίσκονται σε συνεχή αλληλεξάρτηση, με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργούνται τροφικές αλυσίδες και πλέγματα. Ο αριθμός των πουλιών ή των θηλαστικών που μπορεί να αντέξει ένα οικοσύστημα εξαρτάται από τους καταναλωτές της προηγούμενης βαθμίδας και τέλος από τους παραγωγούς. Η επέμβαση των κυνηγών έχει ως αποτέλεσμα την δραστική μείωση ορισμένων πληθυσμών με αποτέλεσμα οι θηρευτές των ειδών αυτών να εξαφανίζονται από την περιοχή, ενώ οι οργανισμοί του χαμηλότερου τροφικού επιπέδου να αυξάνονται ανεξέλεγκτα, να δημιουργούνται ανισορροπίες και πολλά οικοσυστήματα να υποβαθμίζονται.

3) Οι υγρότοποι είναι οικοσυστήματα που επιτελούν πολλαπλές λειτουργίες, τις οποίες, αν γνωρίσουμε, θα μπορέσουμε να προσδιορίσουμε τις αξίες τους για το περιβάλλον και τον άνθρωπο και έτσι να φροντίζουμε για την σωστή διαχείρισή τους. Αφού παρατηρήσετε την εικόνα «Χαρακτηριστικά και αξίες των υγροτόπων», χωριστείτε σε ομάδες. Κάθε ομάδα μπορεί να γράψει μια εργασία, που να αναφέρει και να αναλύει μία από τις αξίες των υγροτόπων. Παρουσιάσετε τις εργασίες σας στην τάξη και συζητήστε με τους συμμαθητές σας τις αξίες αυτές.

Απάντηση

Σημείωση: Οι μαθητές θα πρέπει να δουλέψουν συλλογικά, κατά ομάδες, αναλύοντας τις αξίες των υγροτόπων για τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Ο μαθητής θα μπορέσει να αντλήσει πληροφορίες από το υποκεφάλαιο «Χαρακτηριστικά και αξίες των υγροτόπων», αλλά και από σχετικά συγγράμματα.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ ΟΔΗΓΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

ΑΣΚΗΣΗ 15

Η ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΗ ΕΝΟΣ ΥΓΡΟΤΟΠΟΥ

Σκοπός της άσκησης στο πεδίο είναι η μελέτη και εξερεύνηση ενός υγρότοπου. Στην ευρύτερη περιοχή του νομού σας, θα υπάρχει σίγουρα ένας υδρότοπος που θα πρέπει να επισκεφτείτε. Θα καταγράψετε τις παρατηρήσεις σας σχετικά με την χλωρίδα και πανίδα της περιοχής, τη γεωμορφολογία και την βιοποικιλότητα. Θα αναζητήσετε λογοτεχνικά και ιστορικά στοιχεία για τον υγρότοπο και θα εκτιμήσετε τις ανθρώπινες δραστηριότητες κοντά και γύρω από τον υγρότοπο.

Ο αντιπροσωπευτικότερος ίσως υγρότοπος είναι αυτός του Δέλτα του ποταμού Έβρου, σε απόσταση μόλις 20 χιλιόμετρα ανατολικά της Αλεξανδρούπολης. Η δράση της θάλασσας στα αβαθή νερά των εκβολών του ποταμού Έβρου σε συνδυασμό με τα γλυκά νερά και τις φερτές ύλες έπαιξαν τον κύριο ρόλο στην διαμόρφωση του Δέλτα. Στα μορφολογικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνονται οι λιμνοθάλασσες, τροφικές παγίδες υφάλμυρων νερών, που διαμορφώνονται με την ανάμιξη του βαρύτερου αλμυρού νερού της θάλασσας με το ελαφρύτερο γλυκό νερό του ποταμού, τα αλμυρά έλη, οι θίνες (λόφοι ή λοφοσειρές από άμμο που σχηματίστηκαν από τη δράση του ανέμου και των κυμάτων) με αλμυροβάλτους, οι μικρές νησίδες και πλήθος άλλων βιότοπων.

Στα νησάκια κατά μήκος των ακτών που δέχονται την επίδραση του θαλασσινού νερού αναπτύσσεται η αμμόφιλη βλάστηση, ενώ το αλμυρό νερό εισχωρεί στη στεριά και σχηματίζει τους αλμυρόβαλτους με τα αλόφυτα (αλμυρίθρες).  

Το Δέλτα του ποταμού Έβρου χαρακτηρίζεται από μεγάλη βιοποικιλότητα, εξ’ αιτίας της ευνοϊκής γεωγραφικής θέσης του, σε ότι αφορά τη μετανάστευση των πουλιών (βρίσκεται στο σταυροδρόμι ανάμεσα στην Ανατολή και τη Δύση, στο Βορρά και το Νότο), του σχετικά ήπιου κλίματος, της απομόνωσης και της δυσκολίας πρόσβασης στην περιοχή.

Οι αξίες των υγρότοπων αναλύθηκαν διεξοδικά στο σχετικό κεφάλαιο, αλλά ειδικά η αξία του υδροβιότοπου του Δέλτα του ποταμού Έβρου είναι ανεκτίμητη, αφού εκτός από τη φυσική ομορφιά και τα πολλαπλά οφέλη για τον άνθρωπο, αποτελεί των βιότοπο 350 ειδών φυτών, 46 ειδών ψαριών, 7 ειδών αμφιβίων, 21 ειδών ερπετών, 304 ειδών πτηνών και 40 ειδών θηλαστικών. Επιπλέον, η πυκνή βλάστηση κατά μήκος του ποταμού, το πυκνό δάσος από ιτιές, λεύκες, σκλήθρες, φτελιές και πλήθος αναρριχώμενων φυτών, αποτελεί το φυσικό αποδέκτη του διοξειδίου του άνθρακα και φυσικό ηθμό των ρυπογόνων ατμοσφαιρικών επιδράσεων και ταυτόχρονα το καταφύγιο των μεταναστευτικών πουλιών και των άγριων ζώων, όπως η αλεπού και το τσακάλι.

Ο υδροβιότοπος του Δέλτα του Έβρου απειλείται τα τελευταία χρόνια από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως την εκτέλεση αρδευτικών και αποστραγγιστικών έργων, την εισροή λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων, την άντληση όλο και περισσότερων ποσοτήτων νερού, την υπερβόσκηση και αποψίλωση κάθε είδους βλάστησης, την ανεπαρκή φύλαξη, το παράνομο κυνήγι, την ρήψη σκουπιδιών, την παράνομη υλοτομία, τις αυθαίρετες κατασκευές και την φωτιά.

...  ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨   H Ελλάδα με το έντονο γεωμορφολογικό ανάγλυφο και την μεγάλη ποικιλία κλιματολογικών συνθηκών παρουσιάζει μια μεγάλη ποικιλία βλάστησης και κατά συνέπεια ένα πολύ μεγάλο αριθμό ειδών. Περίπου 6.000 είδη φυτών απλώνονται από το φοινικοδάσος της Κρήτης έως τα ψυχρά δάση της Σημύδας και το πευκοδάσος της Ροδόπης. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι από την Καβάλα έως την Ροδόπη, σε μια απόσταση 150 χιλιομέτρων μπορεί κανείς να δει όλη την ποικιλία των οικοσυστημάτων της Ευρώπης, από τα Μεσογειακά μέχρι τα Σκανδιναβικά. Εκτός από τη βλάστηση ένας μοναδικός πλούτος από ζωικά είδη, κυρίως ορνιθοπανίδας που διαβιούν στους Ελληνικούς υγρότοπους, δημιουργούν ένα μωσαϊκό αισθητικής και οικολογικής αξίας, που πρέπει να διαφυλαχθεί, να προστατευτεί από τις ανθρώπινες επεμβάσεις. Υπάρχουν περιοχές της χώρας μας, που δεν έχουν επηρεαστεί, διατηρούν την αυθεντικότητά τους και χαρακτηρίζονται από μεγάλη βιοποικιλότητα και ποικίλους γεωμορφολογικούς σχηματισμούς. Οι περιοχές αυτές έχουν μεγάλη επιστημονική και οικονομική αξία και χαρακτηρίζονται ως εθνικά πάρκα.

¨   Τα ελληνικά οικοσυστήματα απειλούνται από την αλόγιστη χρήση τους και την έλλειψη μέτρων προστασίας και ανάπτυξης. Σήμερα, προβάλλει επιτακτικά η ανάγκη της αειφόρου ανάπτυξης, της διαχείρισης των οικοσυστημάτων με τέτοιο τρόπο ώστε αφ΄ ενός να εξασφαλίζονται   οι    ανάγκες   του   παρόντος,   αλλά   αφ΄ ετέρου   να

διασφαλίζεται το μέλλον των οικοσυστημάτων προς όφελος των επόμενων γενεών.

¨   Ο όρος αειφορία καθιερώθηκε στην Δασοπονία στις αρχές του 19ου αιώνα και σημαίνει την εκμετάλλευση του δάσους με τέτοιο τρόπο ώστε να αποδίδει μακροπρόθεσμα, συνεχή και σταθερή ποσότητα προϊόντων και υπηρεσιών. Η αειφορία επεκτάθηκε σε αρχή και μοντέλο διαχείρισης όλων των φυσικών οικοσυστημάτων και των ανανεώσιμων φυσικών πόρων. 

ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΠΑΡΚΑ

¨   Όταν ολόκληρο το εθνικό πάρκο καταλαμβάνει θαλάσσια περιοχή, τότε χαρακτηρίζεται ως θαλάσσιο πάρκο. Η χώρα μας έχει τις πιο καθαρές θάλασσες και συνεπώς θάλασσες με μεγάλη βιοποικιλότητα. Πολλές περιοχές θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν ως θαλάσσια πάρκα. Προς το παρόν έχει ανακηρυχθεί από την πολιτεία ως θαλάσσιο πάρκο η περιοχή της Αλονήσου-Βορείων Σποράδων, που αποτελεί το βιότοπο της μεσογειακής φώκιας (Monachus monachus) και πρόκειται να ανακηρυχθεί και ο κόλπος του Λαγανά στη Ζάκυνθο, που αποτελεί βιότοπο της θαλάσσιας χελώνας Caretta caretta.

ΕΘΝΙΚΟΙ ΔΡΥΜΟΙ

¨   Όταν το μεγαλύτερο μέρος ή το σύνολο ενός εθνικού πάρκου καλύπτεται από δασική έκταση τότε χαρακτηρίζεται ως εθνικός δρυμός. Πρόκειται για φυσικές περιοχές με ιδιαίτερη οικολογική αξία και χαρακτηριστικά βιοτικά και γεωμορφολογικά στοιχεία.

¨  Οι εθνικοί μας δρυμοί καλύπτουν έκταση 0,5 % της επιφανείας της χώρας μας, μια έκταση πολύ μικρή σε σχέση με τις επιφάνειες των εθνικών δρυμών άλλων χωρών, όπως της Μ. Βρετανίας, που καλύπτουν το 9 % της συνολικής της έκτασης.

¨  Στους εθνικούς δρυμούς επιτρέπονται ορισμένες ανθρώπινες δραστηριότητες, που δεν βλάπτουν την χλωρίδα και πανίδα της περιοχής. Στον πυρήνα του δρυμού, που καταλαμβάνει έκταση μεγαλύτερη από 10.000 στρέμματα απαγορεύεται η βοσκή, το κυνήγι, η υλοτομία, το ψάρεμα, η κατασκήνωση, η εγκατάσταση οικισμών, η κοπή  φυτών,  η   εξόρυξη  πετρωμάτων  και  μεταλλευμάτων  και  κάθε

βιομηχανική δραστηριότητα. Στη περιφερειακή ζώνη του δρυμού επιτρέπονται ορισμένες παραδοσιακές δραστηριότητες, όπως μελισσοκομία, περιορισμένη υλοτομία, κ.ά.

¨  Στην Ελλάδα έχουν κατοχυρωθεί νομοθετικά δέκα εθνικοί δρυμοί.

ΑΙΣΘΗΤΙΚΑ ΔΑΣΗ - ΜΝΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΗΣ

¨  Τα αισθητικά δάση είναι δάση ιδιαίτερου φυσικού κάλους, που προσφέρονται για αναψυχή, για υγιεινούς περιπάτους και επαφή με το φυσικό περιβάλλον. Μερικά από αυτά περιέχουν σπάνια ενδημικά ή υπό εξαφάνιση είδη.

¨   Τα μνημεία της φύσης είναι περιοχές που παρουσιάζουν ιδιαίτερο παλαιοντολογικό, ιστορικό, οικολογικό και γεωμορφολογικό ενδιαφέρον και μπορεί να είναι καταρράκτες, φαράγγια, απολιθωμένα δάση, συστάδες δέντρων ή μεμονωμένα δέντρα, κ.ά. Μερικά από τα φυσικά μνημεία είναι τα δάση Τραχόνι Ξάνθης, Κάτω Κορυφή της Αριδαίας,  η περιοχή Μικρό και Μεγάλο Σεϊτάνη στη Σάμο, τα νησιά Πιπέρι και Κυρά Παναγιά στις Β. Σποράδες, το βυζαντινό γεφύρι του Αλφειού στην Καρύταινα, τα απολιθωμένα δάση στη Λέσβο, Β. Εύβοια και Θράκη, κ.λ.π.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΝΩΣΕΩΝ

Þ  Τι γνωρίζετε για την Μεσογειακή φώκια; Γιατί κινδυνεύει με εξαφάνιση;

Οι φώκιες είναι σαρκοφάγα θηλαστικά που ανήκουν στις οικογένειες των ωταριδών, των φωκιδών και των οδοβαινιδών. Είναι διαδεδομένες σε ολόκληρο τον κόσμο και ζουν μεμονωμένα ή σε κοπάδια.

Η μεσογειακή φώκια (Monachus monachus) ζει στις ακτές της Μεσογείου και ασφαλώς και στην χώρα μας, στη θαλάσσια περιοχή Αλοννήσου-Βορείων Σποράδων. Πρόκειται για ένα μεγάλο θηλαστικό που φτάνει τα 3 μέτρα μήκος και 350 κιλά βάρος, με σώμα που καλύπτεται από κοντό και στιλπό τρίχωμα, με χρώμα που ποικίλει από ανοιχτό γκρι έως σκούρο καφέ. Η θηλυκιά φώκια γεννάει ένα μικρό κάθε δύο χρόνια και καμιά φορά κάθε χρόνο, ύστερα από κυοφορία 9 μηνών. Το νεογέννητο μήκους 1 μέτρου και βάρους 15 κιλών, θηλάζει για τρεις μήνες και μετά αρχίζει μόνο του να κυνηγά και να βρίσκει την τροφή του.  Οι  φώκιες τρέφονται με ψάρια, μαλάκια, κ.λ.π.  και  διανύουν

δεκάδες χιλιόμετρα και σε βάθη που φτάνουν τα 80 μέτρα προκειμένου να βρουν την τροφή τους.

Η φώκια της Μεσογείου κινδυνεύει σήμερα με εξαφάνιση και αποτελεί προστατευόμενο είδος. Οι λόγοι που συνετέλεσαν σε αυτή την εξέλιξη είναι ότι: 1) το καλοκαίρι του 1997 στις ακτές της Μαυριτανίας πέθανε το 80 % του πληθυσμού της μεσογειακής φώκιας, εξαιτίας μεγάλων ποσοτήτων τοξικών ουσιών που έπεσαν στη θάλασσα, 2) έχει υποστεί μεγάλη καταδίωξη από τον άνθρωπο για το δέρμα της και το λίπος της και 3) βρίσκεται στην ψηλότερη τροφική βαθμίδα του θαλάσσιου οικοσυστήματος και κάθε διαταραχή του οικοσυστήματος, που έχει ως αποτέλεσμα την μείωση των ψαριών, των χταποδιών και των άλλων οργανισμών, έχει σημαντικό και άμεσο αντίκτυπο στους πληθυσμούς της φώκιας.

Στο θαλάσσιο πάρκο της Αλοννήσου-Βορείων Σποράδων, η μεσογειακή φώκια βρίσκει καταφύγιο στα μικρά ακατοίκητα νησιά, στις βραχώδεις εκτάσεις και στις θαλάσσιες σπηλιές. Η παρουσία της δηλώνει ένα υγιές οικοσύστημα που οφείλουμε να διατηρήσουμε και να προστατεύσουμε με όλες μας τις δυνάμεις. Εξάλλου στο  ίδιο θαλάσσιο πάρκο συνυπάρχουν το σπάνιο αρπακτικό πτηνό Μαυροπετρίτης, είναι ένας Αιγαιόγλαρος με χαρακτηριστικό κόκκινο ράμφος, καθώς και το Αγριοκάτσικο των Γιούρων.

Þ  Πώς τα δάση συμβάλλουν στη διατήρηση της βιολογικής ισορροπίας στη φύση;

Τα δάση αποτελούν χερσαίες φυτικές διαπλάσεις με ζωτικής σημασίας ρόλο στη διατήρηση της βιολογικής ισορροπίας της φύσης.

Υπάρχει η άποψη ότι τα δάση είναι ο πνεύμονας της γης, με την έννοια  ότι γίνεται σε αυτά συνεχή ανακύκλωση των αερίων, με τρόπο ώστε αφενός το δάσος να δεσμεύει διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και με την λειτουργία της φωτοσύνθεσης να αποδίδει οξυγόνο και αφετέρου με τη λειτουργία της αναπνοής  να καταναλώνεται οξυγόνο και εκλύεται διοξείδιο του άνθρακα. Ένα τετραγωνικό μέτρο δάσος σε 10 ώρες δεσμεύει 150 γραμμάρια διοξείδιο του άνθρακα και παράγει 100 γραμμάρια οξυγόνο. Στο δάσος κατά τις ώρες που τα φυτά φωτοσυνθέτουν οι ποσότητες του οξυγόνου που παράγονται είναι μεγαλύτερες από αυτές που καταναλώνονται με την αναπνοή για τη διάσπαση των θρεπτικών οργανικών ουσιών, από τα φυτά αλλά και από τους αποικοδομητές. Επιπλέον, το δάσος φιλτράρει τον αέρα, μειώνει τους θορύβους και εμποδίζει τις επικίνδυνες ακτινοβολίες να φτάσουν στο έδαφος. Συνεπώς, η συνεισφορά του δάσους στην ανακύκλωση των υλικών είναι πολύτιμη και ταυτόχρονα αποτελεί μια ζωογόνο όαση για τον άνθρωπο.

Το δάσος έχει σημαντική επίδραση στις εδαφικές συνθήκες. Σε ορεινές περιοχές και γενικά σε εδάφη που παρουσιάζουν έντονη κλίση, συγκρατεί το χώμα εμποδίζοντας την διάβρωση του εδάφους. Τα δάση βοηθούν στην απορρόφηση του νερού της βροχής από το έδαφος, με αποτέλεσμα να διατηρείται η στάθμη των υπογείων νερών και να περιορίζεται η επιφανειακή απορροή. Διατηρείται έτσι και η στάθμη των ποταμών και αποφεύγονται καταστροφικές πλημμύρες ή μεγάλη πτώση της στάθμης τους.

Τα δάση επηρεάζουν σημαντικά το κλίμα προκαλώντας αύξηση των βροχοπτώσεων και μεταβολή στην κατανομή τους. Οι σημαντικές ποσότητες υδρατμών που δημιουργούνται κατά την διαπνοή των φύλλων, έχουν ως αποτέλεσμα την δημιουργία νεφών πάνω από τα δάση και τα νέφη   φέρνουν  βροχές.   Τα   δάση  περιορίζουν   επίσης   τις   απότομες

μεταβολές της θερμοκρασίας, ενώ συσσωρεύουν και διατηρούν την υγρασία. Ανακόπτουν επίσης τους ανέμους, προστατεύοντας έτσι τις καλλιέργειες.

Επίσης, στα δάση βρίσκουν καταφύγιο και τροφή χιλιάδες ζωικά είδη, από μικρά σαλιγκάρια, δακτυλιοσκώληκες και έντομα έως ερπετά και θηλαστικά. Τα τροφικά πλέγματα που δημιουργούνται έχουν ξεχωριστό οικολογικό και επιστημονικό ενδιαφέρον.

Τα δάση τέλος αποτελούν μια αποθήκη ανανεώσιμων πολύτιμων υλικών. Υπάρχει εκεί άφθονη και σε μεγάλη ποσότητα ξυλεία, αλλά και ο φλοιός, οι ρίζες, τα φύλλα και τα κλαδιά που αποτελούν την πρώτη ύλη για πολλούς κλάδους της βιομηχανίας (χαρτοβιομηχανίες, βιομηχανίες επίπλων, κ.λ.π.). Υπάρχουν ακόμη στα δάση φαρμακευτικά φυτά, αλλά και φυτά που χρησιμοποιούνται στα καλλυντικά και στα αρώματα.

Τα δάση αποτελούν ένα ευαίσθητο σύστημα, που βρίσκεται σε σταθερή ισορροπία και λειτουργεί ως κλειστό κύκλωμα. Κάθε σημαντικής έκτασης παρέμβαση μπορεί να ανατρέψει  την ισορροπία και να προκαλέσει τεράστια καταστροφή.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ (του σχολικού βιβλίου)

1) Σε μερικούς εθνικούς δρυμούς δεν έχουν οριστεί περιφερειακές ζώνες. Πώς, κατά την γνώμη σας, εξηγείται αυτό;

Απάντηση

 Οι εθνικοί δρυμοί αποτελούν προστατευόμενες περιοχές και περιλαμβάνουν τον πυρήνα και τις περιφερειακές ζώνες. Στον πυρήνα δεν επιτρέπεται καμιά είδους ανθρώπινη δραστηριότητα, παρά μόνο η επιστημονική μελέτη του οικοσυστήματος. Οι επισκέπτες για λόγους αναψυχής (οικο-τουρίστες) δεν μπορούν να κατασκηνώσουν, να κόψουν λουλούδια και γενικά να βλάψουν με οποιοδήποτε τρόπο το περιβάλλον. Στις περιφερειακές ζώνες, όπου αυτές υπάρχουν, επιτρέπονται ήπιας μορφής δραστηριότητες, όπως η μελισσοκομία ή η περιορισμένη υλοτομία.

Είναι χαρακτηριστικό ότι οι άνθρωποι δεν έχουν συνειδητοποιήσει την αξία των εθνικών δρυμών και την επιτακτική ανάγκη προστασίας αυτών των οικοσυστημάτων. Βλέπουν τους εθνικούς δρυμούς σαν οάσεις πρασίνου ή τόπους εκδρομής και κατασκήνωσης, όπου μπορούν να κάνουν «πικ-νικ» ή να κόψουν λουλούδια και να περάσουν αρκετές ώρες ευχάριστα. Αυτό βέβαια προκαλεί και κάποιους μικροπωλητές να στήσουν τα μικρομάγαζά τους. Κανείς λοιπόν δεν φαίνεται να υπολογίζει τις επιπτώσεις από αυτή την αλόγιστη χρήση των περιοχών αυτών. Από την άλλη μεριά η πολιτεία δεν διαθέτει προσωπικό φύλαξης των τεραστίας έκτασης περιοχών, ούτε βέβαια ειδικούς που θα ενημέρωναν και θα καθοδηγούσαν τους επισκέπτες. Ένα απλό αλλά χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο εθνικός δρυμός Βίκου-Αώου, στην περιοχή  της  Κόνιτσας,  που  κάθε  πρωτομαγιά  δέχεται  την  επίσκεψη

εκατοντάδων κατοίκων της ευρύτερης περιοχής των Ιωαννίνων. Οι σπάνιες άγριες ορχιδέες, νομοθετικά προστατευόμενο είδος σε όλη την Ευρώπη, γίνονται μαγιάτικα στεφάνια από ανθρώπους που κανένας δεν φρόντισε να τους ενημερώσει πως έτσι καταστρέφουν ένα πολύτιμο κομμάτι της φύσης.

Η ανυπαρξία οργάνωσης και η αδυναμία των κατοίκων των γύρω περιοχών και των επισκεπτών να κατανοήσουν ότι ο χαρακτηρισμός μιας περιοχής ως εθνικού δρυμού σημαίνει απουσία κάθε δραστηριότητας και ανάγκη προστασίας, έχει οδηγήσει στην οριοθέτηση των περιφερειακών ζωνών σε εθνικούς δρυμούς που περιλαμβάνουν κατοικημένες περιοχές ή ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως κτηνοτροφικές μονάδες, καλλιεργούμενες εκτάσεις, κ.λ.π. Στους εθνικούς δρυμούς που βρίσκονται σε απομακρυσμένα σημεία, δεν υπάρχουν περιφερειακές ζώνες, αλλά όλη η περιοχή αποτελεί τον πυρήνα του δρυμού και προστατεύεται. Οι περιφερειακές ζώνες εξυπηρετούν ανθρώπινες ανάγκες και δεν είναι αποτέλεσμα οικολογικών διεργασιών ή ιδιαιτεροτήτων του οικοσυστήματος.

2) Τα απολιθωμένα δάση είναι αισθητικά δάση ή διατηρητέα μνημεία της φύσης; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση

Τα αισθητικά δάση είναι περιοχές ιδιαίτερης φυσικής ομορφιάς που προσφέρουν κυρίως αναψυχή. Μπορεί επίσης να παρουσιάζουν οικολογικό ενδιαφέρον αφού σε ορισμένα από αυτά διαβιούν σπάνια ενδημικά ή υπό εξαφάνιση είδη. Τα μνημεία της φύσης είναι περιοχές, τοποθεσίες, μεμονωμένα δέντρα ή κτίσματα, που τα σμίλεψε ο χρόνος με

τρόπο ώστε να μας μαρτυρούν την ιστορικότητα μιας περιοχής, την παλαιοντολογική ή οικολογική της αξία.

Συνεπώς, τα απολιθωμένα δάση θεωρούνται διατηρητέα μνημεία της φύσης ανυπολόγιστης επιστημονικής (παλαιοντολογικής, οικολογικής και ιστορικής) αξίας, που αποτελούν εθνική περιουσία και κληρονομιά.

3) Σε ορισμένα εθνικά πάρκα της Ελλάδας ομάδα ανθρώπων ασχολείται με την παρατήρηση, καταγραφή και προστασία των αρπακτικών πτηνών. Καταγράψτε άλλες ασχολίες ή επαγγέλματα που αφορούν τον ίδιο χώρο.

Απάντηση

Στα εθνικά πάρκα μπορούμε να συναντήσουμε υπαλλήλους του κράτους (δασοφύλακες), που προστατεύουν την περιοχή από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως επίσης και ειδικούς επιστήμονες, οικολόγους, ζωολόγους, φυτολόγους, γεωλόγους, κ.λ.π., που ασχολούνται με την πανίδα, τη χλωρίδα και τη γεωμορφολογία της περιοχής. Στις περιφερειακές ζώνες των δρυμών μπορούμε να συναντήσουμε υλοτόμους, μελισσοκόμους, αγρότες. Στα θαλάσσια πάρκα, που προστατεύονται από τις λιμενικές αρχές, ενδεχομένως να υπάρχουν ψαράδες και βέβαια ειδικοί βιολόγοι που καταγράφουν και ερευνούν τα θαλάσσια οικοσυστήματα και τους οργανισμούς.

4) Κάνετε μια μικρή έρευνα και προτείνεται περιοχές κοντά στον τόπο διαμονής σας, που θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν εθνικοί δρυμοί ή εθνικά πάρκα. Να δώσετε σχετική αιτιολογία.

Απάντηση

Μια περιοχή που διατηρείται ανέπαφη από ανθρώπινες επιδράσεις και παρουσιάζει οικολογικό ενδιαφέρον μπορεί να χαρακτηριστεί εθνικός δρυμός ή εθνικό πάρκο. Αυτό που πρέπει να αποτελεί κριτήριο είναι οι βιοτικοί και αβιοτικοί παράγοντες του οικοσυστήματος. Η συνολική παραγωγικότητα, οι τροφικές αλυσίδες και πλέγματα, οι πληθυσμοί των διαφόρων ειδών και οι αλληλεπιδράσεις τους και τα σπάνια είδη που διαβιούν σε μια περιοχή πρέπει να προσδιορίζουν την οικολογική σημασία, που θεωρείται δεδομένη σε ένα εθνικό πάρκο η δρυμό.

Ο μαθητής έχοντας τα παραπάνω ως κριτήριο θα πρέπει να προτείνει κάποιες περιοχές κοντά στον τόπο διαμονή του, που θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν εθνικά πάρκα ή δρυμοί ή αν δεν υπάρχουν τέτοιες περιοχές να παραθέσει τους λόγους της απόρριψης τους..

5) Να αναζητήσετε τον πλησιέστερο στο σχολείο εθνικό δρυμό. Αφού εντοπίσετε τα προβλήματά του, προτείνετε τρόπους αντιμετώπισης.

Απάντηση

Τα σημαντικότερα προβλήματα που παρουσιάζουν οι εθνικοί δρυμοί προκύπτουν από την αλόγιστη και σε πολλές περιπτώσεις παράνομη παρέμβαση του ανθρώπου. Πολλές φορές ιδιωτικές καλλιεργούμενες εκτάσεις και κτιριακές εγκαταστάσεις βρίσκονται μέσα στα όρια του δρυμού. Επιπλέον, οι λατομικές δραστηριότητες, η παράνομη υλοτομία, το κυνήγι και το πλήθος των επισκεπτών έχουν αρχίσει να αλλοιώνουν την φυσιογνωμία και την αξία των εθνικών δρυμών. Η νοοτροπία των κατοίκων και κάποιων επιχειρηματιών, που βλέπουν τους δρυμούς ως ευκαιρία πλουτισμού από τις τουριστικές δραστηριότητες, που σχετίζονται ακόμη και με την διοργάνωση ορειβασίας, περιπάτων, ιππασίας, κατάβασης των ποταμών με κανό ή φουσκωτές βάρκες, διαδρομές εκτός δρόμου με αυτοκίνητα, κ.λ.π., αποτελεί θανάσιμη απειλή για τους εθνικούς δρυμούς.

Οι τρόποι αντιμετώπισης είναι οι εξής: α) συστηματική ενημέρωση για την αξία και την ορθολογική χρήση των δρυμών, β) απομάκρυνση και απαγόρευση όλων των ανθρώπινων επιχειρηματικών δραστηριοτήτων από τους δρυμούς, γ) αποτελεσματική φύλαξη των δρυμών από κατάλληλα εκπαιδευμένο προσωπικό, δ) αυστηροποίηση του νομοθετικού πλαισίου με καθιέρωση προστίμων και βαριάς τιμωρίας για τους παραβάτες, ε) συστηματική παρακολούθηση του δρυμού από ερευνητικά κέντρα για την πρόληψη των διαταράξεων και ανισορροπιών στο οικοσύστημα του δρυμού.

6) Να καταγράψετε, με τη βοήθεια βιβλιογραφικών ή άλλων πηγών, τα εθνικά πάρκα, τους εθνικούς δρυμούς, τα αισθητικά δάση και τα διατηρητέα μνημεία του νομού σας. Σχεδιάστε το χάρτη του νομού σας και σημειώστε σε αυτόν τα εθνικά πάρκα, τους εθνικούς δρυμούς και τα διατηρητέα μνημεία του, χρησιμοποιώντας διαφορετικό σημάδι για το καθένα. Μπορείτε να τοποθετήσετε το χάρτη σε εμφανές σημείο της τάξης σας.

Απάντηση

Σημείωση: Η εργασία αυτή πρέπει να αποτελέσει συλλογικό αποτέλεσμα όλων των μαθητών της τάξης με τη συνδρομή του υπεύθυνου καθηγητή. Οι μαθητές θα μπορούν να πάρουν πληροφορίες από τις κατά τόπους Νομαρχίες και τις οικολογικές οργανώσεις της περιοχής τους. Συμβουλευτικά οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν και τους πίνακες που παρουσιάζονται κατωτέρω.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΣ ΟΔΗΓΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

ΑΣΚΗΣΗ 16

ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΕΝΑ ΧΕΡΣΑΙΟ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ

Σκοπός της άσκησης στο πεδίο είναι η γνωριμία και η μελέτη ενός χερσαίου οικοσυστήματος. Οι εθνικοί δρυμοί και τα πάρκα είναι ανεκτίμητοι εθνικοί θησαυροί, που αξίζουν της προσοχής μας και της προστασίας μας. Η επαφή με τη φύση, οδηγεί την σκέψη μας μακριά από ανθρωποκεντρικές πεποιθήσεις και επηρεασμούς, που θέλουν τον άνθρωπο έξω από το φυσικό περιβάλλον και ταυτόχρονα μας θυμίζει ότι δεν μπορούμε να επιβιώσουμε αν καταστρέφουμε συνεχώς και ρυπαίνουμε το περιβάλλον.

Ο Εθνικός δρυμός του Ολύμπου, που ιδρύθηκε το 1938, αποτελεί μια από τις πιο σημαντικές φυσικές μας κληρονομιές. Ο πυρήνας του έχει έκταση 40.000 στρέμματα, ενώ η περιφερειακή ζώνη περικλείει σήμερα το μισό νομό Πιερίας. Στα ρέματα, ράχες, οροπέδια, βράχια και φαράγγια, που αρχίζουν από τα 600 μέτρα και φτάνουν μέχρι την κορυφή του Πανθέου ή Μύτικα (2.917 μ), εναλλάσσονται πολυποίκιλα είδη. Πάνω από 1700 φυτικά είδη φιλοξενούνται στο δρυμό, με πουρνάρια, κουμαριές, κέδρα, πλατάνια, φιλίκια, μαύρα πεύκα, το πεύκο του Ολύμπου, έλατα, δρυς, κ.α. Πλούσια είναι και η πανίδα του δρυμού με λύκους, τσακάλια, αλεπούδες, αγριόχοιρους, ζαρκάδια, κουνάβια, ασβούς, νυφίτσες, αγριόγατους και λαγούς, αλλά και γυπαετούς, γύπες, χρυσαετούς, μπούφους, δρυοκολάπτες και πολλά άλλα πτηνά, ερπετά και έντομα. Η μεγάλη βιοποικιλότητα οφείλεται στην γεωμορφολογία, στο πολυποίκιλο   κλίμα   που   συνδυάζεται   με   τις   μεγάλες   υψομετρικές

διαφορές και τέλος στην απομόνωση και στη δυσκολία πρόσβασης στην περιοχή.

Τα διάφορα ευρήματα (λίθινα, μαρμάρινα, πήλινα, κ.ά) μαρτυρούν ότι ο Όλυμπος υπήρξε μεγάλο κέντρο λατρείας των θεών και ιδιαίτερα του Δία. Λείψανα λατρείας βρέθηκαν και στην κορυφή του Αγίου Αντωνίου (2.817 μ υψόμετρο). Ο Όλυμπος ήταν ακόμη ένα σπουδαίο στρατηγικό σημείο εξαιτίας των στενών του. Στην περίοδο της Τουρκοκρατίας ήταν ένα από τα σπουδαιότερα προπύργια της ελευθερίας και καταφύγιο των κλεφτών. Ο Όλυμπος είναι συνδεδεμένος με όλες τις ιστορικές φάσεις του έθνους μας και πραγματικό σύμβολο της ελληνικής ψυχής.

Σήμερα, για την τουριστική αξιοποίηση της περιοχής έχουν κατασκευαστεί συνολικά πέντε καταφύγια για την διευκόλυνση των ορειβατών και των χιονοδρόμων. Ο εθνικός δρυμός του Ολύμπου εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας χάνει όλο και περισσότερο την ποικιλία της φυσικής του χλωρίδας. Η επέλαση των τουριστών στις πλαγιές του Ολύμπου, οι πρόσφατες πυρκαγιές, η υπερβολική και ανεξέλεγκτη υλοτόμηση, το παράνομο κυνήγι, είναι κάποιες από τις παραμέτρους που απειλούν και υποβαθμίζουν τον εθνικό δρυμό. Διαμορφώνεται συνεπώς επιτακτικά η ανάγκη παρέμβασης της πολιτείας για την προστασία του εθνικού δρυμού. Ένα πρώτο βήμα θα ήταν το αίτημα των οικολόγων για διπλασιασμό του πυρήνα του δρυμού του Ολύμπου και για τη σαφή οριοθέτηση της περιφερειακής ζώνης να γίνει αποδεκτό έτσι ώστε να διπλασιαστεί η έκταση όπου απαγορεύονται οι ανθρώπινες δραστηριότητες και ταυτόχρονα να οριοθετηθεί σαφώς η περιοχή, όπου επιτρέπονται περιορισμένες και συγκεκριμένες ανθρώπινες παρεμβάσεις. Επιπλέον, η φύλαξη της περιοχής με επαρκές και μόνιμο προσωπικό θα ήταν μέτρο προς την σωστή κατεύθυνση. Τέλος, οι δήμοι και οι κάτοικοι των περιοχών που περικλείονται από τον δρυμό  του Ολύμπου  πρέπει να συνειδητοποιήσουν ότι η  προστασία του

δρυμού είναι υπόθεση πρωταρχικά δική τους και πρέπει οι δραστηριότητες και οι ενέργειες τους να χαρακτηρίζονται από την αγάπη για το περιβάλλον και τον τόπο τους.   

... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨  Από το 1980 έως το 1997, στη χώρα μας αποτεφρώθηκαν πάνω από 7,5 εκατομμύρια στρέμματα, κάνοντας την Ελλάδα τη πιο φτωχή σε δάση χώρα της Ευρώπης.

¨  Οι πυρκαγιές, αν και στην πλειονότητά τους προκαλούνται από τον άνθρωπο, θα πρέπει να ενταχθούν στους αβιοτικούς παράγοντες όταν το αίτιο της δημιουργίας τους είναι φυσικό (αστραπές, αυτανάφλεξη). Ουσιαστικά η φωτιά έχει αποτελέσει σημαντικό οικολογικό παράγοντα σε όλα τα χερσαία οικοσυστήματα, κυρίως στις αγρωστώδεις εκτάσεις της εύκρατης ζώνης και στις τροπικές περιοχές με εποχιακή ξηρασία, ενώ δεν επηρέασε οικοσυστήματα τα οποία διατηρήθηκαν πολύ κρύα και υγρά. Τα Μεσογειακά οικοσυστήματα έχουν εξελιχθεί σε άμεση σχέση με τη φωτιά. Σύγχρονες μελέτες έχουν δείξει ότι σ’ αυτά τα οικοσυστήματα υφίστανται κύκλοι 25 έως 30 ετών, μεταξύ των διαφόρων περιστατικών πυρκαγιάς στο ίδιο σημείο. Συνεπώς, οι απόψεις μας για τις πυρκαγιές, την αντιμετώπιση και τις επιδράσεις τους πρέπει να διαμορφώνονται με βάση το οικολογικά και επιστημονικά δεδομένα και να μην είναι απόρροια της κακής συναισθηματικής κατάστασης, μετά το πέρας μιας πυρκαγιάς.

¨  Όταν μιλάμε για την πυρκαγιά σαν οικολογικό παράγοντα πρέπει να τονιστεί ότι υπάρχουν αρκετοί τύποι πυρκαγιάς στη φύση με διαφορετικές επιδράσεις. Δύο χαρακτηριστικές περιπτώσεις είναι οι «πυρκαγιές οροφής», που καταστρέφουν την βιοκοινωνία, η οποία πρέπει να αρχίσει από την αρχή την ανάπτυξή της και αυτό θα πάρει πάρα  πολλά  χρόνια  και  η «πυρκαγιές επιφανείας», οι οποίες  ασκούν

επιλεκτική επίδραση και αυξάνουν την παραγωγικότητα του οικοσυστήματος αποτρέποντας ταυτόχρονα τις πυρκαγιές οροφής, αφού το εύφλεκτο φυλλόστρωμα διατηρείται σε ένα ελάχιστο πάχος. Πρέπει να τονιστεί ότι ο ρόλος των πυρκαγιών στα φυσικά οικοσυστήματα αποτελεί αντικείμενο επιστημονικών μελετών. Οι ευρείας εξάπλωσης φυτικές κοινωνίες που σήμερα ελέγχονται από τις πυρκαγιές έχουν μια διαδρομή στο χρόνο τουλάχιστον 25 εκατομμυρίων ετών και κατά συνέπεια τα διάφορα είδη έχουν αναπτύξει ειδικές προσαρμογές, οι οποίες διασφαλίζουν την επιβίωσή τους μετά την πυρκαγιά.

¨  Στην χώρα μας, το μεγαλύτερο ποσοστό πυρκαγιών, τόσο ως προς τον αριθμό όσο και ως προς την έκταση που καίγεται, αποδίδεται σε εμπρησμό από αμέλεια και σε άγνωστες αιτίες, που μπορεί να περιλαμβάνουν και εμπρησμούς μη αποδεικνυόμενους. Ένα ποσοστό 20 -30 %  των πυρκαγιών οφείλεται σε εμπρησμούς από πρόθεση, από ανθρώπους που καίνε τα δάση για να τα μετατρέψουν μελλοντικά σε οικόπεδα ή βοσκότοπους. Από αμέλεια προκαλούν πυρκαγιές όσοι πετάνε το τσιγάρο τους αναμμένο έξω από το αυτοκίνητο, όσοι εκδρομείς ανάβουν φωτιά για να ψήσουν, χωρίς να παίρνουν μέτρα ασφαλείας, όσοι αφήνουν μπουκάλια και κονσέρβες μέσα στο δάσος, που λειτουργούν ως συγκεντρωτικοί φακοί των ακτίνων του ήλιου στα ξερά χόρτα ή φύλλα που αναφλέγονται, οι αγρότες που καίνε τα ξερά χόρτα ή τις καλαμιές όταν φυσάει ισχυρός άνεμος. Πυρκαγιά μπορεί να δημιουργηθεί και από τα γυμνά καλώδια υψηλής τάσης που περνούν μέσα από τα δάση και από τις ανεξέλεγκτες χωματερές των σκουπιδιών.

¨  Η οικονομική επιβάρυνση του κράτους για την αντιμετώπιση των πυρκαγιών είναι τεράστια και τραγικές οι απώλειες σε ζωές, σε καταστροφές σπιτιών, βιομηχανιών, βιοτεχνιών ή άλλων εργασιακών εγκαταστάσεων. Από οικολογική άποψη οι πολύ μεγάλες πυρκαγιές είναι τόσο καταστρεπτικές, όσο και η πλήρη απουσία τους, τουλάχιστον από ορισμένα οικοσυστήματα. Όμως ο άνθρωπος θα πρέπει να γνωρίζει ότι για κανένα λόγο δεν θα πρέπει να προκαλεί πυρκαγιές οπουδήποτε στη φύση και ταυτόχρονα οφείλει να είναι ενήμερος για την χρήση της πυρκαγιάς σαν εργαλείο από εκπαιδευμένα άτομα για την σωστή διαχείριση των οικοσυστημάτων.

Η επίδραση της πυρκαγιάς στα Μεσογειακά οικοσυστήματα.

Αντιμετώπιση των πυρκαγιών και διαχείριση των οικοσυστημάτων μετά την πυρκαγιά.

Ιστορικά στοιχεία για τη δράση της φωτιάς υπάρχουν για όλες τις περιοχές της γης που συναντούμε τα Μεσογειακά οικοσυστήματα, από την λεκάνη της Μεσογείου και την Καλιφόρνια στο βόρειο ημισφαίριο έως τη Χιλή, τη Ν. Αφρική και την ΝΔ Αυστραλία στο νότιο ημισφαίριο. Η ξηροφυτική βλάστηση, η χαμηλή βροχόπτωση και η ξηρασία την εποχή του καλοκαιριού είναι παράγοντες που ευνοούν την έναρξη πυρκαγιών, που θεωρείται απαραίτητος αβιοτικός παράγοντας στα συγκεκριμένα οικοσυστήματα.

Επίδραση της πυρκαγιάς στο έδαφος των οικοσυστημάτων

Το πέρασμα της φωτιάς έχει ως συνέπεια την αύξηση της θερμοκρασίας στα ανώτερα στρώματα του εδάφους. Στα βαθύτερα στρώματα που βρίσκονται οι ρίζες των φυτών συνήθως δεν μεταδίδεται η θερμότητα. Με τις υψηλές θερμοκρασίες που αναπτύσσονται προκαλείται απανθράκωση της οργανικής ύλης, μείωση του οξυγόνου και της περιεκτικότητας του εδάφους σε νερό.

Μια από τις σημαντικότερες επιπτώσεις της πυρκαγιάς είναι η διάβρωση του εδάφους, το μέγεθος της οποίας εξαρτάται από τη συχνότητα της φωτιάς στην ίδια περιοχή, την μορφολογία και την σύσταση του εδάφους, τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής και την διαχείριση της καμένης περιοχής. Στην χώρα μας οι έντονες κλίσεις των εδαφών και οι δυνατές βροχοπτώσεις ευνοούν την διάβρωση σε βάθος, καθώς και την πρόκληση εκτεταμένων πλημμυρών, που καταστρέφουν καλλιέργειες, σπίτια,  επιχειρήσεις  και προκαλούν το θάνατο ανθρώπων

και ζώων. Ο κίνδυνος αυτός μειώνεται με την ταχύτατη αποκατάσταση της βλάστησης μετά την πυρκαγιά. Ένα παράδειγμα του μεγέθους της διάβρωσης του εδάφους μετά την καταστροφή των δασών προέρχεται από Λεκάνη του Άρνο στη Ιταλία, όπου κάθε χρόνο μεταφέρονται στη θάλασσα 20.000.000 κυβικά μέτρα εύφορο έδαφος, από τα οποία το 50% είναι λιπάσματα που αφαιρούνται από τα καλλιεργημένα χωράφια. Σε μια άλλη περιοχή στην Καλαβρία η διάβρωση προχωρά σε βάθος 4 εκατοστά το χρόνο. Οι ζημιές στη Γεωργία κάθε χρόνο είναι τεράστιες και η μακροχρόνια υποβάθμιση του εδάφους καταστρεπτική.

Επίδραση της πυρκαγιάς στους παραγωγούς του οικοσυστήματος

Έχει γίνει αποδεκτό σήμερα ότι η φωτιά αποτελεί ένα περιβαλλοντικό παράγοντα ενσωματωμένο στη λειτουργία των Μεσογειακών οικοσυστημάτων. Οι φυτικοί οργανισμοί έχουν αναπτύξει προσαρμογές απέναντι στον αβιοτικό αυτό παράγοντα που διασφαλίζουν την διάσωση των αναπαραγωγικών τους οργάνων. Δύο είναι οι βασικοί μηχανισμοί, που οι παραγωγοί αποκρίνονται στη δράση της πυρκαγιάς: α) αναβλαστάνοντας, δηλαδή σχηματίζοντας νέους βλαστούς και φύλλα στη βάση των καμένων βλαστών, όπως τα φυτά πουρνάρι, σχίνος, κουμαριά, κέδρος, φιλίκι, κουτσουπιά, χαρουπιά, σπαράγγι, β) με νέα άτομα, που προκύπτουν από τη φύτρωση των σπερμάτων, όπως στα φυτά λαδανιές, ψυχανθή, τριφύλλια, πεύκα. Τα σπέρματα παραμένουν προστατευόμενα από την φωτιά στα πρώτα εκατοστά του εδάφους που δεν καίγονται, περιμένοντας τις πρώτες βροχές για να φυτρώσουν. Πρέπει να σημειωθεί ότι η φωτιά βοηθάει στη διάνοιξη των κώνων των πεύκων και τα άθικτα σπέρματα διασπείρονται δίνοντας τα νέα δεντρίλια. Ο βαθμός   αναγέννησης  εξαρτάται  από  τους   βιοτικούς   και   αβιοτικούς

παράγοντες, με κυριότερους την φάση ανάπτυξης των φυτών κατά τη στιγμή της πυρκαγιάς, την ένταση της φωτιάς και την συχνότητά της.

Ο απαιτούμενος χρόνος της αναβλάστησης, της φύτρωσης των σπερμάτων και της εγκατάστασης των νέων φυτών είναι περίπου 2 χρόνια. Ο ρυθμός αύξησης των φυτών, λόγω της διαθεσιμότητας των θρεπτικών είναι ιδιαίτερα γρήγορος, η βλάστηση σύντομα αποκαθίσταται, δείχνοντας μεγαλύτερη ποικιλότητα απ’ ότι πριν. Αν αυτοί οι μηχανισμοί με παρέμβαση του ανθρώπου μπλοκαριστούν η υποβάθμιση του οικοσυστήματος δεν μπορεί να αποφευχθεί. Στην χώρα μας η φυσική αναγέννηση των καμένων οικοσυστημάτων γίνεται δυσχερής ή αναστέλλεται από την ξύλευση και την ανεξέλεγκτη βόσκηση που γίνεται στα πρώτα στάδια της μεταπυρικής αναγέννησης.

Επίδραση της πυρκαγιάς στους καταναλωτές και αποικοδομητές.

Οι μικροί ασπόνδυλοι οργανισμοί που ζουν στο έδαφος μειώνονται στην αρχή, αφού δεν αντέχουν τις υψηλές θερμοκρασίες, ενώ περιορίζεται η τροφή και τα καταφύγιά τους. Μετά τη φωτιά το πλούσιο οργανικό φορτίο του εδάφους ευνοεί την ανάπτυξή τους.

Τα σπονδυλόζωα, ανάλογα με το μέγεθός τους και την κινητικότητα τους απομακρύνονται από την φωτιά (τρωκτικά, ελάφια, κ.λ.π.), προσελκύονται από τη φωτιά (αρκετά εντομοφάγα πουλιά και αρπακτικά) ή παγιδεύονται στη φωτιά , όπως οι σκαντζόχοιροι και οι χελώνες.

Οι αποικοδομητές επηρεάζονται από τις φυσικοχημικές μεταβολές του εδάφους. Οι αλκαλόφιλοι μικροοργανισμοί ευνοούνται από την αύξηση του pH, ενώ τα νιτριοποιητικά βακτήρια από την παρουσία των αμμωνιακών αλάτων. Σημαντικός είναι και ο ρόλος των αζωτοδεσμευτικών βακτηρίων, που συμβιώνουν στις ρίζες των ψυχανθών.

Η διαχείριση των καμένων Μεσογειακών οικοσυστημάτων

Τα Ελληνικά φυσικά οικοσυστήματα είναι προσαρμοσμένα να αντιμετωπίζουν τη φωτιά. Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι με μια περιοδικότητα 40 χρόνων περίπου, η φωτιά δεν αποτελεί καταστροφή αλλά μια κυκλική διαταραχή. Μια μεσογειακή περιοχή μετά την πυρκαγιά, αν αφεθεί ελεύθερη από ανθρώπινες παρεμβάσεις, δεν θα υποστεί μακροπρόθεσμα κανενός είδους υποβάθμιση ως προς τη δομή και την βιοποικιλότητα. Τα πρώτα στάδια της μεταπυρικής διαδοχής είναι ιδιαίτερα εύθραυστα και κρίσιμα για την επιτυχημένη επανάκαμψη του οικοσυστήματος.

Η ξύλευση στα καμένα δάση που γίνεται με μηχανικά μέσα κατά τον πρώτο και δεύτερο χρόνο μετά τη φωτιά, καταστρέφει τα νεαρά φυτά (αναβλαστήματα, αρτίβλαστα) με αποτέλεσμα να σταματά η φυσική πορεία αναγέννησης. Ένα άλλο σημαντικό πρόβλημα είναι ότι κατά τον ίδιο αυτό χρόνο μετά την φωτιά η βόσκηση των αιγοπροβάτων καταστρέφει τη φυσική αναγέννηση των οργανισμών, προκαλεί συμπίεση του εδάφους, απομακρύνει ζωτικής σημασίας οργανική ουσία, το έδαφος διαβρώνεται και το οικοσύστημα καταρρέει.

Οι αναδασώσεις από τη άλλη πλευρά δεν λύνουν κανένα πρόβλημα, αντίθετα δημιουργούν επιπρόσθετα προβλήματα. Χρησιμοποιούνται στη δεντροφύτευση, χωρίς καμιά οργάνωση και επιστημονική καθοδήγηση, από διάφορους φορείς, ξενικά είδη δέντρων τα οποία διαταράσσουν τη φυσική ισορροπία στο οικοσύστημα. Για παράδειγμα, στην αναδάσωση του Υμηττού χρησιμοποιήθηκε η τραχειά πεύκη, η οποία φύεται στη Μακεδονία και τα νησιά του Αιγαίου, αντί της πεύκης της χαλεπίου που φύεται στη Αττική. Εξάλλου τα δέντρα δεν αποτελούν τους μόνους φυτικούς οργανισμούς του οικοσυστήματος, αλλά συνυπάρχουν με άλλα φυτά και οργανισμούς σε μια δυναμική ισορροπία. Η δεντροφύτευση έχει ως συνέπεια την πλεονεκτική ανάπτυξη των δέντρων σε βάρος των άλλων φυτών, που δεν μπορούν να αντιμετωπίσουν τον επιβαλλόμενο ανταγωνισμό. Το συνηθέστερο αποτέλεσμα είναι η αποτυχία της προσπάθειας αποκατάστασης της καμένης περιοχής, εκτός και αν μέλημά μας δεν είναι η δημιουργία δάσους, αλλά μιας προστατευόμενης οικολογικά υποβαθμισμένης περιοχής με δεντρύλια.

Πρέπει να τονιστεί ότι η φωτιά μεγάλης συχνότητας σε συνδυασμό με την έντονη βόσκηση αποτελούν από τα σοβαρότερα περιβαλλοντικά προβλήματα της χώρας μας. Αντίθετα, η φωτιά από μόνη της δεν είναι απειλή για τα Μεσογειακά οικοσυστήματα και ο άνθρωπος δεν θα μπορέσει να αποτρέψει την εμφάνισή της σε χρονικά διαστήματα 30 - 40 χρόνων, όποια προληπτικά μέτρα και αν λάβει. Συνεπώς απαιτείται μια τελείως διαφορετική αντιμετώπιση των πυρκαγιών η οποία συνίσταται στην προστασία της περιοχής μετά την φωτιά από την βόσκηση και την ξύλευση. Η φυσική αναγέννηση του οικοσυστήματος θα γίνει με τον τρόπο που η φύση έχει επιλέξει μέσα από την διαδικασία της φυσικής επιλογής για εκατομμύρια χρόνια. Η αναδάσωση πρέπει να διενεργείται με επιστημονικό τρόπο μόνο όταν οι φυσική αναγέννηση δεν είναι εφικτή.

Σήμερα αρχίζει να γίνεται συνείδηση, ότι η φωτιά μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη διαχείριση των Μεσογειακών οικοσυστημάτων. Ήδη σε πολλές χώρες, Καλλιφόρνια Η.Π.Α., Αυστραλία, Πορτογαλία, Γαλλία, χρησιμοποιείται η τακτική που αναφέρεται ως «προγραμματισμένη φωτιά» και εφαρμόζεται σε εποχές με υγρασία και χωρίς ισχυρούς ανέμους. Συνίσταται στην ελεγχόμενη καύση της εύφλεκτης φυτικής μάζας των πεσμένων φύλλων και των ποωδών και θαμνωδών φυτών, αφήνοντας ανέπαφα τους ψηλούς θάμνους και τα δέντρα. Με αυτό τον τρόπο προλαμβάνονται οι καταστρεπτικές πυρκαγιές, ενεργοποιείται η φύτρωση των σπερμάτων και το οικοσύστημα τροφοδοτείται με θρεπτικά συστατικά που βρίσκονται στην στάχτη των φυτών. Επιπλέον, εφαρμόζονται και άλλες τεχνικές, όμως ο θερισμός του υπορόφου των δασικών συστημάτων (πυκνοί, ξυλώδεις θάμνοι), έτσι ώστε και να εμποδίζεται η διάβρωση και να περιορίζεται η εύφλεκτη ύλη.

Πρέπει να γίνει κατανοητό και στη χώρα μας ότι η πυρκαγιά αποτελεί έναν αβιοτικό παράγοντα για τα Μεσογειακά οικοσυστήματα. Συνεπώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την διαχείριση των οικοσυστημάτων. Από την άλλη πλευρά οι καμένες περιοχές πρέπει να προστατευτούν και ταυτόχρονα να αφεθεί η φύση να κάνει την αποκατάσταση των οικοσυστημάτων. Όλοι μας πρέπει να αγρυπνούμε, γιατί οι επαναλαμβανόμενες πυρκαγιές στη ίδια περιοχή και η ανυπαρξία σωστής μεταπυρικής διαχείρισης έχουν ως συνέπεια την υποβάθμιση και την κατάρρευση του οικοσυστήματος. Σε όλη αυτή την προσπάθειά μας και τη στάση μας οφείλουμε να μη ξεχνάμε ότι η ύπαρξη μας εξαρτάται από το φυσικό περιβάλλον και η υποβάθμισή του υπονομεύει τις επόμενες γενιές.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ  (του σχολικού βιβλίου)

1) Τι θα μπορούσατε να κάνετε, μαζί με τους υπεύθυνους περιβαλλοντικής εκπαίδευσης και τους αρμόδιους φορείς, για την έγκαιρη λήψη των απαραίτητων μέτρων πυροπροστασίας και αποκατάστασης των καμένων δασών;

Απάντηση

Είναι επιτακτική η ανάγκη της προστασίας των δασών που έχουν απομείνει στη χώρα μας. Οι πυρκαγιές από εμπρησμούς, από αμέλεια ή εγκληματική ενέργεια, τα τελευταία χρόνια οδήγησαν σε συρρίκνωση του δασικού πλούτου της Ελλάδας.

Για την πυροπροστασία των δασικών περιοχών είναι απαραίτητη η λήξη μέτρων που θα ξεκινούν από την ορθολογική διαχείριση του οικοσυστήματος, έως την εφαρμογή σύγχρονων μεθόδων πρόληψης και έγκυρου συναγερμού κινητοποίησης για την κατάσβεση.

Καταρχήν χρειάζεται η λεπτομερής επιστημονική περιγραφή των αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων κάθε δασικής περιοχής, έτσι ώστε να διαγνωστεί η επικινδυνότητα ανάφλεξης και οι δυνατότητες φυσικής αναγέννησης του οικοσυστήματος μετά από ενδεχόμενη πυρκαγιά. Επίσης, η εφαρμογή μεθόδων όμως η «προγραμματισμένη πυρκαγιά» θα μπορούσε να προσφέρει σημαντική αντιπυρική προστασία.

Για την πρόληψη της πυρκαγιάς είναι απαραίτητη η δημιουργία σύγχρονου δικτύου παρακολούθησης του δάσους, από ανθρώπους και μηχανήματα, που θα κατέγραφαν αυτόματα είτε αλλαγή στη θερμοκρασία είτε θα ανίχνευαν καπνό. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα την γρήγορη  κινητοποίηση  των  δυνάμεων  πυρόσβεσης.   Οι   αντιπυρικές

ζώνες μέσα στο δάσος πρέπει να ενώνονται με το δασικό οδικό δίκτυο για να μπορούν να προσεγγίζουν την περιοχή τα πυροσβεστικά οχήματα. Η κατασκευή πυροσβεστικών σημείων για παροχή νερού μέσα στο δάσος ή κοντά στο δάσος θεωρείται αναγκαία για την γρήγορη επανατροφοδότηση των πυροσβεστικών οχημάτων με νερό την ώρα της κατάσβεσης. Τέλος, η απαλλαγή του δάσους από χωματερές και σκουπίδια, που αποτελούν εστίες πρόκλησης πυρκαγιάς θεωρείται αναγκαίο μέτρο πρόληψης και πυροπροστασίας.

Για την κατάσβεση της πυρκαγιάς χρειάζεται επαρκές και κατάλληλο εκπαιδευμένο προσωπικό, αλλά και η μηχανική υποστήριξη σε εξοπλισμό και σε καινούργια πυροσβεστικά μέσα, όπως αυτοκίνητα, αεροπλάνα και ελικόπτερα.

Η αποκατάσταση των καμένων περιοχών αρχίζει με τη μελέτη και αποτύπωση της κατάστασης στο οικοσύστημα. Η χαρτογράφηση και η ακριβής περιγραφή με φωτογραφίες, διαφάνειες και παρατηρήσεις θανάτωσης φυτών και ζώων, καθώς και η μέτρηση της εναπομένουσας φυτικής κάλυψης αποτελούν σημαντικότατες ενέργειες στην αρχική επαφή μας με το καμένο δάσος. Επίσης, καταγράφονται οι ανθρώπινες παρεμβάσεις, ξύλευση, βόσκηση, καθάρισμα, πάτημα, χτίσιμο, κλαδόπλεγμα, περίφραξη, με στόχο την άμεση επέμβαση των αρμόδιων φορέων για την απαγόρευση των παρεμβάσεων. Κάποια επίσκεψη, με μερικούς μήνες χρονική απόσταση από την πρώτη, δίνει την δυνατότητα μελέτης των φαινομένων αναβλάστησης και φύτρωσης και γενικότερα της ικανότητας του οικοσυστήματος για φυσική αναγέννηση. Οι σκέψεις για οικοπεδοποίηση των καμένων εκτάσεων και η χρησιμοποίησή τους για ξύλευση και βόσκηση είναι εγκληματικές, αλλά και οι απόψεις για άμεση αναδάσωση μπορούν να είναι βλαπτικές για το οικοσύστημα.

Συμμετέχουμε λοιπόν και προωθούμε προγράμματα αναδάσωσης με αυτοφυή    και    όχι   ξενικά   είδη,   αλλά    μόνο  στις   περιοχές   που   το

οικοσύστημα δεν μπορεί να αναγεννηθεί με φυσικό τρόπο. Η συμμετοχή όλων μας είναι καθοριστική και απαιτείται για να αποτρέψει την καταπάτηση της καμένης δασικής έκτασης, αλλά και για να εξασφαλίσει την αποκατάσταση του δασικού πλούτου. Ασφαλώς, στην όλη προσπάθεια η καθοδήγηση από τους υπεύθυνους ειδικούς επιστήμονες είναι αναγκαία για να μην οδηγηθούμε σε σφάλματα, που θα έχουν ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση και καταστροφή του οικοσυστήματος.

2) Για να διαπιστώσετε τη δύναμη των ριζών, κάνετε το παρακάτω πείραμα. Κόψτε το πάνω μέρος δύο χάρτινων κουτιών από γάλα. Γεμίστε τα κουτιά με χώμα. Στο ένα κουτί ρίξτε σπόρους για να αναπτυχθεί γρασίδι. Ποτίζετε τα δύο κουτιά κάθε μέρα, με τη ίδια ποσότητα νερού. Κόψτε τη μία πλευρά των κουτιών, όταν το γρασίδι αναπτυχθεί αρκετά. Τι συμβαίνει μόλις κόψετε τη μία πλευρά των κουτιών; Ποιο κουτί συγκρατεί καλύτερα το χώμα; Γιατί θα φυτεύατε φυτά σε μια πλαγιά ;

Απάντηση

Όταν κόψουμε τις πλευρές των δύο κουτιών του πειράματος, το χώμα από το κουτί με το γρασίδι θα συγκρατηθεί, αφού οι ρίζες του γρασιδιού συντελούν στη δημιουργία συσσωματωμάτων με τα συστατικά του χώματος. Στο άλλο κουτί θα διαπιστώσουμε ότι το χώμα καταρρέει, αφού δεν υπάρχει τίποτε που να το συγκρατεί.

Με τον ίδιο τρόπο λειτουργούν οι ρίζες των φυτών στις πλαγιές, που δεν επιτρέπουν την διάβρωση, την απομάκρυνση του χώματος και την υποβάθμιση των εδαφών. Επιπλέον, τα φυτά ανακόπτουν την ορμή των νερών κατά την βροχόπτωση με συνέπεια το νερό να απορροφάται από το υπέδαφος, να εμπλουτίζει του υδροφόρους ορίζοντες, δημιουργώντας με αυτό τον τρόπο τις προϋποθέσεις για την διατήρηση και ανάπτυξη των χερσαίων οικοσυστημάτων.

3) Να περιγράψετε σε μια παράγραφο καταστροφές από πλημμύρες που έγιναν στην περιοχή στην οποία κατοικείται ή σε γειτονικές περιοχές.

Απάντηση

Πρέπει να σημειώσουμε ότι οι πλημμύρες δεν είναι μόνο αποτέλεσμα της καταστροφής από πυρκαγιά των δασικών εκτάσεων των περιαστικών περιοχών, αλλά και της εγκληματικής συμπεριφοράς των κατοίκων, των εργολάβων και της πολιτείας που επέτρεψαν να οικοδομηθούν οι λεκάνες απορροής των υδάτων, όπως ρέματα, όχθες ποταμών, χειμάρρων, κ.λ.π. Στις πλημμύρες συντελεί επίσης η καταστροφή της μεταπυρικής φυτικής διαδοχής των καμένων εκτάσεων. Οι κάθε λογής «αρμόδιοι», σπεύδουν αμέσως μετά την πυρκαγιά να λάβουν μέτρα αντιπλημμυρικής προστασίας ανοίγοντας νερόλακκους και καταστρέφοντας το νεαρά αρτίβλαστα και αναβλαστήματα.

Όλοι μας πρέπει να θυμόμαστε καταστροφές από πλημμύρες που περιγράφονται κάθε φορά που βρέχει καταρρακτωδώς. Στην Αττική σπίτια πλημμυρίζουν, αυτοκίνητα ακινητοποιούνται σε πλημμυρισμένους δρόμους, ολόκληρες περιοχές μετατρέπονται σε βαλτότοπους. Στην Ελληνική επαρχία επίσης παρουσιάζονται παρόμοιες καταστάσεις. Οι πλημμύρες στην Κόρινθο, του Σπερχειού ποταμού στη Φθιώτιδα, στη Θεσσαλονίκη, είναι μόνο ελάχιστες περιπτώσεις από όσες συμβαίνουν τους Φθινοπωρινούς και Χειμωνιάτικους μήνες σε όλη την Ελλάδα.

4) Να γράψετε ένα άρθρο για τους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να προστατεύσουμε τα δάση μας από τις πυρκαγιές. Παρουσιάστε το άρθρο σας στους συμμαθητές σας ή δημοσιεύστε το στην εφημερίδα του σχολείου σας.

Απάντηση

Οι τρόποι προστασίας των δασών από τις πυρκαγιές μπορούν να συνοψιστούν στα παρακάτω σημεία:

1) Καταγραφή των οικολογικών χαρακτηριστικών του δάσους και του ρόλου της πυρκαγιάς ως αβιοτικού παράγοντα.

2) Απαλλαγή του δάσους από χωματερές και από σκουπίδια (μπουκάλια, πλαστικά, χαρτιά, κ.λ.π.) που μπορεί να αποτελέσουν αιτίες ανάφλεξης του δάσους.

3) Εφαρμογή των μεθόδων της «προγραμματισμένης φωτιάς» για την αναγέννηση του οικοσυστήματος και του θερισμού του υπορόφου για τον περιορισμό της εύφλεκτης ύλης.

4) Ίδρυση σταθμών παρακολούθησης του δάσους και προμήθεια κατάλληλου ηλεκτρονικού δικτύου καταγραφής της θερμοκρασίας και ανίχνευσης καπνού που θα θέτει σε συναγερμό τις ομάδες άμεσης επέμβασης για την κατάσβεση της φωτιάς.

5) Διάνοιξη αντιπυρικών ζωνών και δασικών δρόμων, που θα δίνουν την δυνατότητα άμεσης πρόσβασης για την κατάσβεση της πυρκαγιάς.

6) Ενίσχυση των υπηρεσιών πυρόσβεσης με ανθρώπινο δυναμικό κατάλληλα εκπαιδευμένο, καθώς και προμήθεια σύγχρονων μέσων πυρόσβεσης (αυτοκίνητα, αεροπλάνα, ελικόπτερα).

7) Δημιουργία πυροσβεστικών σημείων προμήθειας νερού μέσα στο δάσος, που θα επιτρέπουν την γρήγορη επανατροφοδότηση με νερό των πυροσβεστικών οχημάτων την ώρα της κατάσβεσης.

8) Θέσπιση αυστηρότερων νόμων για τους εμπρηστές, αλλά και τους καταπατητές δασικών εκτάσεων. 

9) Επιστημονική ενημέρωση των φορέων και των κατοίκων των διαφόρων περιοχών για τους σύγχρονους τρόπους πυροπροστασίας και διαχείρισης των καμένων οικοσυστημάτων. Έτσι, όλοι θα γνωρίζουν, θα αποδέχονται και θα βοηθούν στην πυροπροστασία και στην ενδεδειγμένη μεταπυρική αναγέννηση.

Σημείωση: Ο μαθητής θα πρέπει με βάση τα παραπάνω να συγγράψει το δικό του άρθρο, που θα παρουσιάσει στους συμμαθητές του ή θα δημοσιεύσει στην εφημερίδα του σχολείου.

... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨    Ρύπανση ονομάζεται κάθε διαταραχή των φυσικών, χημικών ή βιολογικών χαρακτηριστικών του αέρα, του εδάφους ή των νερών που μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς τους οργανισμούς. Άλλοι ορίζουν την ρύπανση ως εισαγωγή στο περιβάλλον ουσιών, θορύβων ή ακτινοβολιών σε συγκεντρώσεις που προκαλούν βλάβη στην υγεία, στους οργανισμούς και στα υλικά. Ειδικά στην περίπτωση που η ρύπανση οφείλεται σε παθογόνους μικροοργανισμούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η λέξη μόλυνση.

¨  Η ρύπανση είναι αποτέλεσμα των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, αλλά σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί να οφείλεται και σε φυσικά αίτια, όπως στην έκρηξη ενός ηφαιστείου και στην έξοδο τέφρας και δηλητηριωδών αερίων.

ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΟΥ ΑΕΡΑ

¨  O ατμοσφαιρικός αέρας αποτελείται από άζωτο, οξυγόνο, ευγενή αέρια (κυρίως αργό), διοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του αζώτου, όζον, μεθάνιο και άλλες ενώσεις που προέρχονται από πυρκαγιές δασών, εκρήξεις ηφαιστείων, κ.λ.π. Σε ποσοστιαία αναλογία το άζωτο αποτελεί το 78%  του ατμοσφαιρικού αέρα, το οξυγόνο το 21% και όλα τα άλλα αέρια μόλις το 1%. Αν η σύσταση του ατμοσφαιρικού αέρα μεταβληθεί ποιοτικά και ποσοτικά, τότε ο αέρας χαρακτηρίζεται ως ρυπασμένος.

¨  Οι ανθρώπινες δραστηριότητες αποτελούν την πηγή της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Τα αέρια καύσης των οχημάτων, των βιομηχανιών και των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπως και η εξάτμιση πτητικών ουσιών από τα χρώματα ή τους διαλύτες συμβάλλουν στην συσσώρευση ρύπων, πολλοί από τους οποίους είναι επικίνδυνοι για την ανθρώπινη υγεία.

¨  Οι ατμοσφαιρικοί ρύποι διακρίνονται σε πρωτογενείς, οι οποίοι εκλύονται απευθείας από την πηγή της ρύπανσης (αιωρούμενα σωματίδια, καπνός, αμίαντος, μόλυβδος, μονοξείδιο του αζώτου, διοξείδιο του θείου) και σε δευτερογενείς, που προέρχονται από τους πρωτογενείς με την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας και του οξυγόνου (όζον, διοξείδιο του αζώτου, αλδεΰδες, νιτρικά υπεροξυακετυλένια (PAN’s) και άλλα δευτερογενή προϊόντα).

¨  Η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι μεγαλύτερη κοντά στα αστικά και βιομηχανικά κέντρα. Μια εκδήλωση αυτής της μεγάλης ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι το «νέφος» των μεγάλων πόλεων. Οι πολλαπλές λειτουργίες μιας μεγάλης πόλης, η παρουσία εκατοντάδων χιλιάδων αυτοκινήτων στους δρόμους, η έντονη βιομηχανική δραστηριότητα, οι κεντρικές θερμάνσεις των πολυκατοικιών, σε συνδυασμό με τις μετεωρολογικές συνθήκες δημιουργούν δύο τύπους νέφους, που μπορεί και να συνυπάρχουν, προκαλώντας τεράστια προβλήματα. Ο πρώτος τύπος αναφέρεται στην καπνομίχλη ή αιθαλομίχλη (smog-ρύπανση τύπου Λονδίνου) και δημιουργείται κυρίως

από τον καπνό και τα αιωρούμενα σωματίδια σε συνδυασμό με το διοξείδιο του θείου. Η καπνομίχλη οφείλεται κυρίως στους ρύπους των κεντρικών θερμάνσεων και των βιομηχανιών, έχει σταχτί χρώμα και δεν σχετίζεται με την επίδραση της ακτινοβολίας. Ο δεύτερος τύπος αναφέρεται στην φωτοχημική ρύπανση, που στον σχηματισμό της συμβάλλει η ηλιακή ακτινοβολία και αναγνωρίζεται από το χαρακτηριστικό καθετί χρώμα του ατμοσφαιρικού αέρα. Η φωτοχημική ρύπανση (τύπου Los Angeles) οφείλεται σε τρεις κατηγορίες ρυπαντών: τα οξείδια του αζώτου, τους υδρογονάνθρακες, και το μονοξείδιο του άνθρακα. Τα προϊόντα αυτά με τη βοήθεια της ηλιακής ακτινοβολίας αντιδρούν μεταξύ τους και με το οξυγόνο και παράγουν φωτοχημικά οξειδωτικά, όπως το όζον και το νιτρικό υπεροξυακετυλένιο (ΡΑΝ).

¨  Ένα ακόμη σημαντικό πρόβλημα, που προέρχεται από τη ρύπανση της ατμόσφαιρας και ειδικότερα από τα οξείδια του θείου και του αζώτου είναι η όξινη βροχή. Τα SO₂ και NO₂ μετατρέπονται σε θειικό και νιτρικό οξύ, πέφτουν στη γη με τη βροχή και προκαλούν τεράστια προβλήματα στα οικοσυστήματα και στον άνθρωπο.

¨  Η συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου στην ατμόσφαιρα έχει ως αποτέλεσμα τον εγκλωβισμό της ηλιακής ακτινοβολίας επάνω από τη γη και συνεπώς την αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη. Το φαινόμενο είναι γνωστό με την ονομασία φαινόμενο του θερμοκηπίου. Υπολογίζεται πως το 2050 μ.Χ. θα έχει διπλασιαστεί η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της γης κατά 3°C. Αυτό μπορεί να προκαλέσει το λιώσιμο των πάγων στους πόλους της Γης, με συνέπεια πολλές παραθαλάσσιες πόλεις να καλυφθούν από νερό.

¨  Μια άλλη συνέπεια της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι η καταστροφή του όζοντος της στρατόσφαιρας. Οι χλωροφθοράνθρακες ανέρχονται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, αντιδρούν με το όζον, το οποίο εμποδίζει το 99%  της υπεριώδους ακτινοβολίας του Ήλιου να φτάσει στη γη και το καταστρέφουν δημιουργώντας την τρύπα του όζοντος. Τα αυξημένα ποσά υπεριώδους ακτινοβολίας που φτάνουν στην επιφάνεια της γης προκαλούν μεταλλάξεις, μειώνοντας την βιωσιμότητα των ζωντανών οργανισμών.

ΟΙ ΚΥΡΙΟΙ ΡΥΠΑΝΤΕΣ ΤΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ

1) Μόρια μολύβδου: Προέρχονται από την καύση της βενζίνης super, που περιέχει, σε αναλογία 0,5 g/l, τετρα-αιθυλιούχο μόλυβδο και τετραμεθυλιούχο μόλυβδο ως αντικροτικό. Επίσης, μόλυβδος παράγεται κατά την επεξεργασία του ορείχαλκου, στις βιομηχανίες παραγωγής μπαταριών και στις βιομηχανίες χρωμάτων. Το 3% των αιωρούμενων σωματιδίων στις πόλεις αποτελείται κυρίως από άλατα μολύβδου. Έχει υπολογιστεί  ότι  η  ατμόσφαιρα  του βορείου ημισφαιρίου περιέχει 1000

φορές περισσότερο μόλυβδο από την προβλεπόμενη φυσική ποσότητα του μολύβδου. Ο μόλυβδος και οι ενώσεις του επιδρούν στην καρδιά και στο νευρικό σύστημα. Τα συμπτώματα της χρόνια δηλητηρίασης περιλαμβάνουν πονοκεφάλους, απώλεια όρεξης, ναυτία, αναιμία και αδυναμία. Ο μόλυβδος αλλάζει το μέγεθος και το σχήμα των ερυθρών αιμοσφαιρίων και τα κάνει ευαίσθητα, ενώ προκαλεί και καρδιοπάθειες. Σε περιπτώσεις οξείας δηλητηρίασης προκαλείται αναισθησία, κώμα, ακόμη και θάνατος. Ο μόλυβδος ανήκει στην κατηγορία των συσσωρευτικών δηλητηρίων. Στα παιδιά προκαλεί υπερκινητικότητα, υπερερεθιστικότητα, μικρή διάρκεια συγκέντρωσης και μαθησιακές δυσκολίες.

2) Μονοξείδιο του άνθρακα (CO): Είναι ένας άοσμος ρύπος που προέρχεται από την ατελή καύση των καυσίμων των αυτοκινήτων και των κεντρικών θερμάνσεων. Σε μικρότερες ποσότητες παράγεται στα μεταλλουργεία και στα διυλιστήρια πετρελαίου. Η μεγαλύτερη ποσότητα του μονοξειδίου του άνθρακα προέρχεται από φυσικές πηγές, όπως εκρήξεις ηφαιστείων και πυρκαγιές. Για το 20 % της παραγωγής του ευθύνονται τα αυτοκίνητα. Το CO έχει την ικανότητα να δεσμεύεται από την αιμοσφαιρίνη με μεγαλύτερη συγγένεια από αυτή του οξυγόνου, με συνέπεια ανάλογα με την συγκέντρωσή του στην ατμόσφαιρα να προκαλεί πονοκέφαλο και διαστολή των αιμοφόρων αγγείων του δέρματος, πίεση στους κροτάφους, ισχυρό πονοκέφαλο, αδυναμία, ελαττωμένη όραση, ναυτία και λιποθυμικές τάσεις.

3) Διοξείδιο του θείου (SO₂): Είναι ο σπουδαιότερος δείκτης ατμοσφαιρικής ρύπανσης και εισέρχεται στον αέρα  από την καύση κάρβουνου και πετρελαίου σε καυστήρες. Τα μεγαλύτερα ποσά SO₂ προέρχονται από τα βαρύτερα καύσιμα (μαζούτ και ντίζελ), που έχουν αυξημένη περιεκτικότητα θείου και χρησιμοποιούνται από τις χημικές και      μεταλλουργικές      βιομηχανίες     και      από     τις      βιομηχανίες

πετρελαιοειδών και τις μονάδες ηλεκτρικής ενέργειας. Μικρότερα ποσά παράγονται από τις κεντρικές θερμάνσεις, τα φορτηγά και τα λεωφορεία, που χρησιμοποιούν πετρέλαιο. Το 80% περίπου του παραγόμενου διοξειδίου του θείου οφείλεται σε φυσικές διεργασίες, όπως στην οξείδωση του υδρόθειου που προέρχεται από τα έλη, τα ηφαίστεια και τις αποικοδομητικές διαδικασίες της οργανικής ύλης. Το υπόλοιπο 20 % παράγεται από πηγές ρύπανσης που είναι συγκεντρωμένες στις αστικές και βιομηχανικές περιοχές καθιστώντας τον αέριο ρύπο ιδιαίτερα τοξικό. Το SO₂ δημιουργεί αναπνευστικές δυσκολίες, προκαλεί βρογχίτιδες, ερεθισμό στα μάτια και στο ρινοφάρυγγα και επιδεινώνει τις καρδιακές και πνευμονικές παθήσεις προκαλώντας ακόμη και το θάνατο. 

Το SO₂ είναι χημικά πολύ ενεργό αφού στην ατμόσφαιρα σχηματίζει SO₃ που με το νερό μετατρέπεται σε θειικό οξύ (H₂SO₄). Mε παρόμοιο τρόπο τα οξείδια του αζώτου μετατρέπονται σε νιτρικά οξέα. Τα προϊόντα αυτά συμβάλλουν στη δημιουργία της όξινης βροχής, όταν παρασυρόμενα από τις σταγόνες της βροχής πέφτουν στη γη, προσβάλλοντας τα φυτά και καταστρέφοντας τη ζωή στις λίμνες και στα ποτάμια. Η οξύτητα της βροχής αυτής μπορεί να ξεπερνάει κατά 100 φορές την οξύτητα της φυσιολογικής βροχής, με αποτέλεσμα την αλλοίωση του εδάφους, των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων και την επιδείνωση των αναπνευστικών και καρδιακών νοσημάτων των ανθρώπων. Επιπλέον, το θειικό οξύ αντιδρά με το ανθρακικό ασβέστιο των μαρμάρων, το οποίο μετατρέπεται σε θειικό ασβέστιο, με αποτέλεσμα τη γυψοποίηση των μαρμάρων. Η σχηματιζόμενη επιφανειακή γύψος απομακρύνεται με τη βροχή, ενώ η αποκαλυπτόμενη μαρμάρινη επιφάνεια δέχεται την «επίθεση» του SO₂. Από τη γυψοποίηση απειλούνται τα ανεκτίμητα μάρμαρα  της Ακρόπολης και τα

γλυπτά, που τις τελευταίες δεκαετίες έχουν υποστεί ανεπανόρθωτες φθορές.

4) Οξείδια του αζώτου: Το μεγαλύτερο ποσοστό εκπομπής των οξειδίων του αζώτου (περίπου 60%) προέρχεται από τις αστικές περιοχές. Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) και το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ₂) είναι οι ρύποι που με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας ευθύνονται για την φωτοχημική ρύπανση. Παράγονται από την ένωση του αζώτου της ατμόσφαιρας και του οξυγόνου στις υψηλές θερμοκρασίες των μηχανών εσωτερικής καύσεως των αυτοκινήτων και των λεβήτων των εργοστασίων. Το ΝΟ₂ μετατρέπεται σε νιτρικό οξύ (ΗΝΟ₃) συμμετέχοντας στη δημιουργία του φαινομένου της όξινης βροχής. Το ΝΟ₂ έχει έντονη μυρωδιά και κοκκινο-καφέ χρώμα και αποτελεί μια από τις πιο επικίνδυνες και τοξικές ουσίες. Ερεθίζει τα μάτια, τη μύτη, καταστρέφει τους βρόγχους και τις πνευμονικές κυψελίδες.

5) Τα αιωρούμενα ατμοσφαιρικά υγρά ή στερεά σωματίδια: Χημικές αναλύσεις των αιωρούμενων σωματιδίων έδειξαν ότι αποτελούνται από οργανικές ουσίες, κυρίως υδρογονάνθρακες, και ένα αριθμό μετάλλων, όπως χαλκό, σίδηρο, βανάδιο, μόλυβδο και ψευδάργυρο. Η διάμετρος τους αρχίζει από το 1 nm (10^-6 mm) και φτάνει τα 100 μm (10^-1 mm). Προέρχονται από το έδαφος, τις φωτιές, τις τριβές των ελαστικών των αυτοκινήτων, τις τσιμεντοβιομηχανίες, τα χαλυβουργεία, από τις βιομηχανίες επεξεργασίας μετάλλων και τις κεντρικές θερμάνσεις. Τα πιο επιβλαβή σωματίδια είναι εκείνα που έχουν μικρό μέγεθος, αφού διεισδύουν βαθιά στους πνεύμονες, προκαλώντας χρόνια βρογχίτιδα, βρογχικό άσθμα, εμφύσημα και καρκίνο του πνεύμονα.

6) Το όζον (Ο₃): Δημιουργείται δευτερογενώς, από την επίδραση ακτινοβολίας στο οξυγόνο του αέρα, με τη συμμετοχή των οξειδίων του αζώτου και των υδρογονανθράκων.  Είναι το κυριότερο συστατικό που ανιχνεύεται στη φωτοχημική ρύπανση, γι’ αυτό και χρησιμοποιείται ως δείκτης της. Πρόκειται για ένα ισχυρό οξειδωτικό που προσβάλλει όλες σχεδόν τις οργανικές ενώσεις. Προκαλεί δύσπνοια, βήχα, ερεθίζει τα μάτια, τη μύτη και το λάρυγγα.

7) Υδρογονάνθρακες: Σχηματίζονται κατά τις ατελείς καύσεις των υγρών καυσίμων (πετρέλαιο-βενζίνη), καθώς και ως προϊόντα του δευτερογενούς μεταβολισμού των μικροβίων στη διάρκεια της αποικοδόμησης της οργανικής ύλης. Οι υδρογονάνθρακες συμμετέχουν στη φωτοχημική ρύπανση, αφού με τη βοήθεια τους σχηματίζεται όζον, φορμαλδεΰδη, ακρολεΐνη και άλλα φωτοχημικά οξειδωτικά. Στην ίδια κατηγορία περιλαμβάνονται και οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες, όπως το βενζόλιο και το βενζοπυρένιο, που παρουσιάζουν καρκινογόνο δράση.

8) Αμίαντος: Συμμετέχει στην ατμοσφαιρική ρύπανση και προέρχεται από τα φρένα των αυτοκινήτων, τις μονώσεις των σωλήνων και τα οικοδομικά υλικά. Η νόσος που προκαλεί όταν συσσωρεύεται στους πνεύμονες είναι η αμιάντωση (μορφή καρκίνου των πνευμόνων) και το μεσοθηλίωμα (καρκίνος του υπεζωκότα χιτώνα των πνευμόνων). Κυρίως κινδυνεύουν οι εργαζόμενοι στον αμίαντο. Στη χώρα μας από το 1980 λειτουργεί το ορυχείο αμιάντου στο Ζιδάνι Κοζάνης και στο Δρέπανο της Πάτρας.

9) Ο θόρυβος (ηχορύπανση): Κάθε ήχος που το επίπεδο της έντασή του μπορεί να προκαλέσει βλάβες στην υγεία του ανθρώπου ή και δυσάρεστα αισθήματα αποτελεί το θόρυβο. Είναι γεγονός ότι τα αισθήματα που προκαλούν οι διάφοροι ήχοι είναι υποκειμενικά, αλλά είναι επίσης αποδεκτό ότι η ηχορύπανση είναι ένας σημαντικός παράγοντας υποβάθμισης της ποιότητας ζωής των πόλεων. Η ένταση του ήχου μετριέται σε ντεσιμπέλ (dB) και υπολογίζονται με βάση του τύπο:

            dB= 10 logP1/P2

όπου, P1=στάθμη ηχοπίεσης και P2=σταθερά δοσμένης στάθμης ηχοπίεσης.

Τιμές μεγαλύτερες από 120 dB προκαλούν πόνους ή βλάβες στο ακουστικό σύστημα, που φτάνουν έως την κώφωση. Γενικά ήχοι εντάσεως πάνω από 80 dB θεωρούνται επικίνδυνοι για την υγεία του ανθρώπου. Ο θόρυβος προκαλεί αύξηση της αρτηριακής πίεσης, ίλιγγους και πονοκεφάλους, αϋπνίες, εκνευρισμό, διακοπή της φυσιολογικής λειτουργίας του  ύπνου, με  μετάπτωση από τον βαθύ  ύπνο σε ελαφρό με συνέπεια το άτομο την επομένη ημέρα να αισθάνεται κόπωση και εξάντληση. Ο θόρυβος μειώνεται σημαντικά από την παρουσία πρασίνου.

Ερώτηση της σελίδας 153 του σχολικού βιβλίου

Ανησυχητική δεν είναι μόνο η ποσότητα των ρύπων αλλά και το είδος τους. Οι πλέον επικίνδυνοι ρύποι για την υγεία του ανθρώπου είναι:

– ποιοι ρύποι προκαλούν προβλήματα στα μάτια;

– ποιοι ρύποι προκαλούν προβλήματα στην αναπνοή;

Απάντηση

– το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του αζώτου, το όζον και διοξείδιο του θείου.

– το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του άνθρακα, τα σωματίδια, το διοξείδιο του αζώτου, το όζον και το διοξείδιο του θείου.

Η ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ

¨  Τα προβλήματα ρύπανσης της ατμόσφαιρας  επηρεάζουν σαφώς και το έδαφος. Ένα απλό παράδειγμα είναι αυτό της όξινης βροχής που ρυπαίνει το έδαφος, με βλαβερές συνέπειες για τους πληθυσμούς των αποικοδομητών και των μικρών αρθροπόδων. Κυρίως όμως το έδαφος ρυπαίνεται από τα ραδιενεργά απόβλητα των πυρηνικών εργοστασίων, από βαριά μέταλλα (χρώμιο, χαλκός, υδράργυρος, κ.λ.π.) των βιομηχανιών, από τα φυτοφάρμακα και τα λιπάσματα των γεωργικών εκμεταλλεύσεων και από την ανεξέλεγκτη διάθεση των οικιακών απορριμμάτων.

Η ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΩΝ ΝΕΡΩΝ

¨  Η ρύπανση των νερών προκαλείται από την προσθήκη ουσιών στο φυσικό νερό, που το κάνουν λιγότερο κατάλληλο για τον άνθρωπο και ταυτόχρονα διαταράσσουν τα υδάτινα οικοσυστήματα. Οι σημαντικότερες πηγές ρύπανσης, των επιφανειακών και υπόγειων νερών είναι τα οικιακά και αστικά λύματα, τα βιομηχανικά απόβλητα, τα φυτοφάρμακα και τα λιπάσματα από τις γεωργικές καλλιέργειες, τα ραδιενεργά απόβλητα των πυρηνικών εργοστασίων και οι πυρηνικές δοκιμές και τα πετρελαιοειδή (πετρέλαια, ορυκτέλαια, πίσσα) από τα δεξαμενόπλοια και τα διυλιστήρια.

¨  Το μεγαλύτερο ποσοστό του νερού που υπάρχει πάνω στη γη βρίσκεται στις θάλασσες (97%), ένα μικρότερο ποσοστό είναι δεσμευμένο στους πάγους των πόλων (2,1 %), ενώ το υπόλοιπο που αφορά τα επιφανειακά (λίμνες, ποτάμια) και τα υπόγεια νερά είναι μόλις   το   0,9 % .   Αυτό  σημαίνει  ότι   το   διαθέσιμο   νερό  για  τους

χερσαίους οργανισμούς και τον άνθρωπο είναι πολύ λίγο και λιγοστεύει κάθε μέρα με την αλόγιστη χρήση του και τη ρύπανσή του από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Έχει υπολογιστεί ότι μια πόλη ενός εκατομμυρίου κατοίκων απορρίπτει καθημερινά στο περιβάλλον 450.000 κυβικά μέτρα απόβλητα νερού με αιωρούμενα σωματίδια βάρους 110 τόνων, 860 τόνους αέριων ρύπων και 1.800 τόνους απορρίμματα.

¨  Τα βαρέα μέταλλα (χαλκός, υδράργυρος, χρώμιο, κ.ά) είναι ιδιαίτερα τοξικά για τους οργανισμούς των υδάτινων οικοσυστημάτων, συσσωρεύονται σε ορισμένους από αυτούς και περνάνε σε όλα τα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας υποβαθμίζοντας τα οικοσυστήματα. Τα χημικά λιπάσματα προκαλούν αύξηση των παραγωγών των υδάτινων οικοσυστημάτων, θόλωση του νερού και συνθήκες ευτροφισμού. Τα φυτοφάρμακα σκοτώνουν τους οργανισμούς που ζουν στους υγρότοπους, οι ραδιενεργές ουσίες, ακόμη και σε πολύ μικρές ποσότητες προξενούν βλάβες στους οργανισμούς και είναι ιδιαίτερα τοξικές, ενώ τα πετρελαιοειδή (πετρέλαιο, ορυκτέλαια, πίσσα) δηλητηριάζουν τα πουλιά των υδροβιότοπων, καταστρέφουν τους οργανισμούς που ζουν στις ακτές και οι πετρελαιοκηλίδες προξενούν οικολογική καταστροφή στα θαλάσσια οικοσυστήματα. Σήμερα με τη συνδρομή της Βιοτεχνολογίας χρησιμοποιούνται μικροοργανισμοί για την απορρύπανση των θαλασσών από τις πετρελαιοκηλίδες. 

Ερωτήσεις της σελίδας 159 του σχολικού βιβλίου

– Τι προκαλεί τη ρύπανση των παράκτιων περιοχών και της θάλασσας;

– Γιατί οξύνθηκαν αυτού του είδους τα προβλήματα στη χώρα μας τα τελευταία χρόνια ;

Απάντηση

– Την ρύπανση των παράκτιων περιοχών και της θάλασσας προκαλούν μια σειρά ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Συγκεκριμένα η ρύπανση οφείλεται:

α) στα αστικά και οικιακά λύματα, που μέσω των υπονόμων πέφτουν στις θάλασσες, β) στα βεβαρημένα με απόβλητα και λύματα ποτάμια που εκβάλλουν στη θάλασσα, γ) στα βιομηχανικά απόβλητα που περιέχουν τοξικές χημικές ουσίες και ρίχνονται ανεξέλεγκτα στη θάλασσα, δ) στο θερμό βιομηχανικό νερό, που αποβάλλεται στο υδάτινο οικοσύστημα και αλλάζει τη θερμοκρασία του νερού, ε) στα λιπάσματα που καταλήγουν στη θάλασσα και δημιουργούν συνθήκες ευτροφισμού, στ) στα φυτοφάρμακα και παρασιτοκτόνα που καταλήγουν στη θάλασσα και σκοτώνουν κάθε ζωντανό οργανισμό, ζ) στην οικιστική ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών με την κατασκευή αυτοκινητόδρομων, ξενοδοχειακών μονάδων και εξοχικών κατοικιών, που περιορίζουν και ταυτόχρονα επιβαρύνουν το περιβάλλον, η) στα απορρίμματα που αφήνουν οι λουόμενοι στις παραλίες, θ) στις πετρελαιοκηλίδες , που δημιουργούν τα μεγάλα δεξαμενόπλοια.

– Το παράκτιο περιβάλλον στη χώρα μας αποτελεί πραγματικό εθνικό πλούτο, γιατί χρησιμοποιείται για αλιεία, αναψυχή και τουρισμό, αλλά ταυτόχρονα σε αρκετές περιπτώσεις υποβαθμίζεται από τα αστικά και βιομηχανικά λύματα, που χωρίς καμιά επεξεργασία πέφτουν στις παράκτιες περιοχές, αλλά και από την οικιστική εξάπλωση στις παράκτιες ζώνες.

Γενικά στη χώρα μας οι παράκτιες περιοχές, μην ξεχνάμε τα 15.000 χιλιόμετρα της ακτογραμμής, θεωρούνται καθαρές, χωρίς να παρουσιάζουν ιδιαίτερα περιβαλλοντικά προβλήματα. Όμως ορισμένες περιοχές που βρίσκονται κοντά στα μεγάλα αστικά κέντρα έχουν υποστεί σημαντικότατη οικολογική υποβάθμιση και καταστροφές ανυπολόγιστες.  

Ο Σαρωνικός, ο Θερμαϊκός, ο Παγασητικός και Πατραϊκός κόλπος παρουσιάζουν μεγάλα προβλήματα ρύπανσης. Ο Σαρωνικός με το 50% των ελληνικών βιομηχανιών τοποθετημένων στα παράλια του, με τα εκατομμύρια τόνους αποβλήτων και αστικών λυμάτων που δέχεται, βρίσκεται σε κρίσιμο σημείο. Επίσης, τα πλοία που διακινούνται στην περιοχή, που διοχετεύουν υγρά απορρίμματα μέσα στον κόλπο και τα διυλιστήρια και δεξαμενόπλοια που ρυπαίνουν με την απελευθέρωση πετρελαιοειδών στο θαλάσσιο περιβάλλον επιδεινώνουν ακόμη περισσότερο το πρόβλημα. Περίπου 15 εκ. τόνοι αργό πετρέλαιο διακινούνται κάθε χρόνο μέσω του Σαρωνικού και Θερμαϊκού κόλπου και πολλές φορές δημιουργούνται πετρελαιοκηλίδες κατά μήκος των ακτών. Επιπλέον, στην Ελευσίνα έχουν εντοπιστεί βαριά μέταλλα, PCB’s και υδρογονάνθρακες σε υψηλά επίπεδα. Στον Θερμαϊκό κόλπο ρύπανση από βαριά μέταλλα εντοπίζονται κοντά στη βιομηχανική περιοχή καθώς και στις εκβολές των ποταμών Αξιού και Αλιάκμονα. Αυτό σημαίνει ότι και οι ποταμοί Αξιός και Αλιάκμονας, αλλά και ο Πηνειός και ο Λουδίας έχουν υποστεί αλλοιώσεις από τις διάφορες απορρίψεις. Στον Παγασητικό κόλπο ορισμένα μέταλλα παρουσιάζουν αυξημένες τιμές, ενώ στον κόλπο της Καβάλας έχουν διαπιστωθεί υψηλές τιμές μολύβδου και ψευδαργύρου κοντά στις εξέδρες άντλησης πετρελαίου. Στη Νέα Καρβάλη, κοντά στο εργοστάσιο φωσφορικών λιπασμάτων, παρατηρούνται υψηλά επίπεδα ρυπαντικών ουσιών και στον Πατραϊκό κόλπο μετρήθηκαν υψηλές τιμές για όλα τα μέταλλα. Οι παράκτιες περιοχές που βρίσκονται κοντά σε καλλιεργούμενες περιοχές έχουν υποστεί αλλοιώσεις από τα φυτοφάρμακα και τα λιπάσματα που πέφτουν σε αυτές. Στον Θερμαϊκό, Παγασητικό και Μαλιακό κόλπο η θάλασσα γεμίζει από μια πράσινη γλοιώδη μάζα και η θάλασσα αποκτά αποκρουστική θέα, ενώ εκλύεται δυσοσμία.

Η οξύτητα των προβλημάτων τα τελευταία χρόνια ήταν αναμενόμενη αφού για πολλές δεκαετίες, χωρίς κανένα έλεγχο, τα βιομηχανικά απόβλητα και τα αστικά λύματα διοχετεύονταν στις θάλασσες προκαλώντας συνεχόμενη επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Επίσης, η βιομηχανική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια και η αύξηση του αστικού πληθυσμού, καθώς και η χρησιμοποίηση περισσότερων λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων στις καλλιέργειες διόγκωσαν τα περιβαλλοντικά προβλήματα. Είναι χαρακτηριστικό ότι μόλις τα δέκα τελευταία χρόνια έγινε συνείδηση και αναγκαιότητα η χρησιμοποίηση του βιολογικού καθαρισμού, ως μέσω καθαρισμού των αστικών λυμάτων. Από την άλλη πλευρά η οικιστική ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών έγινε χωρίς πρόγραμμα, ενώ ταυτόχρονα μεγάλες ξενοδοχειακές μονάδες «ξεφύτρωσαν» σχεδόν πάνω στη θάλασσα και χωρίς να διαθέτουν βιολογικούς καθαρισμούς, ρύπαιναν και υποβάθμιζαν το περιβάλλον. Το σημαντικότερο όμως είναι ότι στην πλειοψηφία τους οι πολίτες δεν είχαν κατανοήσει το μέγεθος του προβλήματος με συνέπεια να μην πιέζουν τις κυβερνήσεις για τη λήψη δραστικών μέτρων προστασίας των παράκτιων περιοχών, αφού το οικονομικό κόστος μιας τέτοιας παρέμβασης θα ήταν ιδιαίτερα σημαντικό.   

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΝΩΣΕΩΝ

Þ  Η ρύπανση των νερών οφείλεται σε ένα σύνολο διαφορετικών ουσιών, οι οποίες προέρχονται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Διαχωρίστε και κατατάξτε σε κατηγορίες τις ουσίες αυτές και εξηγήστε πως επιδρούν στο οικοσύστημα.

Οι ουσίες που ρυπαίνουν το νερό, μπορούν να καταταχθούν στις εξής κατηγορίες:

α) Θερμά απόβλητα, που προκαλούν τη λεγόμενη θερμική ρύπανση. Πρόκειται για νερό που χρησιμοποιείται από τις βιομηχανίες και τις μονάδες ηλεκτρικής ενέργειας και στη συνέχεια αποβάλλεται στο περιβάλλον με αυξημένη θερμοκρασία. Αυτό έχει ως συνέπεια να μεταβάλλεται η θερμοκρασία των νερών και οι υδάτινοι οργανισμοί να υφίστανται πιέσεις που οδηγούν σε εξαφάνιση πληθυσμών και στην αύξηση των θερμοανθεκτικών ειδών. Ταυτόχρονα οι υψηλότερες θερμοκρασίες ευνοούν την αποσυνθετική διαδικασία των αποικοδομητών με αποτέλεσμα να μειώνεται η διαθέσιμη ποσότητα οξυγόνου στο νερό. 

β) Αποικοδομήσιμες οργανικές ενώσεις, που μπορούν να διασπαστούν από τους μικροοργανισμούς (κυρίως βακτήρια). Τα λιμναία και τα θαλάσσια οικοσυστήματα έχουν ικανότητα αποικοδόμησης των οργανικών ενώσεων που πέφτουν σε αυτά, με την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και νερού. Αυτό είναι συνάρτηση με το διαλυμένο στο νερό οξυγόνο, το οποίο καταναλώνεται κατά την αερόβια διάσπαση από τους μικροοργανισμούς. Η ολική ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται αναφέρεται σαν το βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (B.O.D. Biochemical Oxygen   Demand)  και   μετριέται   σε  mg O₂/lit.   Αν  η   ποσότητα    του

οξυγόνου που καταναλώνεται είναι μεγαλύτερη από αυτή που παράγεται από τους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς και αυτή που διαχέεται από την ατμόσφαιρα, τότε το διαθέσιμο οξυγόνο θα μειωθεί, τα ψάρια και οι οργανισμοί θα πεθάνουν από ασφυξία, ενώ ταυτόχρονα θα αναπτυχθούν αναερόβιοι μικροοργανισμοί, που εκλύουν αέρια με δυσάρεστη οσμή, όπως το υδρόθειο, η αμμωνία και το μεθάνιο.

γ) Παθογόνα μικρόβια, ιοί, βακτήρια, μύκητες και παράσιτα, που βρίσκονται στα αστικά και κτηνοτροφικά λύματα και μολύνουν το υδάτινο περιβάλλον, ενώ μπορούν να προκαλέσουν και ασθένειες στον άνθρωπο.

δ) Άλατα φωσφόρου και αζώτου, που προέρχονται από τα λιπάσματα των γεωργικών εκτάσεων. Αποτελούν απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη των φυτών, αλλά ταυτόχρονα η απορρόφησή τους από το έδαφος και η απόπλυσή τους έχει ως αποτέλεσμα σε ένα ποσοστό πάνω από 40% να καταλήγουν στα υδάτινα οικοσυστήματα, προκαλώντας την υπέρμετρη ανάπτυξη του φυτοπλαγκτόν και των άλλων φυτικών οργανισμών, δημιουργώντας ευτροφικές συνθήκες. Ο ευτροφισμός είναι ένα φαινόμενο που παρατηρείται κυρίως στις λίμνες και στους κλειστούς αβαθείς κόλπους στη θάλασσα. Η υπέρμετρη αύξηση των παραγωγών οδηγεί σε υπερβολική αύξηση των αποσυνθετικών οργανισμών με αποτέλεσμα την κατανάλωση του οξυγόνου, με άμεση συνέπεια την μείωση του πληθυσμού των ψαριών. Με τον ευτροφισμό υποβαθμίζονται οι λίμνες και οι θαλάσσιες περιοχές, παίρνουν αντιαισθητική όψη, τα νερά θολώνουν και έχουν δυσάρεστες οσμές λόγω της αναερόβιας αποικοδόμησης και οι υδρόβιοι οργανισμοί πεθαίνουν ή απομακρύνονται από την περιοχή.

ε) Χημικές τοξικές ουσίες, στις οποίες περιλαμβάνονται οξέα, αλκάλια, βαριά μέταλλα, φυτοφάρμακα, παρασιτοκτόνα, κ.ά. Ως βαριά μέταλλα αναφέρονται ο μόλυβδος, υδράργυρος, κάδμιο, ψευδάργυρος, χαλκός, νικέλιο, αρσενικό, κ.ά.. Αποτελούν σε μεγάλες συγκεντρώσεις ανασταλτικούς παράγοντες των ενζυμικών συστημάτων της αναπνοής, της φωτοσύνθεσης και της ανάπτυξης. Η τοξικότητα τους δεν είναι ίδια για όλους τους οργανισμούς, με συνέπεια να συσσωρεύονται εκλεκτικά σε ορισμένα είδη, τα οποία κατορθώνουν να επιβιώνουν. Με αυτό τον τρόπο η συνέχεια των τροφικών αλυσίδων διακόπτεται και τα οικοσυστήματα υποβαθμίζονται. Τα βαριά μέταλλα έχουν θανατηφόρες επιδράσεις και στον άνθρωπο, στον οποίο μεταφέρονται με την κατανάλωση ψαριών και άλλων θαλάσσιων και λιμναίων οργανισμών. Οι ρυπάνσεις από εντομοκτόνα, παρασιτοκτόνα και ζιζανιοκτόνα προέρχονται από τα απόβλητα των βιομηχανιών παραγωγής και από γεωργικές χρήσεις. Οι πιο βλαβερές είναι οι οργανοχλωριωμένες (DTT) και οι οργανοφωσφορικές ενώσεις (Parathion, Melathion, Tetrathylpyrophosphate ή TEPP), λόγω της μεγάλης σταθερότητας, ανθεκτικότητας  και τοξικότητας ακόμη και σε ελάχιστες ποσότητες. Περισσότερο διαδεδομένη είναι η ρύπανση από τα πολυχλωριωμένα διφενύλια (P.C.B’s), που είναι υποπροϊόντα των βιομηχανιών πλαστικών, λιπαντικών, ελαστικών, χαρτιού, κ.ά. Οι οικολογικές επιπτώσεις άλλων γνωστών τοξικών χημικών ουσιών, που χρησιμοποιούνται δεν έχουν ακόμη με ακρίβεια διερευνηθεί. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει χαρακτηρίσει έναν μεγάλο αριθμό από αυτές ως καρκινογόνες. Σε αυτές περιλαμβάνονται το χλωρικό οξύ, τα χρωμιούχα άλατα, το βηρύλιο, το σελήνιο, οι χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες, κ.λ.π. Επιπλέον, τα κυανιούχα άλατα και οι χλωροφαινόλες είναι πολύ τοξικά για όλους του ζωντανούς οργανισμούς.

στ) Ραδιενεργά κατάλοιπα που μπορεί να προέρχονται από πυρηνικές δοκιμές, από πυρηνικά ατυχήματα, από πυρηνικά εργοστάσια ή από μεταλλεύματα εξόρυξης ραδιενεργών στοιχείων, εκπλένονται από το νερό της βροχής και καταλήγουν στο έδαφος και στους υδάτινους αποδέκτες, ποτάμια, λίμνες και θάλασσες. Με τον τρόπο αυτό απορροφώνται  από  τα  φυτά  και  μέσω  της τροφικής  αλυσίδας φτάνουν

στον άνθρωπο. Η ραδιενέργεια ακόμη και σε χαμηλές δόσεις θεωρείται επικίνδυνη, αφού προξενεί βλάβες στους οργανισμούς, προσβάλλει τα γονίδια και προκαλεί χρωμοσωμικές ανωμαλίες. Πριν από λίγα χρόνια τα ραδιενεργά απόβλητα ρίχνονταν στους ωκεανούς μέσα σε ειδικά δοχεία, υπολογισμένα να αντέξουν, όσο χρόνο απαιτείται για να πάψουν τα υλικά αυτά να είναι ραδιενεργά.

ζ) Πετρελαιοειδή (πετρέλαιο, ορυκτέλαια, μαζούτ, πίσσα, κ.ά.), που αποτελούν μια σοβαρή απειλή για τα οικοσυστήματα. Η ρύπανση μπορεί να προκληθεί από τα ναυάγια των πετρελαιοφόρων, από διαρροές σε πετρελαιοπηγές, πετρελαιαγωγούς και διυλιστήρια, από το πλύσιμο των δεξαμενών πετρελαίου και ασφαλώς από σκόπιμες ενέργειες απόρριψης των πετρελαιοειδών στη θάλασσα. Οι πετρελαιοκηλίδες που σχηματίζονται δημιουργούν μονομοριακές επιφάνειες και διασπείρονται σε μεγάλες αποστάσεις, εμποδίζοντας την ανταλλαγή των αερίων μεταξύ ατμοσφαιρικού αέρα και νερού. Οι βιολογικές επιπτώσεις σχετίζονται άμεσα με τη σύνθεση και την τοξικότητα των διαφόρων ενώσεων του αργού πετρελαίου. Οι πετρελαιοκηλίδες είναι καταστροφικές για το φυτοπλαγκτόν και για άλλους θαλάσσιους οργανισμούς. Οι υδρογονάνθρακες όταν ενσωματωθούν σε ένα θαλάσσιο οργανισμό είναι σταθεροί και περνούν σε πολλά μέλη των τροφικών αλυσίδων προκαλώντας σημαντικές διαταράξεις. Όταν οι πετρελαιοκηλίδες φτάσουν στις ακτές η καταστροφή επεκτείνεται στους παράκτιους οργανισμούς και τα θαλασσοπούλια, τα οποία από τα πετρέλαιο χάνουν την πτητική και θερμομονωτική τους ικανότητα, δηλητηριάζονται και πεθαίνουν. Για την διάσπαση των πετρελαιοκηλίδων χρησιμοποιούνται απορρυπαντικά και γαλακτοκτοποιητικές ουσίες, που καθαρίζουν τις κηλίδες αλλά τα προϊόντα της διάσπασης καθιζάνουν στον πυθμένα προξενώντας ακόμη σοβαρότερη ρύπανση. Η τεχνητή απομάκρυνση των κηλίδων είναι  μια άλλη  μέθοδος  που εφαρμόζεται χωρίς να  βλάπτει το

περιβάλλον, ενώ τελευταία χρησιμοποιούνται μικροοργανισμοί που έχουν την ικανότητα να διασπούν το πετρέλαιο και να εξυγιαίνουν τις ρυπασμένες περιοχές.

Þ  Θα έχετε ακούσει ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση επιδεινώνεται όταν υπάρχει θερμοκρασιακή αναστροφή. Τι ακριβώς γνωρίζετε για το μετεωρολογικό αυτό φαινόμενο;

H ατμόσφαιρα χωρίζεται σε στρώσεις ανάλογα με τη κατανομή της θερμοκρασίας, της πυκνότητας και της χημικής σύστασης. Με βάση την κατανομή των θερμοκρασιών μπορούμε να διακρίνουμε από κάτω προς τα πάνω:

1) Την τροπόσφαιρα, που εφάπτεται στην επιφάνεια της γης, με ύψος 10-15 χιλιόμετρα. Η θερμοκρασία μειώνεται κατά 6,5 °C/Km καθώς το ύψος αυξάνει και φτάνει στους -55 °C. Η πυκνότητα των μορίων κοντά στην επιφάνεια της γης φτάνει τα 5x30¹⁹ μόρια/cm³.

2) Την στρατόσφαιρα, που αρχίζει από την τροπόσφαιρα και φτάνει σε ύψος 50 Κm. Η θερμοκρασία είναι σταθερή στο κάτω μέρος και αυξάνεται με το ύψος αφού τα μικροκύματα της ηλιακής ακτινοβολίας απορροφώνται από το στρώμα του όζοντος. Στο επάνω μέρος της στρατόσφαιρας που ονομάζεται στρατόπαυση η θερμοκρασία φτάνει στους 3 °C.

3) Την μεσόσφαιρα, που ξεκινά από την στρατόσφαιρα και εκτείνεται σε ύψος 85 Km. Η θερμοκρασία μειώνεται συνεχώς όσο αυξάνεται το ύψος και φτάνει στους -98 °C.

4) Την θερμόσφαιρα, που αποτελεί την τελευταία στρώση της ατμόσφαιρας, εκτείνεται έως τα 700 Km, με πυκνότητα των μoρίων της τάξεως των 10¹³ μόρια /cm³ και θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 700 ° C.

Στην ατμόσφαιρα παρατηρούνται οριζόντιες και κατακόρυφες μετακινήσεις του αέρα, που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη μίξη και διάχυση των ρύπων. Η συνηθισμένη κατακόρυφη μετακίνηση των αερίων μαζών γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε οι θερμές μάζες του αέρα που βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια να ωθούνται προς τα πάνω, όπου οι θερμοκρασίες είναι χαμηλότερες.

Η θερμοκρασιακή αναστροφή είναι ένα μετεωρολογικό φαινόμενο που μπορεί να συμβεί οπουδήποτε. Οι τοπογραφικές και ατμοσφαιρικές συνθήκες όμως μπορούν να κάνουν το φαινόμενο να εκδηλώνεται με μεγαλύτερη συχνότητα. Θερμοκρασιακή αναστροφή συμβαίνει όταν η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας αντί να μειώνεται με το ύψος αυξάνεται.

Αναστροφές σχηματίζονται όταν κατά τη διάρκεια της νύχτας η γη λόγω έντονης ακτινοβολίας ψύχεται με τέτοιο τρόπο ώστε τα στρώματα αέρα κοντά στο έδαφος να ψύχονται, ενώ τα υπερκείμενα στρώματα ναι διατηρούν αυξημένες θερμοκρασίες. Επίσης, αναστροφή μπορεί να συμβεί όταν αύρες από τη θάλασσα ή ψυχρά ρεύματα από τις πλαγιές των βουνών  εκτοπίζουν  το   ζεστό  αέρα   της  επιφανείας   του  εδάφους.  Το

αποτέλεσμα είναι ότι σε ένα ύψος 200-400 μέτρα από την επιφάνεια εγκαθίσταται το θερμότερο στρώμα της αναστροφής το οποίο εμποδίζει τις ανοδικές κινήσεις των ρύπων στην ατμόσφαιρα. Έτσι, ο χώρος της διάθεσης των ρύπων περιορίζεται μόνο στη λεπτή στρώση μεταξύ του εδάφους και του στρώματος της θερμοκρασιακής αναστροφής. Η άπνοια και η ηλιοφάνεια ευνοούν την αναστροφή, που σε συνδυασμό με την ομίχλη δημιουργούν στα μεγάλα αστικά κέντρα μια κατάσταση αφόρητη με δυσάρεστες συνέπειες για τον άνθρωπο. 

Þ  Πώς η ρύπανση επηρεάζει τα δάση και προκαλεί την καταστροφή τους;

Τα δάση αποτελούν ένα ευαίσθητο σύστημα, που βρίσκεται σε σταθερή ισορροπία. Κάθε εξωτερική παρέμβαση έχει ανυπολόγιστες συνέπειες και οδηγεί σε καταστροφή. Εκτός από τις πυρκαγιές και τις εκχερσώσεις τα δάση κινδυνεύουν σοβαρά και από την ατμοσφαιρική ρύπανση. Στις αρχές της δεκαετίας του ΄70 η γερμανική δασική υπηρεσία άρχισε να ανησυχεί για την σημαντική μείωση του φυλλώματος των ελάτων στην περιοχή της Βαυαρίας και του Μέλανα Δρυμού. Μεταξύ 1983-85 παρατηρήθηκε πολλαπλασιασμός των κρουσμάτων σε πολλές χώρες του Β. ημισφαιρίου και ειδικότερα σε χώρες με μεγάλη βιομηχανική ανάπτυξη. Η μεγαλύτερη ζημιά παρατηρήθηκε στα Μεταλλοφόρα Όρη, στα σύνορα Γερμανίας-Τσεχοσλοβακίας. Εκεί το δάσος έχει υποστεί εδώ και πολλές δεκαετίες αυξημένη μόλυνση από διοξείδιο του θείου, που προέρχεται από την καύση λιγνίτη πλούσιου σε θείο στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της περιοχής. Καταστροφές επίσης παρατηρήθηκαν σ΄ όλες σχεδόν τις οροσειρές της κεντρικής Ευρώπης, καθώς και στη Βόρεια Αμερική. Στη λεκάνη του Λος Άντζελες η  καταστροφή  που  έχει  πλήξει   τα   πεύκα   αποδίδεται   στην   έντονη

ρύπανση από το όζον. Το κιτρίνισμα των φύλλων στα βόρεια δάση έχει πάρει τεράστιες διαστάσεις. Αναλύσεις έδειξαν ότι το κιτρίνισμα συνδέεται με την έλλειψη ορισμένων χημικών στοιχείων. Σ’ όλες τις οροσειρές με όξινο έδαφος παρατηρήθηκαν ελλείψεις σε μαγνήσιο, ενώ σε άλλες, όπως τα Πυρηναία, το κιτρίνισμα συνδέθηκε με την έλλειψη καλίου. Επομένως, η κατάσταση του εδάφους αποτελεί καθοριστικό παράγοντα της υγείας των δέντρων. Απαραίτητα στοιχεία, που βρίσκονται είδη υπό περιορισμό σε φτωχά εδάφη, αποπλένονται από τις όξινες αποθέσεις, που οφείλονται στην όξινη βροχή, όξινη ομίχλη, κ.λ.π.

Μετά από χρόνιες έρευνες με αντικρουόμενες απόψεις οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι στην καταστροφή των δασών σημαντικό ρόλο παίζουν οι κλιματολογικές συνθήκες, οι μειωμένες βροχοπτώσεις, η αλλαγή των θερμοκρασιών και η απόπλυση απαραίτητων στοιχείων όπως το κάλιο, το μαγνήσιο και το ασβέστιο. Όλα αυτά όμως είναι αποτέλεσμα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου έχει επηρεάσει τις κλιματολογικές συνθήκες και η όξινη βροχή που πέφτει στα δέντρα έχει ως αποτέλεσμα την απόπλυση των απαραίτητων στοιχείων. Στο κιτρίνισμα των φύλλων παρεμβαίνουν ακόμη και μικροοργανισμοί. Πρόκειται κυρίως για μύκητες που ζουν συμβιωτικά στις ρίζες των δέντρων τροφοδοτώντας τα με θρεπτικές ουσίες. Η όξινες αποθέσεις βλάπτουν τους μικροοργανισμούς και καταστρέφουν την ωφέλιμη συμβιωτική σχέση. Το διοξείδιο του θείου φαίνεται ότι στην επαφή του με τα φύλλα μετατρέπεται σε θειικό οξύ, ενώ το όζον επιδρά στα λιπίδια  των μεμβρανών των κυττάρων. Μια έμμεση αντίδραση στη μείωση της φωτοσύνθεσης, που ενισχύεται από τα αζωτούχα αέρια, είναι η υπερβολική αύξηση των υπέργειων τμημάτων σε βάρος των ριζών, πράγμα που μειώνει τις δυνατότητες του δέντρου να τρέφεται με νερό και θρεπτικές  ουσίες.  Το  σύνολο  λοιπόν  των  διαθέσιμων  ενδείξεων  έχει

πείσει τους επιστήμονες ότι η καταστροφή των δασών δεν μπορεί να εξηγηθεί χωρίς την ατμοσφαιρική ρύπανση.

Στις δύο τελευταίες δεκαετίες οι πληθυσμοί της Ευρώπης κινητοποιήθηκαν και ανάγκασαν τις κυβερνήσεις των κρατών να λάβουν δραστικά μέτρα για την προστασία των δασών από την ατμοσφαιρική ρύπανση. Η μείωση των θειούχων εκπομπών των θερμοηλεκτρικών σταθμών και η χρησιμοποίηση αμόλυβδης βενζίνης και καταλυτών στα αυτοκίνητα, η μείωση των υδρογονανθράκων και των οξειδίων του αζώτου ήταν μερικά από τα μέτρα που είχαν ως στόχο την προστασία των δασών.

Þ  Ποια νομίζετε ότι είναι τα παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα και ποιες είναι οι δυνατότητες επίλυσής τους;

Σήμερα τα περιβαλλοντικά προβλήματα έχουν οξυνθεί επικίνδυνα, σε βαθμό που να μην αφορούν μόνο ένα κράτος ή μια περιοχή της γης, αλλά ολόκληρο τον πλανήτη και να απειλούν την βιωσιμότητα του ανθρώπινου είδους. Τα κυριότερα προβλήματα είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η τρύπα του όζοντος, η όξινη βροχή, το φαινόμενο El Ninio, η ρύπανση του αέρα, του εδάφους και των νερών, η καταστροφή των δασών και η διάθεση των απορριμμάτων.

Φαινόμενο του θερμοκηπίου

Το φαινόμενο του εγκλωβισμού της υπέρυθρης ακτινοβολίας του ήλιου στην επιφάνεια της γης, ονομάστηκε φαινόμενο του θερμοκηπίου από τον Γάλλο μαθηματικό Fourier, το 1822, γιατί με τον ίδιο τρόπο λειτουργούν τα θερμοκήπια, στα οποία το τζάμι ή το νάιλον που τα περικλείει εγκλωβίζει την ηλιακή θερμότητα. Τι είναι όμως αυτό που στην  ατμόσφαιρα  επιτρέπει  στις  ηλιακές  ακτίνες  να  περνούν,  αλλά

ταυτόχρονα εμποδίζει την επαναφορά της υπέρυθρης ακτινοβολίας στο διάστημα; Από το ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας που δέχεται το ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας, περίπου το μισό (51%) φτάνει στην επιφάνεια της γης, είτε σαν άμεση ακτινοβολία, είτε σαν διάχυτο φως, είτε σαν υπέρυθρη ακτινοβολία. Ένα ποσοστό 35% αντανακλάται από τα σύννεφα, τα αέρια της ατμόσφαιρας και την επιφάνεια της γης και το υπόλοιπο 14% απορροφάται από την ατμόσφαιρα. Το οξυγόνο, το όζον, το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί απορροφούν μεγάλη ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας, η περισσότερη από την οποία επανακτινοβολείται ως μεγαλύτερου μήκους κύματος υπέρυθρη ακτινοβολία και αρκετή μετατρέπεται σε θερμότητα.

Στην περίπτωση όμως που στον ατμοσφαιρικό αέρα η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα, του μεθανίου, των οξειδίων του αζώτου και των χλωροφθορανθράκων, λόγω της ρύπανσης αυξάνονται, δεσμεύεται πολύ μεγαλύτερη ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας, η οποία επανακτινοβολείται στη γη με συνέπεια τη σταδιακή άνοδο της θερμοκρασίας στην επιφάνεια του εδάφους. Το 1988 καταγράφηκε άνοδος της μέσης θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης κατά 0,34 °C πάνω  από  το μέσο όρο. Σε σχέση όμως με τις θερμοκρασίες της γης στις

αρχές του περασμένου αιώνα, η αύξηση είναι μεγαλύτερη. Υπολογίζεται ότι, αν δε σταματήσει η αυξητική αυτή τάση, η θερμοκρασία θα ανέβει κατά 4,2° στα επόμενα 30 χρόνια.

Οι επιπτώσεις θα είναι καταστροφικές, το λιώσιμο των πάγων στους πόλους θα ανυψώσει τα επίπεδα της θάλασσας, παραθαλάσσιες πόλεις θα βυθιστούν, το θαλασσινό νερό θα εισχωρήσει στους παράκτιους υδροφόρους ορίζοντες, τα αποθέματα νερού στη χέρσο και οι καλλιεργούμενες εκτάσεις θα μειωθούν, πολλά φυτικά και ζωικά είδη θα εξαφανιστούν και τα οικοσυστήματα θα υποβαθμιστούν.

Εξαφάνιση της στιβάδας του όζοντος («τρύπα του όζοντος»)

Το όζον, ως συστατικό του φωτοχημικού νέφους, αποτελεί ένα σημαντικό και επικίνδυνο ρύπο με καταστροφικές συνέπειες για την ανθρώπινη υγεία. Όμως, το φυσικό όζον της στρατόσφαιρας, που δημιουργείται από την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου με ευεργετικές συνέπειες για τη διατήρηση της ζωής στη γη. Μετά, το 1970, έγιναν οι πρώτες παρατηρήσεις που έδειχναν     σταδιακή     μείωση   της    ποσότητας    του     όζοντος      στη

στρατόσφαιρα, κυρίως πάνω από τους πόλους και κατά τη διάρκεια της άνοιξης. Αυτό οφείλεται στους χλωροφθοράνθρακες και στους βρωμοφθοράνθρακες. Οι ουσίες αυτές χρησιμοποιούνται ως προωθητικά αέρια στα σπρέι και ως ψυκτικό στα ψυγεία. Οι χλωροφθοράνθρακες, με την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας ελευθερώνουν ενεργό χλώριο που διασπά το όζον. Υπολογίζεται ότι ένα άτομο χλωρίου μπορεί να διασπάσει 100.000 μόρια όζοντος. Η επίδραση αυτή είναι περισσότερο έντονη στους πόλους λόγω των χαμηλών θερμοκρασιών που κρυσταλλώνουν το χλώριο, με αποτέλεσμα την συσσώρευσή του. Οι συνέπειες της μείωσης του στρώματος του όζοντος θα είναι καταστρεπτικές, αφού οι υπεριώδες ακτίνες του ηλίου προκαλούν μεταλλάξεις, παθήσεις στα μάτια, γήρανση και καρκίνο του δέρματος. Είναι επιτακτική ανάγκη αφύπνισης της ανθρωπότητας, με λήψη μέτρων για τον περιορισμό της χρήσης χλωροφθορανθράκων και για την πλήρη αντικατάστασή τους από ουσίες που δεν βλάπτουν το περιβάλλον.

Όξινη βροχή

Πρόκειται για ένα φαινόμενο καταστρεπτικό για τα οικοσυστήματα. Το θειικό και νιτρικό οξύ, που δημιουργείται από τα αυξημένα ποσά διοξειδίου του θείου και αζώτου που ελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα, παρασύρονται από την βροχή, το χιόνι ή την ομίχλη και πέφτουν στην επιφάνεια της γης ως όξινη βροχή (pH<5,6). Είναι χαρακτηριστικό ότι στις βιομηχανικές περιοχές το pH του νερού της βροχής είναι περίπου 4-4,5, ενώ σε ορισμένες περιοχές των Η.Π.Α. έτυχε το νερό της βροχής να έχει pH κοντά στο 2,3, δηλαδή 1000 φορές πιο όξινο από το νερό της φυσιολογικής βροχής. Η καταστρεπτική επίδραση της όξινης βροχής στα δάση και στο έδαφος, αναπτύχθηκε σε προηγούμενες ενότητες. Αυτό που έχει σημασία και τονίζει την παγκοσμιότητα του προβλήματος είναι ότι οι ρύποι μπορούν να μεταφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις, με αποτέλεσμα κανείς να μην είναι απρόσβλητος. Στην Νορβηγία για παράδειγμα το 88% των αέριων ρύπων μεταφέρονται από άλλες ευρωπαϊκές χώρες και από την Αμερική.

Το φαινόμενο El Ninio («το παιδί» ή «ο μικρός Χριστός» ή « το θείο βρέφος»).

 Πρόκειται για ένα σημαντικό μετεωρολογικό φαινόμενο, ένα θερμό ρεύμα ωκεανού που εμφανίζεται στ’ ανοιχτά του Περού και επηρεάζει ολόκληρη την υφήλιο. Το φαινόμενο κάνει την εμφάνισή του την εποχή των Χριστουγέννων, κι έτσι το ονόμασαν Ελ Νίνιο, που σημαίνει στα Ισπανικά «το Παιδί». Υπό κανονικές συνθήκες, την ίδια χρονική περίοδο πνέουν οι αληγείς τροπικοί άνεμοι με κατεύθυνση από τη Ν. Αμερική προς την Ινδονησία, οι οποίοι ωθούν τα θερμά νερά από τις ακτές της Ν. Αμερικής προς την Ινδονησία, ενώ ταυτόχρονα η εξάτμιση από την επιφάνεια του ωκεανού είναι πολύ έντονη. Οι μεγάλες αέριες μάζες των υδρατμών μαζεύονται πάνω από την Ινδονησία  και προκαλούν

τους ευεργετικούς Μουσώνες. Επίσης, μεγάλες μάζες νερού μετακινούνται προς τα δυτικά, η στάθμη της θάλασσας στις ακτές της Ινδονησίας ανεβαίνει μισό μέτρο, ενώ οι ψυχρές μάζες νερού που αναβλύζουν στις ανατολικές ακτές είναι πλούσιες σε θρεπτικά συστατικά και οι πληθυσμοί των ψαριών στις ακτές της Ν. Αμερικής αυξάνονται εντυπωσιακά.

Όταν το Ελ Νίνιο κάνει την εμφάνισή του οι ισορροπίες ανατρέπονται. Οι αληγείς άνεμοι εξασθενούν και τα ζεστά νερά λιμνάζουν στο κέντρο και στα ανατολικά του Ειρηνικού ωκεανού, δημιουργώντας τις «θερμές κηλίδες». Η άνοδος της θερμοκρασίας των επιφανειακών υδάτων φτάνει τους 5-6 °C. Οι Μουσώνες δεν φτάνουν στο ραντεβού τους και η Ινδονησία, η Αυστραλία και η Ινδία πλήττονται από ξηρασία και ανεξέλεγκτες πυρκαγιές. Αντίθετα στις χώρες της Ν. Αμερικής επικρατούν καταρρακτώδεις βροχές, τυφώνες και πλημμύρες και ταυτόχρονα η θέρμανση των επιφανειακών υδάτων προκαλεί μείωση του φυτοπλαγκτόν και των πληθυσμών των ψαριών. Το Ελ Νίνιο επηρεάζει και ένα άλλο σύστημα ανέμων, τους αεροχείμαρρους (jet streams). Πρόκειται για δυτικούς ανέμους που πνέουν σε μεγάλα ύψη της ατμόσφαιρας και μεταφέρουν σύννεφα βροχής στο Μεξικό και στις βορειοδυτικές πολιτείες των Η.Π.Α. Τις χρονιές του Ελ Νίνιου οι αεροχείμαρροι εκτρέπονται προς τα βόρεια της αμερικανικής ηπείρου.

Το Ελ Νίνιο κάνει την εμφάνισή του κάθε 2-7 χρόνια επηρεάζοντας το κλίμα ολόκληρου του πλανήτη. Το πιο καταστροφικό χτύπημα του Ελ Νίνιου ήταν το 1982-83, που άφησε πίσω του 2.000 νεκρούς και ζημιές που ξεπέρασαν το 8 δισεκατομμύρια δολάρια, ενώ το τελευταίο πέρασμά του έγινε τα 1997-98. Η ερεύνα του φαινομένου τα τελευταία χρόνια αποτελεί αντικείμενο ωκεανογράφων, μετεωρολόγων και βιολόγων. Στην υπηρεσία τους έχουν όλα τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα μέτρησης και ειδικούς δορυφόρους με στόχο να εξηγήσουν το φαινόμενο και να προβλέψουν την εμφάνιση και τη χρονική εξέλιξή του.

Απορρίμματα

Τα απορρίμματα χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: στα οικιακά και τα όμοια προς αυτά, στα ειδικά, που λόγω της ιδιαίτερης ποιοτικής και ποσοτικής τους σύνθεσης δεν μπορούν ή δεν συμφέρει να διατεθούν μαζί με τα οικιακά και απαιτούν ιδιαίτερη μεταχείριση (νοσοκομειακά, υπολείμματα σφαγείων, παλαιά αυτοκίνητα, φθαρμένα ελαστικά, κ.λ.π.) και στα βιομηχανικά, τοξικά. Η διάθεση των στερεών αποβλήτων που παράγονται αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα των σύγχρονων  κοινωνιών.   Ο   όγκος   των   ενοχλητικών   αποβλήτων    θα

μπορούσε να γεμίσει σήμερα 28 εκατομμύρια βαγόνια και αύριο ακόμη περισσότερα. Τριακόσιες περιοχές στην Ευρώπη και Αμερική, όπου απορρίπτονται τοξικά και πυρηνικά απόβλητα, εμφανίζουν δείκτες υψηλής επικινδυνότητας. Στη χώρα μας κάθε χρόνο παράγονται 3,2 εκατομμύρια τόνοι οικιακών απορριμμάτων. Αυτό σημαίνει ότι ο μέσος Έλληνας, άντρας, γυναίκα ή παιδί, παράγει (επιπλέον εκείνων που διοχετεύονται στο αποχετευτικό δίκτυο) κάτι λιγότερο από ένα κιλό απορρίμματα την ημέρα. Συνεχίζοντας με το ρυθμό αυτό, κάθε 13 χρόνια θα γεμίζουμε μια χωματερή ίση σε έκταση με τη λίμνη της Πρέσπας.

Στον Νομό Αττικής υπάρχουν πάνω από 30 ανεξέλεγκτες χωματερές που αποτελούν εστίες μόλυνσης, ενώ τα προγράμματα υγειονομικής ταφής και ανακύκλωσης μόλις τα τελευταία χρόνια άρχισαν να λειτουργούν. Οι κυριότερες μέθοδοι διάθεσης των απορριμμάτων, που ακολουθούνται στις  περισσότερες  χώρες  είναι:   η   υγειονομική  ταφή  με   τρόπο  που   δεν

βλάπτει το περιβάλλον και ταυτόχρονα αποβαίνει σε όφελος των κατοίκων, η παραγωγή εδαφοβελτιωτικού (compost), κυρίως με την χρησιμοποίηση οργανικών απορριμμάτων και η καύση των σκουπιδιών σε ειδικές, σύγχρονες μονάδες. Οι μέθοδοι αυτοί παρουσιάζουν μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα, απαιτείται συνεπώς η προσεκτική μελέτη για την εφαρμογή κάποιας μεθόδου ή συνδυασμού των μεθόδων αυτών. Σήμερα, παρά ποτέ είναι επιτακτική η ανάγκη για λήψη άμεσων μέτρων για την διάθεση των απορριμμάτων, με τρόπο που δεν θα υποβαθμίζει το περιβάλλον και την ποιότητα ζωής. Το οφείλουμε στις μελλοντικές γενιές.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ (του σχολικού βιβλίου)

1. Να σημειώσετε με (Σ) το σωστό ή λάθος (Λ) το λάθος σε καθεμιά από τις παρακάτω προτάσεις:

– Το οξυγόνο είναι ένας από τους κύριους ρυπαντές του ατμοσφαιρικού αέρα.

– Το νέφος μπορεί να οφείλεται στην αυξημένη συσσώρευση αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα.

– Τα παρυδάτια πτηνά πεθαίνουν, όταν πέσουν σε νερά με μεγάλες ποσότητες πετρελαίου.

– Τα σκουπίδια δεν αποτελούν κίνδυνο για τη δημόσια υγεία.

Απάντηση

– Λάθος

– Σωστό

– Σωστό

– Λάθος

2. Αντιστοιχίστε τους όρους της αριστερής στήλης με τις προτάσεις της δεξιάς στήλης:

ραδιενεργά απόβλητα           διαταράσσουν τα θαλάσσια οικοσυστήματα

οξείδια του αζώτου                αυξάνει την υπεριώδη ακτινοβολία

πετρελαιοκηλίδες                  ρυπαίνουν το έδαφος

τρύπα όζοντος                         μια από τις κύριες αιτίες σχηματισμού                                                              όξινης βροχής

Απάντηση

ραδιενεργά απόβλητα              διαταράσσουν τα θαλάσσια οικοσυστήματα

οξείδια του αζώτου                   αυξάνει την υπεριώδη ακτινοβολία

πετρελαιοκηλίδες                     ρυπαίνουν το έδαφος

τρύπα όζοντος                           μια από τις κύριες αιτίες σχηματισμού                                                                    όξινης βροχής

3. Συμπληρώστε με την κατάλληλη λέξη τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:

– Όταν η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι μεγάλη και η ομίχλη βρίσκεται σε πολύ χαμηλό ύψος από την επιφάνεια της Γης, έχουμε ___________ .

– Όταν μειώνεται το όζον, αυξάνεται η  ___________ ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης.

– Οι ­____________ διακόπτουν την άμεση επαφή του νερού με τον ατμοσφαιρικό αέρα και δεσμεύουν μέρος του ηλιακού φωτός.

– Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι το φαινόμενο εγκλωβισμού της _______________  ακτινοβολίας επάνω στην επιφάνεια της Γης.

Απάντηση

– Όταν η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι μεγάλη και η ομίχλη βρίσκεται σε πολύ χαμηλό ύψος από την επιφάνεια της Γης, έχουμε νέφος.

– Όταν μειώνεται το όζον, αυξάνεται η υπεριώδη ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης.

– Οι πετρελαιοκηλίδες διακόπτουν την άμεση επαφή του νερού με τον ατμοσφαιρικό αέρα και δεσμεύουν μέρος του ηλιακού φωτός.

– Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι το φαινόμενο εγκλωβισμού της θερμικής ακτινοβολίας επάνω στην επιφάνεια της Γης.

4. Να καταγράψετε ανθρωπογενείς αιτίες ρύπανσης του αέρα, του εδάφους και των νερών.

Απάντηση

Οι ανθρωπογενείς πηγές ρύπανσης του αέρα μπορούν να ταξινομηθούν σε ρύπους: α) που προέρχονται από την καύση, β) που προέρχονται από την εξάπτιση πτητικών ουσιών και γ) που προέρχονται από την τριβή ή την λείανση επιφανειών. Στην πρώτη κατηγορία τα προϊόντα ατελούς καύσεως είναι οι υδρογονάνθρακες, τα διάφορα οξείδια και ο καπνός από τις εξατμίσεις των αυτοκινήτων και τις βιομηχανικές δραστηριότητες. Στη δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνονται οι διαλύτες των χρωμάτων, τα διαλύματα καθαρισμού, τα σπρέι και τα χημικά υποπροϊόντα από τις βιομηχανίες χημικών, ελαστικών, χρωμάτων, μετάλλων, κ.λ.π. Στην τρίτη κατηγορία από τη τριβή υλικών όπως ο χάλυβας, τα ελαστικά, το ξύλο, η άσφαλτος, κ.ά., προέρχονται τεράστιες ποσότητες στερεών σωματιδίων.

Οι ανθρωπογενείς πηγές ρύπανσης του εδάφους είναι τα ραδιενεργά απόβλητα, τα απορρίμματα, τα φυτοφάρμακα (εντομοκτόνα, παρασιτοκτόνα) και οι τοξικές ουσίες και τα βαριά μέταλλα που προέρχονται από τις βιομηχανίες.

Στην ρύπανση των νερών κυρίαρχο ρόλο παίζουν τα λιπάσματα και τα φυτοφάρμακα, οι τοξικές ουσίες, τα βαριά μέταλλα και το οργανικό φορτίο των αστικών λυμάτων, τα πετρελαιοειδή και τα ραδιενεργά απόβλητα. Επιπλέον, η θερμική ρύπανση των νερών υποβαθμίζει και θέτει σε κίνδυνο τα υδάτινα οικοσυστήματα.

5. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται αύξηση της θερμοκρασίας της Γης. Πώς μπορεί να εξηγηθεί, κατά την άποψή σας, το φαινόμενο αυτό;

Απάντηση

Η αύξηση της θερμοκρασίας της γης τα τελευταία χρόνια οφείλεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και στην αυξημένη θερμική εκπομπή από τις ανθρώπινες δραστηριότητες.

Το σύνολο της ενέργειας που φτάνει στη γη προέρχεται από τον ήλιο. Η ηλιακή ενέργεια που απορροφάται και ακτινοβολείται από τη γη αποτελεί τον μοναδικό παράγοντα που καθορίζει το κλίμα. Η συγκέντρωση των διαφόρων αερίων και των αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα καθορίζει τα ποσά της θερμικής ενέργειας που ακτινοβολείται ή απορροφάται. Η υπερβολική αύξηση των αερίων, όπως του διοξειδίου του άνθρακα και του μεθανίου έχει ως συνέπεια την παγίδευση της ακτινοβολούμενης θερμικής ενέργειας και την σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας της γης. Από την άλλη μεριά, η αύξηση των αεροσωματιδίων επιφέρει μια μείωση της μέσης θερμοκρασίας, αφού μεγάλες ποσότητες ηλιακής ενέργειας σκεδάζονται πίσω στο διάστημα. Πάντως είναι γεγονός ότι οι ανθρώπινες δραστηριότητες επιδρούν σε τέσσερις βασικούς παράγοντες που καθορίζουν την μέση παγκόσμια θερμοκρασία, όπως:

α) την ανακλαστικότητα της επιφανείας της γης

β) την ανακλαστικότητα της ατμόσφαιρας

γ) την φυσική και χημική σύσταση της ατμόσφαιρας

δ) την θερμική παραγωγή στη γη που είναι υπολογίσιμη σε σχέση με την ηλιακή θέρμανση.

6. Ποιοι κίνδυνοι απορρέουν για το περιβάλλον από τις ανεξέλεγκτες χωματερές; Γράψτε μια παράγραφο στην οποία να εκθέτετε αυτούς τους κινδύνους.

Απάντηση

Η ανεξέλεγκτη απόρριψη των απορριμμάτων δημιουργεί πάρα πολλούς κινδύνους για τη δημόσια υγεία και έχει καταστροφικές συνέπειες για το περιβάλλον. Η ανεξέλεγκτη απόρριψη παρατηρείται σε διάφορες μορφές, όπως: α) Διάθεση απορριμμάτων από μικρούς δήμους και κοινότητες με απλή απόρριψη σε συγκεκριμένους χώρους, β) απόρριψη από ιδιώτες φορτίων απορριμμάτων και άλλων αποβλήτων σε ανεξέλεγκτους και εμφανείς χώρους, γ) απόρριψη από ιδιωτικά ή δημόσια αυτοκίνητα κοντά στους εγκεκριμένους χώρους υγειονομικής ταφής, δ) εγκατάλειψη απορριμμάτων σε χώρους αναψυχής (δάση, παραλίες, κ.λ.π.).

Οι κίνδυνοι για τη δημόσια υγεία και το περιβάλλον εστιάζονται στα εξής σημεία:

α) Στους χώρους ανεξέλεγκτης απόρριψης δημιουργούνται οι κατάλληλες συνθήκες για την ανάπτυξη τρωκτικών και εντόμων φορέων ασθενειών. Επιπλέον, η  ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών είναι κάτι περισσότερο από βέβαιη.

β) Ρύπανση των νερών: Η απόρριψη σε ροές νερών, σε ακτές, σε όχθες ποταμών, σε βάλτους, αλλά και στο έδαφος, συντελούν στη ρύπανση των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων.

γ) Ρύπανση του αέρα: Η ελεύθερη καύση απορριμμάτων στον αέρα, αποτελεί πηγή ρύπανσης της ατμόσφαιρας, λόγω του εκλυόμενου καπνού, των οξειδίων, των υδρογονανθράκων και των σωματιδίων. Επιπλέον, η δυσοσμία κάνει αφόρητη την κατάσταση.

δ) Η ανεξέλεγκτη απόρριψη σκουπιδιών τραυματίζει το περιβάλλον και αλλοιώνει την φυσική ομορφιά του τοπίου. Οι συνέπειες είναι δυσάρεστες και για τον τουρισμό των περιοχών αυτών.

ε) Ο κίνδυνος πυρκαγιών λόγω αυτανάφλεξης σε χώρους που χρησιμοποιούνται ανεξέλεγκτα για απόρριψη σκουπιδιών είναι μεγάλος.

... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨  Φυσικοί πόροι ονομάζονται οι πηγές από τις οποίες ο άνθρωπος μπορεί να πάρει υλικά ή ενέργεια για να καλύψει τις ανάγκες του. Στους φυσικούς πόρους περιλαμβάνονται οι ανανεώσιμες πηγές, όπως έδαφος, το δάσος, το νερό, ο αέρας, ο ήλιος,  και μη ανανεώσιμες πηγές, όπως τα ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο, φυσικό αέριο), τα ραδιενεργά ορυκτά (ουράνιο, πλουτώνιο), τα μεταλλεύματα.

¨  Η τεχνολογική και βιομηχανική ανάπτυξη του 20ου, είχε ως κινητήριους μοχλούς τις μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, με τρόπο όμως που επέφερε την μείωση των αποθεμάτων με κίνδυνο οι επόμενες γενιές να αντιμετωπίσουν σοβαρά προβλήματα ανεπάρκειας φυσικών πόρων. Σήμερα παρά ποτέ προβάλλεται εντονότατα το αίτημα για αειφορική διαχείριση των φυσικών πόρων. Μια άλλη δυσμενής συνέπεια είναι τα σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα, η ρύπανση και η μόλυνση του εδάφους, των νερών και του αέρα.

¨  Για την αντιμετώπιση των προβλημάτων ακολουθούνται τρεις βασικές κατευθύνσεις: α) η αναζήτηση ανεκμετάλλευτων αποθεμάτων ορυκτού πλούτου, β) η εκμετάλλευση της πυρηνικής ενέργειας (πυρηνική διάσπαση, πυρηνική σύντηξη και γ) η χρησιμοποίηση εναλλακτικών ανανεώσιμων μορφών ενέργειας. Τα ορυκτά καύσιμα, που τα αποθέματά τους όλο και μειώνονται δεν αποτελούν λύση για το απώτερο μέλλον. Η πυρηνική ενέργεια, με τη  σημερινή τεχνολογία, εμπεριέχει κινδύνους για το περιβάλλον. Η πυρηνική σύντηξη πιθανόν    να   λύσει   κάποια   προβλήματα,  αλλά  προς  το  παρόν  δεν υφίσταται ασφαλή τεχνολογία ελεγχόμενης σύντηξης για την παραγωγή ενέργειας. Η αξιοποίηση των ανανεώσιμων μορφών ενέργειας, αποτελεί μια προοπτική για το μέλλον που μπορεί να λύσει τα μεγάλα ενεργειακά προβλήματα. Η ηλιακή ενέργεια, η αιολική ενέργεια, η υδροηλεκτρική ενέργεια, η γεωθερμική ενέργεια και η χημική ενέργεια που παράγεται από βιομάζα, μπορούν σε συνδυασμό να αποδώσουν μεγάλα ποσά ενέργειας χωρίς να καταστρέφεται το περιβάλλον.

¨  Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας. Η ηλεκτροκίνηση των αυτοκινήτων με την μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό αποτελεί γεγονός που θα απαλλάξει σταδιακά τις πόλεις από την ρυπογόνο δράση των καυσίμων. Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα και η θέρμανση κτιρίων με την χρήση ηλιακής ενέργειας, άρχισε να εφαρμόζεται με επιτυχία. Άλλες εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας είναι τα γνωστά θερμοκήπια, τα ηλιακά ξηραντήρια και οι ηλιακοί αποστακτήρες για την αφαλάτωση του νερού σε παραθαλάσσιες και άνυδρες περιοχές. Η αιολική ενέργεια προέρχεται από τον άνεμο και χρησιμοποιείται από αιώνες σαν πηγή ενέργειας. Οι ανεμόμυλοι έχουν χρησιμοποιηθεί για το άλεσμα των σπόρων του σιταριού ή του καλαμποκιού, αλλά και για την  άντληση νερού. Σήμερα η αιολική ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω των ανεμογεννητριών. Σε πολλές περιοχές της Ελλάδος η ταχύτητα των ανέμων είναι ιδανική για την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας. Στα ελληνικά νησιά, Σαμοθράκη, Μύκονο, Κύθνο και στην Κρήτη, που η ταχύτητα των ανέμων ξεπερνά τα 10 m/s, έχουν εγκατασταθεί περισσότερες από 130 ανεμογεννήτριες των 750 kW η καθεμιά. Μια ανεμογεννήτρια 2MW μπορεί να παράγει ενέργεια ισοδύναμη   με   αυτή    που    παράγουν    500   τόνοι   πετρελαίου.     Η

υδροηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί τη ροή του νερού, όπως υδατοπτώσεις, παλίρροιες, για την παραγωγή ενέργειας. Ο παραδοσιακός υδρόμυλος και ο υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελούν τα πιο γνωστά παραδείγματα. Το 1/5 των παγκόσμιων αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από τις υδατοπτώσεις. Στη χώρα μας οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί καλύπτουν σημαντικό μέρος των αναγκών ηλεκτροδότησης. Η γεωθερμική ενέργεια είναι αυτή που παράγεται από τα θερμαινόμενα νερά ή τον ατμό που αναβλύζουν από τη γη. Πολλές περιοχές στη χώρα μας, Λέσβος, Σαμοθράκη, παρουσιάζουν γεωθερμικό ενδιαφέρον. Στη Βόρεια Ελλάδα περίπου 150.000 τετραγωνικών μέτρων θερμοκηπίων χρησιμοποιούν για θέρμανση την γεωθερμική ενέργεια. Επίσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την θέρμανση κατοικιών, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στις ιχθυοκαλλιέργειες. Για θεραπευτικούς λόγους (ιαματικά λουτρά) η χρήση των ζεστών νερών είναι γνωστή από αρχαιοτάτων χρόνων και σήμερα είναι πολύ διαδεδομένη στα αξιόλογα κέντρα της Αιδηψού, των Καμένων Βούρλων, της Υπάτης, του Λαγκαδά, των Μεθάνων, της Τραϊανούπολης, της Κυλλήνης, κ.ά. Η θερμότερη πηγή στην Ευρώπη είναι του Πολύχνιτου της Λέσβου (88 °C), ενώ η θερμοκρασία των πηγών της Τραϊανούπολης του Νομού Έβρου φτάνει τους 48 °C.

Eρώτηση της σελίδας 163 του σχολικού βιβλίου

Εσείς συμβάλλετε στην εξοικονόμηση ενέργειας (φυσικών πόρων και χρημάτων);

– Βάλτε ένα (+) σε κάθε πράξη σας που εξοικονομεί ενέργεια.

– Να σχεδιάσετε τη δική σας ιδέα που συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Απάντηση

– Από τις πράξεις που περιγράφονται με εικόνες και συμβάλλουν στην εξοικονόμηση ενέργειας, ο μαθητής θα πρέπει να σημειώσει ένα (+) σε όσες απ’ αυτές τηρεί ο ίδιος στην καθημερινή του ζωή. Δυστυχώς οι περισσότεροι από εμάς δεν φροντίζουμε συνειδητά για την εξοικονόμηση ενέργειας, παρά μόνο αν αυτό έχει άμεσες οικονομικές επιπτώσεις (λογαριασμοί ρεύματος, νερού, πετρελαίου θέρμανσης, καύσιμων, κ.λ.π.). Πρέπει όλοι να συνειδητοποιήσουμε ότι τα προβλήματα του περιβάλλοντος και της ενέργειας μας αφορούν όλους και περισσότερο τις επόμενες γενιές. Η χρησιμοποίηση των μέσων μαζικής μεταφοράς, η ανακύκλωση, η οικονομία στην κατανάλωση ενέργειας και νερού, είναι καιρός να γίνουν καθημερινή πρακτική από όλους μας.

– Για την εξοικονόμηση ενέργειας και την συντήρηση των εξαντλούμενων ενεργειακών πόρων μπορούμε: α) να χρησιμοποιούμε την ηλιακή ενέργεια για θέρμανση του νερού ή του σπιτιού, β) να οδηγούμε μικρότερα αυτοκίνητα μέσα στην πόλη, που καίνε λιγότερο και εκπέμπουν λιγότερους ρύπους, γ) να επιλέγουμε αγαθά «ανακυκλώσιμα», δ) να χρησιμοποιούμε σε περισσότερες δραστηριότητες το υγραέριο και το φωταέριο, ε) να κάνουμε οικονομία στην κατανάλωση νερού και ηλεκτρικού ρεύματος, στ) να ενημερωθούμε για τα προγράμματα ανακύκλωσης και να συμμετέχουμε σε αυτά, ζ) να συμμετέχουμε σε δημόσιες συζητήσεις και δραστηριότητες που σχετίζονται με το περιβάλλον, η) να εκλέγουμε στις δημοτικές και εθνικές εκλογές ανθρώπους που πραγματικά νοιάζονται για ο περιβάλλον και συμβάλλουν με τις πράξεις τους και τα έργα τους στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Ο μαθητής θα πρέπει να σχεδιάσει την δικιά του ιδέα για την εξοικονόμηση ενέργειας.

ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

¨  Ο άνθρωπος διαχειρίστηκε το περιβάλλον με τέτοιο τρόπο ώστε να θέσει σε κίνδυνο την ίδια την επιβίωσή του πάνω στη γη. Δεν μπόρεσε να συνειδητοποιήσει ότι το περιβάλλον δεν του ανήκει και επιπλέον η πρόκληση ανισορροπιών και καταστροφών θα επηρεάσουν και τον ίδιο. Σήμερα, η ανάγκη προστασίας του περιβάλλοντος είναι επιτακτική. Δεν υπάρχει χρόνος για υπαναχώρηση στην άμεση λήψη μέτρων που θα έχουν στόχο την αναστροφή της πορείας καταστροφής του περιβάλλοντος. Οι προσπάθειες προς την κατεύθυνση αυτή είναι πολύπλευρες.

¨  Η χρησιμοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορούν να συμβάλλουν στη μείωση της κατανάλωσης του πετρελαίου, του κάρβουνου και των ορυκτών καυσίμων, έτσι ώστε να μειωθεί η εκπομπή ρύπων στην ατμόσφαιρα και να προστατευθούν τα ενεργειακά αποθέματα. Η εξοικονόμηση πρώτων υλών μπορεί να γίνει με την εφαρμογή των προγραμμάτων ανακύκλωσης. Η μείωση των απορριμμάτων συμβάλλει στον καλύτερο έλεγχο της ρύπανσης και στην αποδοτικότερη διαχείριση τους με στόχο την παραγωγή ενέργειας και εδαφοβελτιωτικών (compost). Οι εκπομπές καυσαερίων μπορεί να περιοριστούν με τη χρήση ειδικών φίλτρων από τις βιομηχανίες, καταλυτών από τα αυτοκίνητα, βελτιωμένων καυσίμων, και ρύθμιση των κινητήρων εσωτερικής και εξωτερικής καύσης. Ο περιορισμός της χρήσης λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων είναι αναγκαία προϋπόθεση προκειμένου να μειωθεί η ρύπανση των νερών (λίμνες, ποτάμια, θάλασσες). Οι βιοκαλλιέργειες πρέπει να ενισχυθούν και να επεκταθούν σε όλα τα αγροτικά προϊόντα. Επιπλέον, στην προστασία   των  νερών   συμβάλλει  ο   βιολογικός   καθαρισμός    των

αστικών λυμάτων. Πρόκειται για μια διαδικασία, όπου τα λύματα εισέρχονται σε διάφορες φάσεις καθαρισμού, στις οποίες περιλαμβάνεται και η χρησιμοποίηση μικροοργανισμών, που αποικοδομούν το οργανικό φορτίο. Έτσι, τα λύματα πριν καταλήξουν στον υδάτινο αποδέκτη χλωριώνονται και αποδίδονται στο περιβάλλον με μέγιστο βαθμό καθαρότητας. Επίσης, η διαχείριση των τοξικών και ραδιενεργών αποβλήτων και η αντιμετώπιση των πετρελαιοκηλίδων είναι επιβεβλημένη για την προστασία του περιβάλλοντος. Η παραδοσιακές χημικές μέθοδοι, αλλά και οι βιοτεχνολογικές μέθοδοι με τη χρησιμοποίηση κατάλληλων μικροοργανισμών μπορούν να συμβάλλουν στη μείωση της ρύπανσης. Το ιδιαίτερα αυστηρό νομοθετικό πλαίσιο και η αφύπνιση της κοινής γνώμης αποτελούν ίσως το σημαντικότερο παράγοντα στη λήψη μέτρων προστασίας του περιβάλλοντος. Από την άλλη μεριά η τεχνολογική και επιστημονική ανάπτυξη έχει προσφέρει πολλές διεξόδους στα προβλήματα της ρύπανσης, ενώ στο μέλλον ίσως κατορθώσει να δώσει οριστική λύση στο παγκόσμιο αίτημα για καθαρή ανανεώσιμη ενέργεια.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΕΡΓΑΣΙΕΣ (του σχολικού βιβλίου)

1) Nα σημειώσετε με (Σ) το σωστό ή με (Λ) το λάθος σε καθεμιά από τις παρακάτω προτάσεις:

– Οι υδατοπτώσεις μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

– Η μεγάλη ηλιοφάνεια είναι απαραίτητη για την αιολική ενέργεια.

– Όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας περιορίζουν την υπερκατανάλωση πετρελαίου.

– Η γεωθερμική ενέργεια είναι η ενέργεια που παρέχεται από τον άνεμο.

Απάντηση

– Σωστό

– Λάθος

– Σωστό

– Λάθος

2) Αντιστοιχίστε τους όρους της αριστερής στήλης με τις προτάσεις της δεξιάς στήλης:

πετρέλαιο                                             προέρχεται από τον άνεμο

φράγματα                                             επεξεργασία αστικών λυμάτων

βιολογικός καθαρισμός                      μη ανανεώσιμος φυσικός πόρος

αιολική ενέργεια                                υδροηλεκτρική ενέργεια

Απάντηση

                      πετρέλαιο                       προέρχεται από τον άνεμο

                      φράγματα                        επεξεργασία αστικών λυμάτων

βιολογικός καθαρισμός                      μη ανανεώσιμος φυσικός πόρος

           αιολική ενέργεια                      υδροηλεκτρική ενέργεια   

3) Συμπληρώστε με την κατάλληλη λέξη τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:

– Σήμερα, η επεξεργασία των αστικών λυμάτων συχνά γίνεται με ______________  καθαρισμό.

– Η __________________  ενέργεια καλύπτει το 1/5 της παραγόμενης παγκόσμιας ενέργειας.

– Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες μετατρέπουν την  __________  ενέργεια σε _________ ενέργεια.

– Το κάρβουνο είναι μια μη __________ πηγή ενέργειας.

Απάντηση

– Σήμερα, η επεξεργασία των αστικών λυμάτων συχνά γίνεται με βιολογικό καθαρισμό.

– Η υδροηλεκτρική ενέργεια καλύπτει το 1/5 της παραγόμενης παγκόσμιας ενέργειας.

– Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε θερμική ενέργεια.

– Το κάρβουνο είναι μια μη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

4) Ορισμένες χρήσεις της αιολικής, της ηλιακής και της γεωθερμικής ενέργειας ήταν γνωστές από την Αρχαία Ελλάδα. Κάνετε μια μικρή έρευνα και καταγράψτε τις χρήσεις αυτές. Ύστερα από 2.000 χρόνια περίπου, οι σημερινοί Έλληνες γνωρίζουν και εφαρμόζουν τις χρήσεις αυτές; Συγκεντρώστε όσα περισσότερα στοιχεία μπορείτε και δημιουργήστε ένα συγκριτικό κατάλογο χρήσης εναλλακτικών μορφών ενέργειας στην Αρχαία και στη Νεότερη Ελλάδα.

Απάντηση

Η εκμετάλλευση των φυσικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην Αρχαία Ελλάδα δεν ήταν ιδιαίτερα διαδεδομένη. Οι κυριότερες μηχανές στην αρχαιότητα χρησιμοποιούσαν μηχανική ενέργεια και συστήματα τροχαλιών, μοχλών, κ.λ.π., έτσι ώστε να διευκολύνουν την εκτέλεση έργου. Η χρήση της αιολικής ενέργειας περιορίζονταν μόνο για την κίνηση των ιστιοφόρων πλοίων. Είναι ενδεικτικό ότι απεικονίσεις ιστιοφόρων υπάρχουν σε Αιγυπτιακό αμφορέα του 3.200 π.Χ.. Ελληνικό ιστιοφόρο της προκλασσικής εποχής είναι ο κέρκουρος, ενώ αργότερα εμφανίζονται οι διήρεις και οι τριήρεις. Ο ανεμόμυλος εμφανίζεται μετά τον 11ο αιώνα μ.Χ., ενώ οι ανεμογεννήτριες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τον 20ο αιώνα. Ανεμόμυλους και ανεμογεννήτριες έχουμε κυρίως στα νησιά του Αιγαίου, όπου η ταχύτητα των ανέμων ξεπερνά τα 10 m/sec.

Η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή άλλων μορφών ενέργειας άμεσα εκμεταλλεύσιμων από τον άνθρωπο, διερευνήθηκε συστηματικά τις τελευταίες δεκαετίες και άρχισαν οι πρακτικές εφαρμογές. Στην αρχαιότητα χρησιμοποιούσαν την ηλιακή ενέργεια για την θέρμανση και αφυδάτωση των τροφών (ξήρανση), έτσι ώστε  να  διατηρούνται για μεγάλα  χρονικά  διαστήματα.  Επίσης,   είναι γνωστός ο θρύλος, ότι ο Αρχιμήδης χρησιμοποιώντας κάτοπτρα κατέστρεψε τον ρωμαϊκό στόλο σε μια επίθεσή του κατά των Συρακουσών. Τα κάτοπτρα και οι φακοί εστιάζουν τις ηλιακές ακτίνες σε συγκεκριμένα σημεία, όπου αναπτύσσονται τεράστιες θερμοκρασίες. Μια μεταγενέστερη εφαρμογή είναι η ηλιακή κάμινος, όπου πετυχαίνονται με τη χρήση φακών ή παραβολικών κατόπτρων υψηλές θερμοκρασίες ικανές για την τήξη μετάλλων. Είναι χαρακτηριστικό ότι στην εστιακή θέση των ηλιακών ακτίνων μπορεί να αναπτυχθεί θερμοκρασία 3.000 °C, που αρκεί για να ανοιχτεί μια τρύπα σε μια χαλύβδινη δοκό μέσα σε 30 δευτερόλεπτα. Σύγχρονες χρήσεις της ηλιακής ενέργειας είναι οι ηλιοθερμαντήρες για την θέρμανση νερού (θερμοσίφωνες) και για την κεντρική θέρμανση κτιρίων, οι ηλιοψυκτήρες με τους οποίους επιτυγχάνεται η εξάτμιση μιας πτητικής ουσίας και η παραγωγή ψύχους, ο ηλιακός φούρνος, που μπορεί να τροφοδοτήσει έναν ολόκληρο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, τα γνωστά θερμοκήπια, τα ηλιακά ξηραντήρια και οι ηλιακοί αποστακτήρες για την αφαλάτωση του νερού σε παραθαλάσσιες, αλλά άνυδρες περιοχές και τα φωτοβολταϊκά κύτταρα ή φωτοκύτταρα, που μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική, που δίνουν την προοπτική σημαντικών μελλοντικών εφαρμογών με την κατασκευή ηλιακών σταθμών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε τροχιά γύρω από τη γη.

Η γεωθερμική ενέργεια με τη χρήση των θερμών νερών για θεραπευτικούς λόγους είναι γνωστή από αρχαιοτάτων χρόνων. Η χρησιμοποίησή της για θέρμανση κατοικιών και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας άρχισε τα τελευταία χρόνια. Στην Ελλάδα η κυριότερη χρήση της γεωθερμικής ενέργειας περιορίζεται στη θέρμανση περίπου 150.000 τετραγωνικών μέτρων θερμοκηπίων, κυρίως στη Β. Ελλάδα, και στη χρήση των θερμών λουτρών για ιαματικούς λόγους.

5) Μία από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι η γεωθερμική, η οποία έχει πολλές εφαρμογές στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων. Αναζητήστε σε βιβλιογραφικές και άλλες πηγές αυτές τις εφαρμογές της γεωθερμίας και καταγράψτε ΄τες σε έναν κατάλογο.

Απάντηση

Οι μεγάλες θερμοκρασίες στο εσωτερικό της γης αποτελούν μια ατέλειωτη πηγή ενέργειας (γεωθερμική). Όσο μπαίνουμε μέσα στη γη, κατά μέσο όρο κάθε τριάντα μέτρα η θερμοκρασία αυξάνεται κατά 1°C. Η απόσταση αυτή που ανάλογα με τις συνθήκες του φλοιού της γης μεταβάλλεται εκφράζεται με τον όρο γεωθερμική βαθμίδα. Σε ορισμένες περιοχές η γεωθερμική βαθμίδα είναι 1-10 μέτρα και χαρακτηρίζονται από την παρουσία σε μικρά βάθη πετρωμάτων υψηλών θερμοκρασιών που ζεσταίνουν το νερό που κυκλοφορεί. Τα γεωθερμικά αυτά πεδία (π.χ. Μήλος, Λέσβος) αξιοποιούνται με γεωτρήσεις που φέρνουν το νερό ή ατμούς στην επιφάνεια για διάφορες χρήσεις (θέρμανση, ιαματικά λουτρά και παραγωγή ενέργειας).

Συνεπώς, η γεωθερμική ενέργεια είναι λάθος να ισχυριστούμε ότι έχει πολλές εφαρμογές στην καθημερινή ζωή του ανθρώπου. Η χρήση της είναι περιορισμένη και εντοπίζεται μόνο στις περιοχές που οι γεωλογικές συνθήκες το επιτρέπουν.

... ότι πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής

¨  Η ανεξέλεγκτη και αλόγιστη χρήση των φυσικών πόρων, η συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις σε υλικά αγαθά και η πληθυσμιακή έκρηξη οδηγούν τα ενεργειακά αποθέματα σε συρρίκνωση και το περιβάλλον σε καταστροφή με τραγικές συνέπειες για τη ζωή στον πλανήτη μας.

¨  Οι δασικές εκτάσεις συνεχώς μειώνονται και μετατρέπονται σε καλλιεργούμενη γη, η χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων αυξάνεται προκειμένου να αυξηθεί η παραγωγή και να αντιμετωπιστούν οι διογκούμενες απαιτήσεις σε τρόφιμα, το επίπεδο ρύπανσης του αέρα, των υδάτων και του εδάφους έφτασε σε οριακά επίπεδα και ο άνθρωπος συνεχίζει το καταστροφικό του έργο, χωρίς να σκέφτεται τις μελλοντικές γενιές.

¨  Η συνειδητοποίηση των κινδύνων από τους απλούς πολίτες δεν αρκεί να πείσει τις κυβερνήσεις των μεγάλων κρατών να συνυπογράψουν και να εφαρμόσουν συνθήκες περιορισμού της ρύπανσης και προστασίας του περιβάλλοντος, που θα αφορούν και θα δεσμεύουν όλα τα κράτη της γης. Το οικονομικό κόστος τέτοιων μέτρων είναι τεράστιο και δυσβάστακτο για τις φτωχές χώρες, ενώ ταυτόχρονα οι πλουσιότερες χώρες δεν δείχνουν διάθεση οικονομικής συνδρομής.

¨  Οι άνθρωποι μπροστά στον μεγάλο κίνδυνο από την υποβάθμιση του περιβάλλοντος εφαρμόζουν μεθόδους για την μείωση της ρύπανσης και την εξοικονόμηση ενέργειας. Η βελτίωση των καυσίμων και των μηχανών εσωτερικής καύσης, η μείωση των λιπασμάτων και των φυτοφαρμάκων, η ανακύκλωση των υλικών, που δεν βιοδιασπώνται (PVC, πλαστικές σακούλες)  ή βιοδιασπώνται  πολύ  δύσκολα, ο βιολογικός καθαρισμός, η ασφαλή και χρήσιμη διάθεση των απορριμμάτων και η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αποτελούν μεθόδους που έχουν στόχο την βελτίωση της κατάστασης και την επαναφορά των ισορροπιών στο περιβάλλον.

¨  Στόχος όλων μας πρέπει να είναι η αειφορική ανάπτυξη ως μοντέλο διαχείρισης των οικοσυστημάτων και των φυσικών πόρων, δηλαδή μιας ανάπτυξης που διασφαλίζει τις δικές μας ανάγκες χωρίς να υποθηκεύει το μέλλον των επόμενων γενεών.

Ερωτήσεις - εργασία της σελίδας 166 του σχολικού βιβλίου.

– Καταγράψτε αντικείμενα που μπορεί να βρείτε στον κάδο απορριμμάτων του σπιτιού σας και του σχολείου σας.

–  Σημειώστε στον κατάλογό σας με (+) ποια από αυτά τα αντικείμενα μπορεί να ανακυκλωθούν.

– Συζητήστε στην τάξη για ποιο λόγο τα αντικείμενα αυτά δεν έχουν τοποθετηθεί σε ειδικούς κάδους ανακύκλωσης.

– Τι μπορείτε να κάνετε με τους συμμαθητές σας, για να λυθεί το πρόβλημα της ανακύκλωσης στην περιοχή σας;

Απάντηση

– Στον κάδο απορριμμάτων του σπιτιού μας και του σχολείου μπορούμε να βρούμε αντικείμενα, όπως λάστιχα, υφάσματα, μπάζα και οικοδομικά υλικά, χαρτικά (εφημερίδες, βιβλία, περιοδικά, τετράδια, τηλεφωνικούς καταλόγους, χαρτιά περιτυλίγματος, κ.λ.π.), πλαστικά (συσκευασίες, φιάλες, παιδικά παιχνίδια, κ.λ.π.), αλουμινένια κουτιά, κονσέρβες, σίδερα, γυάλινες φιάλες, βαζάκια, μπουκαλάκια, υπολείμματα τροφών, φύλλα δέντρων, κλαδιά, χόρτα και άλλα οργανικά υλικά.

– Τα αντικείμενα που ανακυκλώνονται είναι όσα αποτελούνται από μέταλλο (αλουμίνιο, σίδηρο, κ.λ.π.), πλαστικό, χαρτί και γυαλί.

– Η σημασία της ανακύκλωσης είναι καθοριστική, αφού αφ’ ενός παρατείνουμε τη διάρκεια ζωής των χώρων διάθεσης των απορριμμάτων, αφού αυτά τα υλικά δεν φτάνουν στις χωματερές και αφ’ ετέρου προστατεύουμε και εξοικονομούμε σε σημαντικό βαθμό τους φυσικούς πόρους. Οι λόγοι που πιθανόν τα προς ανακύκλωση αντικείμενα δεν έχουν τοποθετηθεί σε ειδικούς κάδους ανακύκλωσης, σχετίζονται με την μη ύπαρξη τέτοιων κάδων και με την αδιαφορία των κατοίκων και των δήμων να συμμετάσχουν  σε παρόμοια προγράμματα. Για την μη ύπαρξη των κάδων οι δήμοι έχουν την ευθύνη, ενώ η αδιαφορία που δείχνουν οι κάτοικοι σχετίζεται με την άγνοιά τους γύρω από τα θέματα της ανακύκλωσης, από την έλλειψη ενημέρωσης, αλλά και από τη μη ύπαρξη ικανοποιητικών οικονομικών κινήτρων. Το κόστος ανακύκλωσης των απορριμμάτων είναι πολύ υψηλότερο από το κόστος της ταφής και επομένως οι δήμοι δεν μπορούν να σηκώσουν εύκολα την σχετική δαπάνη. Επομένως, εκτός από την θέληση και την άριστη οργάνωση, μια τέτοια προσπάθεια θα απαιτούσε την χρηματοδότηση από την κεντρική διοίκηση. Από το 1985 ξεκίνησε για πρώτη φορά ένα πειραματικό πρόγραμμα διαλογής χαρτιού, γυαλιού και μετάλλων σε δέκα δήμους της Αττικής, χρηματοδοτούμενο από το Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. Το πρόγραμμα απαιτεί τον διαχωρισμό των απορριμμάτων στην πηγή τους, δηλαδή από τον ίδιο τον πολίτη που έπρεπε να διαχωρίζει τα τρία υλικά και να τα ρίχνει στους ειδικούς κάδους, στο κόκκινο τα μέταλλα, στο μπλε τα γυάλινα αντικείμενα, και στο πράσινο τα χαρτιά, που είχαν τοποθετηθεί σε κεντρικά σημεία σε κάθε δήμο. Σήμερα χρηματοδοτούνται πάνω από 60 δήμοι για παρόμοια προγράμματα. Η επιτυχία τέτοιων προγραμμάτων

εξαρτάται κυρίως από τους πολίτες. Απαιτείται πριν από όλα η συνειδητοποίηση της ανάγκης ανακύκλωσης των απορριμμάτων προκειμένου να προστατευτεί το περιβάλλον.

Είναι χαρακτηριστικό ότι από τα 800 εκατομμύρια κουτάκια αλουμινίου που χρησιμοποιούνται κάθε χρόνο στην Ελλάδα, 25-30 % πηγαίνουν για ανακύκλωση, από τους 125.000 τόνους γυαλιού που καταναλώνουμε, περίπου 20% ανακυκλώνεται, από περίπου 800.000 τόνους χαρτιού, ανακυκλώνεται το 30%, ενώ από περίπου 1 δισεκατομμύριο πλαστικά μπουκάλια νερού ή αναψυκτικών, ανακυκλώνεται μόνο το 1%. Πρέπει να τονιστεί ότι η παραγωγή ενός τόνου συμβατικού χαρτιού από χημικό πολτό δημιουργεί έξι φορές περισσότερη μάζα υγρών αποβλήτων, με 216 φορές περισσότερο ρυπαντικό φορτίο από ότι η παρασκευή ενός τόνου ανακυκλωμένου χαρτιού και ένα κιλό ανακυκλωμένο αλουμίνιο εξοικονομεί 4 κιλά ορυκτού βωξίτη. Οι προσπάθειες στη χώρα μας έχουν συστηματοποιηθεί τα τελευταία χρόνια. Η Ελληνική Εταιρία Ανάκτησης και Ανακύκλωσης έχει    προχωρήσει   στην    κατασκευή   μονάδας   ανάκτησης     υλικών

συσκευασίας στην πρωτεύουσα, ενώ προγραμματίζονται παρόμοιες μανάδες από τοπικούς φορείς στην Πάτρα, τη Λήμνο και τη Ζάκυνθο.

– Πρέπει οι μαθητές, η σχολική κοινότητα, οι γονείς, οι περιβαλλοντικές οργανώσεις να συνεργαστούν στην οργάνωση της ανακύκλωσης. Μπορεί ακόμη να ζητηθεί η συνδρομή του δήμου, της Νομαρχίας και του Υπουργείου Περιβάλλοντος. Οι μαθητές θα μεριμνήσουν ώστε το απορρίμματα να διαχωρίζονται στην πηγή τους και τα προς ανακύκλωση υλικά να συγκεντρώνονται ή στους ειδικούς κάδους που θα τοποθετήσει ο δήμος ή σε σημεία που θα υποδείξουν οι μαθητές. Τα απορρίμματα περισυλλέγονται και αξιοποιούνται από την εγχώρια βιομηχανία αλουμινίου, πλαστικού, γυαλιού και χαρτιού.  

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΝΩΣΕΩΝ

Þ  Τι γνωρίζετε για τον βιολογικό καθαρισμό;

Τα αστικά λύματα περιέχονται στους υπονόμους του αποχετευτικού συστήματος και προέρχονται από σπίτια, εμπορικά καταστήματα, βιομηχανίες και από γεωργοκτηνοτροφικές δραστηριότητες και εγκαταστάσεις. Τα λύματα περιέχουν αιωρούμενα στερεά σωματίδια, διαλυμένα οργανικά υλικά (χαρτί, κόπρανα, ούρα, σαπούνια, απορρυπαντικά, λίπη, έλαια και υπολείμματα τροφών), ανόργανα συστατικά (άμμο, άργιλο, αμμωνία, φώσφορο, μεταλλικές ενώσεις, κ.λ.π.) και μικροοργανισμούς. Η δυσάρεστη οσμή και το χρώμα τους οφείλεται στο οργανικό υλικό, το οποίο υφίσταται αναερόβια διάσπαση. Η ανεξέλεγκτη διάθεση των λυμάτων στους υδάτινους αποδέκτες (κλειστούς κόλπους, λίμνες, ποτάμια) προκαλεί ρύπανση και συνθήκες ευτροφισμού. Η μικροβιακή διάσπαση του οργανικού υλικού έχει ως αποτέλεσμα την κατανάλωση του οξυγόνου των υδάτινων αποδεκτών και δημιουργία αναερόβιων συνθηκών με συνέπεια την έκλυση αφόρητης δυσοσμίας. Για να αποφευχθεί η ρύπανση επιβάλλεται η επεξεργασία των λυμάτων με μια διαδικασία που ονομάζεται βιολογικός καθαρισμός και αποσκοπεί στην μείωση του οργανικού φορτίου και στον καθαρισμό των λυμάτων.

Ο σχεδιασμός εγκαταστάσεων βιολογικού καθαρισμού είναι μια συνθετική εργασία που απαιτεί το συνδυασμό βιολογικών, τεχνολογικών και οικονομικών παραγόντων. Μια συνήθη εγκατάσταση επεξεργασίας αστικών λυμάτων αποτελείται από το μηχανικό καθαρισμό, το βιολογικό καθαρισμό και την επεξεργασία της λάσπης. Τα στάδια επεξεργασίας των λυμάτων  περιλαμβάνουν:   α)  την προεπεξεργασία,  που συνίσταται  στην εσχάρωση, την εξάμμωση, την απολίπανση, την επεξεργασία των οσμών και τη φυσικοχημική επεξεργασία (κροκίδωση), β) την πρωτοβάθμια καθίζηση, που συνίσταται στην πρωταρχική καθίζηση σε ειδική δεξαμενή και στη συλλογή της λάσπης (ιλύος) για χώνευση, γ) τον βιολογικό καθαρισμό, όπου γίνεται η αερόβια επεξεργασία των λυμάτων και η διάσπαση των διαλυμένων οργανικών υλικών με την συμμετοχή μικροοργανισμών, δ) την δευτεροβάθμια καθίζηση, που περιλαμβάνει την δεξαμενή τελικής καθίζησης και τη συλλογή της ενεργούς λάσπης (μικροβιακής βιομάζας), ε) την απολύμανση με χλωρίωση του νερού που πέφτει στον υδάτινο αποδέκτη, στ) την επεξεργασία της λάσπης (ιλύος), που περιλαμβάνει την αναερόβια χώνευση (μικροβιακή επεξεργασία), την παραγωγή βιοαερίου (μεθανίου), την πάχυνση της σταθεροποιημένης λάσπης και το σύστημα αφυδάτωσης της λάσπης.

Η προεπεξεργασία είναι μια αναγκαία διαδικασία που έχει σκοπό να απομακρύνει όλα τα αιωρούμενα στερεά, τα βαριά υλικά διαμέτρου μεγαλύτερη από 200 μ, τα λίπη, τα κολλοειδή συστατικά, τα θειούχα και να απαλλάξει τα λύματα από τις δυσάρεστες οσμές. Η προεπεξεργασία έχει την δυνατότητα να μειώσει κατά 85-90% τα αιωρούμενα υλικά και να μειώσει την απαίτηση για βιοχημική κατανάλωση οξυγόνου (ΒΟD₅) κατά 60-70 %.

Η πρωτοβάθμια καθίζηση γίνεται σε μεγάλες δεξαμενές και επιτρέπουν την απομάκρυνση 85-95 % των ουσιών που καθιζάνουν, το 50-65 % των αιωρούμενων υλικών και  το 25-50 % του BOD. Η λάσπη που καταβυθίζεται συλλέγεται και απομακρύνεται από την δεξαμενή.

Με το βιολογικό καθαρισμό επιτυγχάνεται η μείωση του οργανικού φορτίου εφαρμόζοντας την μέθοδο της ενεργοποιημένης βιομάζας. Με μια τεράστια συγκέντρωση από μικροοργανισμούς σε μικρό χώρο εξασφαλίζεται ο αυτοκαθαρισμός σε λίγες ώρες, κάτι που θα χρειαζόταν μέρες  στον  υγρό  αποδέκτη.  Η  διαδικασία αυτή απαιτεί  την   παρουσία

οξυγόνου (αερόβια επεξεργασία) και συνεπώς τον συνεχή τεχνητό αερισμό της δεξαμενής. Επιδίωξη του βιολογικού καθαρισμού είναι η οξείδωση των οργανικών ουσιών σε τελικά προϊόντα, όπως διοξείδιο του άνθρακα, νερό, οξείδια του αζώτου και του φωσφόρου και η μετατροπή των οργανικών ενώσεων σε μικροβιακή βιομάζα. Η φάση αυτή είναι πολύ κρίσιμη δεδομένου ότι πρόκειται για ένα βιολογικό σύστημα που βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία και μπορεί οι λάθος χειρισμοί ή η παρουσία βαρέων μετάλλων, δηλητηρίων, αναστολέων της μικροβιακής ανάπτυξης να οδηγήσουν σε κατάρρευση το σύστημα.

Με την δευτεροβάθμια καθίζηση (διαύγαση) διαχωρίζεται η ενεργός βιομάζα της δεξαμενής οξυγόνωσης σε, κατά το δυνατόν καθαρό νερό και σε συμπυκνωμένη βιομάζα που θα επανακυκλοφορεί.

Μετά τη δευτεροβάθμια καθίζηση τα λύματα περνούν στην απολύμανση (χλωρίωση). Σκοπός είναι η θανάτωση όλων των παθογόνων μικροβιακών στελεχών, πριν το «καθαρό» νερό πέσει στον υδάτινο αποδέκτη.

Η επεξεργασία της λάσπης με τη αναερόβια χώνευση είναι μια βιολογική διαδικασία σ’ ένα κλειστό χώρο χωρίς αέρα, που επιτρέπει μια σημαντική εξουδετέρωση των οργανικών υλικών διαμέσου μιας βακτηριακής ζύμωσης που παράγει μεθάνιο. Το μεθάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καύσιμο υλικό και να συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας.  

Þ  Μια από τις εναλλακτικές ήπιες μορφές ενέργειας προέρχεται από την αξιοποίηση της ολικής βιομάζας. Με ποιους τρόπους γίνεται η αξιοποίηση αυτή και ποιο το ενεργειακό μας κέρδος.

Η ηλιακή ενέργεια που φτάνει ετησίως στη γη υπολογίζεται σε 3^.10²⁴ joules, ενώ τα υπολογιζόμενα ορυκτά ενεργειακά αποθέματα αντιστοιχούν περίπου σε 4,3^.10²² joules, δηλαδή στην ηλιακή ενέργεια 5,2 ημερών. Τα φυτά απορροφούν ενέργεια με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης ή βιομετατροπής της τάξης των 3^.10²¹ joules, που αντιστοιχεί στο 1‰ της συνολικής ηλιακής ενέργειας. Η αποδοτικότητα της βιομετατροπής της ηλιακής ενέργειας δεν ξεπερνά το 5-6%, αφού τα

φυτά έχουν ανάγκη ενέργειας για την διατήρησή τους στη ζωή και την ανάπτυξη. Ο φυτικός κόσμος, μέσω της φωτοσύνθεσης, παράγει μια ποικιλία από οργανικά προϊόντα, όπως τα λιγνοκυτταρινούχα (10¹¹ τόνους ετησίως), οι βιταμίνες και τα αλκαλοειδή.

Η φυτική οργανική ύλη μαζί με την οργανική ύλη που περιέχεται σε ζωικής προέλευσης απόβλητα και στα απορρίμματα, αποτελούν το ενεργειακό δυναμικό κάθε χώρας, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας με μια ποικιλία από μεθόδους που άλλες εφαρμόζονται και άλλες βρίσκονται σε πειραματικό ή πιλοτικό στάδιο. Μια από τις μεθόδους αυτές είναι η καύση με σκοπό την επανάκτηση θερμότητας και μια άλλη η θερμοχημική αεριοποίηση και υγροποίηση της βιομάζας, που αφορούν την παραγωγή καυσίμου αερίου (μίγμα μονοξειδίου του άνθρακα, αιθυλενίου, ακετυλενίου, προπυλενίου και βενζολίου) ή την παραγωγή καυσίμου λαδιού (πυρόλυση). Ένας εναλλακτικός τρόπος επεξεργασίας περιλαμβάνει την συμμετοχή μικροοργανισμών, οι οποίοι επιτελούν αλκοολική ζύμωση ή μεθανογένεση. Η αιθανόλη που παράγεται από ζύμωση και απόσταξη φυτικών προϊόντων, όπως το ζαχαρότευτλο, το ζαχαροκάλαμο, οι σπόροι, το άχυρο των δημητριακών και η ξυλεία, ονομάζεται «πράσινο πετρέλαιο» και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο, αλλά και ως πρόδρομο του αιθυλενίου, που αποτελεί τη βάση της χημικής βιομηχανίας. Το μεθάνιο ή βιοαέριο που παράγεται από αξιοποίηση των ζωικών κυρίως απορριμμάτων με την συμμετοχή των μεθανοπαραγωγών βακτηρίων, εκτός από καύσιμο (με θερμιδική απόδοση μεγαλύτερη του πετρελαίου) χρησιμοποιείται στην πετροχημική βιομηχανία, αφού μετατρέπεται εύκολα σε ακετυλένιο, καθώς και για την παραγωγή υδραερίου, υδροκυανίου, άμορφου άνθρακα, και αλογονοπαραγώγων.

Γενικά, μπορούμε να πούμε ότι η παραγωγή βιοκαυσίμων αποτελεί μια μελλοντική προοπτική που θα δώσει την δυνατότητα αξιοποιώντας οργανικά απόβλητα και απορρίμματα αφενός να αντικαταστήσει αντάξια τις παραδοσιακές ορυκτές πηγές ενέργειας και αφετέρου να συμβάλλει στην αποσυμφόρηση του περιβάλλοντος από ρυπογόνες πηγές και στη βελτίωση της ποιότητας ζωής.

Þ  Εκτός από την ανακύκλωση, γνωρίζετε άλλους σύγχρονους τρόπους διαχείρισης των απορριμμάτων και επεξεργασίας των αποβλήτων;

Απορρίμματα ή στερεά απόβλητα είναι ουσίες ή αντικείμενα από τα οποία ο κάτοχος τους θέλει να απαλλαγεί ή επιβάλλεται να διατεθούν ελεγχόμενα για το συμφέρον του συνόλου. Το σύνολο των ενεργειών που συντελούν στην κατά το δυνατό μικρότερη επίδραση των απορριμμάτων στο περιβάλλον και στη μεγαλύτερη δυνατή αξιοποίησή τους, ονομάζεται διαχείριση των απορριμμάτων. Η διαχείριση περιλαμβάνει την συλλογή, μεταφορά, επεξεργασία και διάθεση των απορριμμάτων. Κάθε κάτοικος των αστικών κέντρων παράγει 0,8-0,9 κιλά απορρίμματα  την ημέρα, ενώ για τις αγροτικές περιοχές η ποσότητα αυτή είναι 0,6-0,7 Kg/ημέρα. Η σύνθεση των απορριμμάτων αυτών είναι: ζυμώσιμα οργανικά υλικά 57%, χαρτί 20%, πλαστικό 7%, μέταλλα 4%, ύφασμα-ξύλα-δέρμα-λάστιχα 4%, γυαλί 3%, αδρανή υλικά 1%, υπόλοιπα 4% . Εκτός από την διαδικασία προσωρινής αποθήκευσης (κάδοι απορριμμάτων), συλλογής και μεταφοράς των απορριμμάτων, που είναι εργασία πολύ σημαντική και με μεγάλο κόστος, η διάθεση των απορριμμάτων αποτελεί το κρισιμότερο στάδιο, αφού σχετίζεται άμεσα με τη ρύπανση του περιβάλλοντος.

Οι κυριότεροι μέθοδοι διάθεσης των απορριμμάτων είναι η υγειονομική ταφή, η βιοσταθεροποίηση (παραγωγή εδαφοβελτιωτικού) σε συνδυασμό με ανακύκλωση ή όχι και η καύση. Από τις μεθόδους αυτές η υγειονομική ταφή έχει το μικρότερο κόστος επένδυσης και το μικρότερο κόστος λειτουργίας.

Η υγειονομική ταφή προϋποθέτει τεράστιες εκτάσεις, σημαντικά έργα υποδομής για την στεγανοποίηση του πυθμένα και των πλευρών του χώρου διάθεσης, για την κατασκευή δικτύου αποστράγγισης, έργα αντιπλημμυρικής προστασίας περιμετρικά του χώρου, έργα και μέτρα προστασίας κατά των εκλυόμενων αερίων (μεθανίου), κατασκευή εξωτερικού και εσωτερικού οδικού δικτύου, περίφραξη, βοηθητικές κτιριακές εγκαταστάσεις και μηχανικός εξοπλισμός.

Η βιοσταθεροποίηση περιλαμβάνει χώρους για μηχανική διαλογή, για ζύμωση, για αποθήκευση του τελικού προϊόντος, και σημαντικό μηχανικό εξοπλισμό. Η διάθεση του τελικού προϊόντος είναι αρκετά δύσκολη και παρουσιάζει προβλήματα, όπως την ύπαρξη βαρέων μετάλλων.

Η καύση προϋποθέτει υψηλό κόστος επένδυσης και λειτουργίας, ενώ ταυτόχρονα προκύπτουν και προβλήματα που σχετίζονται με την διάθεση της τέφρας ή την έκλυση καυσαερίων και αιωρούμενων σωματιδίων που ρυπαίνουν τον ατμοσφαιρικό αέρα.

Σημαντικά είναι τα περιβαλλοντικά προβλήματα που προέρχονται από την ανεξέλεγκτη απόρριψη , αλλά και από τα ειδικά απορρίμματα, που λόγω ειδικής σύστασης ή ποσότητας απαιτούν ιδιαίτερη διαχείριση. Στα ειδικά απορρίμματα περιλαμβάνονται τα τοξικά και επικίνδυνα χημικά υλικά, τα ραδιενεργά υλικά, τα παλιά αυτοκίνητα και μεγάλες ποσότητες αδρανών υλικών. Στις μεθόδους διαχείρισή τους μπορούμε να αναφέρουμε την αποτέφρωση, τη χημική, ηλεκτροχημική ή βιολογική επεξεργασία, την εναπόθεση στο έδαφος, τη διάθεση στη θάλασσα ή σε ορυχεία.

Σε ότι αφορά την επεξεργασία των αποβλήτων, εκτός από τον βιολογικό καθαρισμό, έχουν αναπτυχθεί και άλλα εναλλακτικά συστήματα, που αξιοποιούν φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες της φύσης για να επιτύχουν το στόχο τους. Στα συστήματα αυτά περιλαμβάνονται τεχνητές λίμνες, στις οποίες γίνεται αερόβια ή αναερόβια αποικοδόμηση και καθίζηση, παρουσία συγκεκριμένων φυτικών ειδών που συμβάλλουν στην οξυγόνωση των αποβλήτων. Επίσης, μπορούμε να σημειώσουμε τον καθαρισμό αποβλήτων σε τεχνητούς υγρότοπους, με την συμμετοχή στη διαδικασία αυτή των καλαμιών, των βούρλων και άλλων υδρόφιλων φυτών και τα εδαφικά συστήματα επεξεργασίας αποβλήτων. Τα εναλλακτικά συστήματα εφαρμόζονται με επιτυχία στις Η.Π.Α και σε άλλες χώρες και απαιτούν σωστό σχεδιασμό με την συμμετοχή διαφόρων επιστημόνων, έχουν χαμηλό κόστος κατασκευής και λειτουργίας και επιτυγχάνουν ένα πολύ υψηλό βαθμό καθαρισμού.    

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ (του σχολικού βιβλίου)

1) Συμπληρώστε με την κατάλληλη λέξη τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:

– Οι φυσικοί πόροι είναι πηγές από τις οποίες ο άνθρωπος μπορεί να παραλάβει ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_____________ ή __________ για να καλύψει τις καθημερινές του ανάγκες.

– Όταν μειώνεται το όζον, αυξάνεται η ­­­­­­­­____________ ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης.

– Το νερό είναι ένας από τους _____________ φυσικούς πόρους.

– Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι το φαινόμενο εγκλωβισμού της _____________ ακτινοβολίας επάνω από την επιφάνεια της Γης.

Απάντηση

– Οι φυσικοί πόροι είναι πηγές από τις οποίες ο άνθρωπος μπορεί να παραλάβει υλικά ή ενέργεια για να καλύψει τις καθημερινές του ανάγκες.

– Όταν μειώνεται το όζον, αυξάνεται η υπεριώδης ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης.

– Το νερό είναι ένας από τους ανανεώσιμους φυσικούς πόρους.

– Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι το φαινόμενο εγκλωβισμού της θερμικής ακτινοβολίας επάνω από την επιφάνεια της Γης.

2) Αυτό το σήμα που υπάρχει στα αντικείμενα από ανακυκλωμένο υλικό και το ίδιο σήμα με ανοιχτόχρωμα βέλη                 στα αντικείμενα των οποίων το υλικό μπορεί να ανακυκλωθεί. Αναζητήστε στα αντικείμενα του σπιτιού σας ποια προϊόντα έχουν τα σήματα αυτά.

Απάντηση

Δυστυχώς τα σήματα αυτά δεν υπάρχουν σε πολλά αντικείμενα του σπιτιού μας. Μπορούμε να τα συναντήσουμε τυπωμένα στις συσκευασίες κυρίως Ιταλικών προϊόντων ή Γερμανικών και σπανίως ή καθόλου σε Ελληνικά προϊόντα. Ο κάθε μαθητής θα αναζητήσει τέτοια προϊόντα στο σπίτι του ή στα ράφια ενός μεγάλου Super Market και θα τα καταγράψει. Ενδεικτικά μπορούμε να αναφέρουμε συσκευασίες από σοκολάτες, φιαλίδια οδοντόκρεμας, ζελατίνα τυλίγματος τροφίμων, αλουμινόχαρτο, χαρτί υγείας, χαρτοπετσέτες, χαρτομάντιλα και ορισμένα κουτάκια αλουμινίου. Τα γυάλινα μπουκάλια δεν έχουν τα σχετικά σήματα, όπως και πολλά άλλα προϊόντα αν και προέρχονται εν μέρει ίσως από ανακυκλούμενη πρώτη ύλη.

3) Να συμπληρώσετε το σταυρόλεξο:

Απάντηση

4) Στην καθημερινή ζωή μας χρησιμοποιούμε πολλά προϊόντα φυτικής και ζωικής προέλευσης. Σκεφτείτε και καταγράψτε πέντε φυσικούς και πέντε ζωικούς οργανισμούς καθώς και τα αγαθά που προσφέρουν αυτοί στον άνθρωπο.

Απάντηση

Τα μεγάλα κωνοφόρα δέντρα, ελάτη, πεύκο, η οξιά, η βελανιδιά, προσφέρουν εκτός από την αναψυχή και την ομορφιά του τοπίου, μέσα σε ένα δάσος, και τη ξυλεία τους για την κατασκευή επίπλων και χαρτιού.  Τα  αγρωστώδη  φυτά,   σιτάρι,   κριθάρι,   καλαμπόκι,   σίκαλη,

αποτελούν σημαντικότατες καλλιέργειες, χρήσιμες και απαραίτητες για την διατροφή ανθρώπων και ζώων. Η ελιά, τα οπωροφόρα δέντρα, το βαμβάκι, η ντοματιά, αποτελούν φυτικούς οργανισμούς που τα προϊόντα τους είναι αναντικατάστατα.

Πολλοί ζωικοί οργανισμοί χρησιμοποιούνται από τον άνθρωπο γιατί του προσφέρουν προϊόντα διατροφής, κρέας, γάλα, αυγά. Μπορούμε ενδεικτικά να αναφέρουμε τα κοτόπουλα, τη γαλοπούλα, τις αγελάδες, τα βοοειδή, τις κατσίκες, τα πρόβατα, τους χοίρους, τα ψάρια και τα υπόλοιπα θαλασσινά οστρακοειδή και μαλάκια.

5) Να κατασκευάσετε μια τροφική αλυσίδα, στην οποία ο άνθρωπος θα είναι καταναλωτής τελευταίας τάξης.

Απάντηση

Φυτοπλακτό               ζωοπλακτό           μικρά καρκινοειδή         ψάρι                                                    άνθρωπος.

Φύλλα των δέντρων                 κάμπιες                  έντομα                   πουλιά                           άνθρωπος.

Χορτάρι                            φυτοφάγα ζώα (αγελάδες, κατσίκες, πρόβατα)                            άνθρωπος.

6) Με τις ακόλουθες τροφικές αλυσίδες να κατασκευάσετε ένα τροφικό πλέγμα.

Βελανιδιά - ακρίδα - πασχαλίτσα

Βελανιδιά - ακρίδα - δρυοκολάπτης

Βελανιδιά - μελίγκρα - δρυοκολάπτης

Απάντηση

                                                              δρυοκολάπτης

                            πασχαλίτσα

                                                                                            μελίγκρα

                                                     ακρίδα

                                     βελανιδιά

7) Τι είναι οι παραγωγοί και ποια η σημασία τους για τους καταναλωτές;

Απάντηση

Παραγωγοί είναι οι αυτότροφοι οργανισμοί που με τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης παράγουν από μόνοι τους τις οργανικές ουσίες που τους είναι απαραίτητες. Ουσιαστικά οι παραγωγοί αποθηκεύουν την ηλιακή ενέργεια και δημιουργούν τις προϋποθέσεις για την εγκατάσταση μιας τροφικής αλυσίδας  από καταναλωτές και για τη ροή ενέργειας που χαρακτηρίζει τα οικοσυστήματα. Η σημασία των παραγωγών για τους καταναλωτές είναι καθοριστική αφού χωρίς τους παραγωγούς δεν υπάρχει αποθήκευση ενέργειας και δημιουργία τροφικών σχέσεων. Η ύπαρξη των καταναλωτών εξαρτάται συνεπώς από τους παραγωγούς.

8) Ποιες είναι οι επιπτώσεις στο περιβάλλον από τη ρύπανση του εδάφους; Με ποιους τρόπους μπορούμε να εμποδίσουμε τη ρύπανση αυτή;

Απάντηση

Οι επιπτώσεις στο περιβάλλον από τη ρύπανση του εδάφους μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

α) Πρόκληση διαταράξεων των οικοσυστημάτων από τις ανεξέλεγκτες χωματερές, που μπορεί να προκαλέσουν πυρκαγιές  ή αύξηση του πληθυσμού των επικίνδυνων για την υγεία τρωκτικών.

β) Διάβρωση και απόπλυση των εδαφών εξαιτίας ανθρώπινων παρεμβάσεων, που υποβαθμίζουν το οικοσύστημα μειώνοντας δραματικά την φυτοκάλυψη.

γ) Υποβάθμιση και καταστροφή των οικοσυστημάτων από τα λιπάσματα, τα φυτοφάρμακα, τις τοξικές ουσίες και τα ραδιενεργά απόβλητα, που πέφτουν στο έδαφος.

δ) Ρύπανση των υπογείων νερών από τη ταφή των απορριμμάτων.

Οι τρόποι με τους οποίους μπορούμε να εμποδίσουμε την ρύπανση είναι οι ακόλουθοι:

i) Προστασία, διατήρηση και αύξηση της υπάρχουσας φυτοκάλυψης.

ii) Διαχείριση των απορριμμάτων και τοξικών αποβλήτων με τέτοιο τρόπο ώστε να μην ρυπαίνεται το περιβάλλον. Προς αυτή την κατεύθυνση η υγειονομική ταφή ή η καύση των σκουπιδιών και η ασφαλή διάθεση των τοξικών και ραδιενεργών αποβλήτων είναι επιβεβλημένη. Οι ανεξέλεγκτες χωματερές δεν δικαιολογείται να υπάρχουν και να δημιουργούν προβλήματα.

iii) Δραστική μείωση των λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων και εφαρμογή σύγχρονων γεωργικών μεθόδων και βιολογικών καλλιεργειών.

iv) Αλλαγή της νοοτροπίας και αυστηρό νομοθετικό πλαίσιο, που θα αποτρέπει όσους ρυπαίνουν το περιβάλλον να συνεχίζουν το καταστρεπτικό τους έργο.

9) Τι μπορούμε να κάνουμε, για να περιορίσουμε τα περιβαλλοντικά προβλήματα που απορρέουν από τις ενεργειακές ανάγκες μας ;

Απάντηση

Οι ενεργειακές μας ανάγκες καλύπτονται από τις μη ανανεώσιμες πηγές, την κατανάλωση των ορυκτών καυσίμων, πετρελαίου, κάρβουνου, κ.λ.π. με τρόπο ώστε να επιβαρύνεται το περιβάλλον από τις εκπομπές καυσαερίων και από την διάθεση αποβλήτων στους υδάτινους αποδέκτες. Οι εκπομπές καυσαερίων μπορεί να περιοριστούν στο ελάχιστο με τη χρήση ειδικών φίλτρων από τις βιομηχανίες, καταλυτών από τα αυτοκίνητα, και με τη σωστή ρύθμιση όλων των μηχανών εσωτερικής και εξωτερικής καύσεως. Επίσης, η στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ηλιακή, αιολική υδροηλεκτρική, βιομάζας, αποτελεί μια αναγκαιότητα, έτσι ώστε και το περιβάλλον να προστατευτεί και να εξασφαλιστεί η αειφορική διαχείριση των ορυκτών καυσίμων. Η χρήση της πυρηνικής ενέργειας και ιδιαίτερα της πυρηνικής σύντηξης μπορεί να επιτευχθεί τα επόμενα χρόνια και να δώσει οριστική λύση στα ενεργειακά προβλήματα της ανθρωπότητας, χωρίς να επιβαρύνει το περιβάλλον.

Σημαντικότατο πρόβλημα και απειλή για το περιβάλλον, που σχετίζεται έμμεσα με τις ενεργειακές ανάγκες των ανθρώπων, είναι η εκχερσώσεις των τροπικών δασών και συνεχής χρησιμοποίηση των χλωροφθορανθράκων και των προωθητικών αερίων που βλάπτουν το όζον. Η ανισότητα μεταξύ πλούσιων και φτωχών κρατών συνεχώς διευρύνεται και συνιστά καθοριστικό, παράγοντα καταστροφής του περιβάλλοντος. Η λύση βρίσκεται μόνο στην κατεύθυνση της παγκοσμιοποίησης των περιβαλλοντικών προβλημάτων και στην υποχρέωση των πλούσιων χωρών να καλύψουν το κόστος των μέτρων προστασίας του περιβάλλοντος και της στροφής προς τις ήπιες μορφές ενέργειας.

10) Γράψτε ένα γράμμα στο Νομάρχη σας, στο οποίο θα επισημάνετε τα προβλήματα ρύπανσης της ατμόσφαιρας, των νερών και του εδάφους του Νομού σας και να προτείνεται συγκεκριμένες λύσεις, που θα βοηθήσουν στην επίλυσή τους.

Απάντηση

Οι μαθητές είναι σε θέση να γνωρίζουν τα προβλήματα του περιβάλλοντος στην περιοχή τους. Η ρύπανση της ατμόσφαιρας, των υδάτων και του εδάφους σε μερικές περιοχές είναι εντονότατη, ενώ σε άλλες περιοχές τα οικοσυστήματα έχουν υποστεί μικρές διαταράξεις, ενώ αλλού παραμένουν ακόμη ανεπηρέαστα Έτσι, ανά περίπτωση οι μαθητές πρέπει να επισημάνουν τα κατά τόπους περιβαλλοντικά προβλήματα και να προτείνουν τις ενδεδειγμένες λύσεις με βάση όσα έμαθαν στα πλαίσια της διδασκαλίας της Οικολογίας

11) Κάνετε μια μικρή έρευνα και τεκμηριώστε σε μια παράγραφο εάν μπορεί ένα οικοσύστημα να λειτουργήσει χωρίς αποικοδομητές.

Απάντηση

Οι αποικοδομητές (βακτήρια και μύκητες) εξασφαλίζουν ενέργεια μετατρέποντας τις οργανικές ουσίες που υπάρχουν στη νεκρή οργανική ύλη σε απλές ανόργανες ενώσεις που χρησιμοποιούνται ξανά από τα φυτά. Συνεπώς, οι μικροβιακοί οργανισμοί κλείνουν τους κύκλους των τροφικών αλυσίδων συμμετέχοντας ταυτόχρονα στην ανακύκλωση των στοιχείων (βιογεωχημικούς κύκλους). Είναι σαφές λοιπόν ότι για να λειτουργήσει ένα φυσικό οικοσύστημα είναι απαραίτητη η παρουσία των αποικοδομητών.

 Όπως έχει ήδη αναφερθεί, εκτός από τα φυσικά οικοσυστήματα, που τροφοδοτούνται μόνο με ηλιακή ενέργεια, με ετήσια ροή ενέργειας 2.000 Kcal/M², υπάρχουν και τα ημι-φυσικά οικοσυστήματα που τροφοδοτούνται με ηλιακή και ανθρωπογενή ενέργεια, όπως οι καλλιέργειες, με ροή ενέργειας 20.000 Kcal/M² και τα αστικο-βιομηχανικά οικοσυστήματα που τροφοδοτούνται μόνο από τον άνθρωπο, που παρουσιάζουν ετήσια ροή ενέργειας 2x10⁶ Kcal/M². Τα φυσικά και ημι-φυσικά οικοσυστήματα λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο παρουσιάζοντας τις ίδιες δομές. Σε αυτά οι αποικοδομητές παίζουν καταλυτικό ρόλο και η παρουσία τους είναι απαραίτητη. Τα αστικο-βιομηχανικά οικοσυστήματα λειτουργούν με εντελώς διαφορετικές δομές, χωρίς να υπάρχουν δομημένα τροφικά πλέγματα και αλληλεπίδραση βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων με τον τρόπο που αναλύσαμε στα φυσικά οικοσυστήματα. Τα οικοσυστήματα αυτά μπορούν να λειτουργούν χωρίς την παρουσία των αποικοδομητών.

1) Χαρακτηρίστε με τη λέξη σωστό (Σ) ή λάθος (Λ) τις παρακάτω προτάσεις:

α) Η τούνδρα συναντάται γύρω από τους πόλους της γης.

β) Τα φυτά και οι μικροοργανισμοί ανήκουν στους αβιοτικούς παράγοντες του οικοσυστήματος.

γ) Η τροφική αλυσίδα ξεκινάει πάντα από έναν παραγωγό.

δ) Ενδημικά είναι τα είδη που μπορούν να επιβιώνουν κάτω από αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες.

ε) Πολλές φορές μετά την πυρκαγιά το δάσος αναζωογονείται.

2) Να αντιστοιχίσετε τις λέξεις ή φράσεις της δεξιάς στήλης με αυτές της αριστερής:

απόβλητα                                             όξινη βροχή

μόλυνση                                                παραγωγοί

θαλάσσιο πάρκο Αλονήσου              όζον

απορρίμματα                                         νέφος

διοξείδιο του άνθρακα                        βιολογικός καθαρισμός

αιολική ενέργεια                                 Μεσογειακή φώκια

χλωροφθοράνθρακες                           φαινόμενο θερμοκηπίου

διοξείδιο του θείου                              ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι

ατμοσφαιρική ρύπανση                       ανακύκλωση

φωτοσυνθετικοί οργανισμοί               παθογόνοι μικροοργανισμοί

3) Να βάλετε σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση που συμπληρώνει σωστά την κάθε πρόταση:

Ι. Το 1980 ως το 1997 αποτεφρώθηκαν από τις πυρκαγιές πάνω από

    α) 3,5 εκατομμύρια στρέμματα.

    β) 7,5 εκατομμύρια στρέμματα.

    γ)  15 εκατομμύρια στρέμματα.

ΙΙ. Η όξινη βροχή προκαλείται από

    α) την υπερβολική εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα.

    β) τις θερμές αέριες μάζες στο μέσο του Ειρηνικού ωκεανού.

    γ) από την έκλυση διοξειδίων του αζώτου και του θείου.

ΙΙΙ. Η γεωθερμική ενέργεια

     α) προκαλεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

     β) ευθύνεται για την ρύπανση των θαλασσών με πετρελαιοειδή.

     γ) προέρχεται από την εγκλωβισμένη θερμική ενέργεια στο                  εσωτερικό της γης.

ΙV) Τα τροφικά πλέγματα δημιουργούνται από

     α) τις πολύπλοκες τροφικές σχέσεις των οργανισμών.

     β) την συσχέτιση των βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων.

     γ) τα μεταναστευτικά και ενδημικά πουλιά των υγρότοπων.

4) Συμπληρώστε με την κατάλληλη λέξη τα  κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:

– Οι ___________  καλύπτουν τεράστιες εκτάσεις με μέτριο έως χαμηλό χορτάρι χωρίς δέντρα.

– Οι τροπικές _____________ απλώνονται συνήθως έξω από τα όρια των τροπικών δασών.

– Η ____________ εκφράζει την ποικιλία των μορφών ζωής που υπάρχουν σε μια περιοχή ή σε όλη τη γη.

– Οι περιοχές που παραμένουν ανεπηρέαστες ή έχουν επηρεαστεί ελάχιστα  από τις ανθρώπινες δραστηριότητες χαρακτηρίζονται ως_____________ .

– Αν και οι πυρκαγιές δεν είναι πάντοτε ___________ , η κύρια αιτία τους είναι οι _________ .

– Μόρια ________ , ελευθερώνονται στον αέρα από αυτοκίνητα που δεν χρησιμοποιούν _________ βενζίνη.

– Το φαινόμενο Ελ Νίνιο εμφανίζεται όταν οι _________ άνεμοι εξασθενούν και τα ζεστά νερά ____________ κάπου στο κέντρο του Ειρηνικού.

– Σήμερα, η απορρύπανση των θαλασσών από τις ____________ γίνεται με την χρησιμοποίηση γενετικά __________ βακτηρίων.

5) Χαρακτηρίστε με τη λέξη σωστό (Σ) ή λάθος (Λ) τις παρακάτω προτάσεις:

α) Η ρύπανση δεν είναι δυνατόν να προκληθεί από φυσικά αίτια.

β) Ο μόλυβδος προκαλεί αποπληξία και μαθησιακές δυσκολίες.

γ) Τα τελευταία διακόσια χρόνια, η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνεται συνεχώς.

δ) Ο καπνός και τα αιωρούμενα σωματίδια ευθύνονται για τη δημιουργία της τρύπας του όζοντος.

ε) Η υδροηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις υδατοπτώσεις καλύπτει το 1/5 της παραγόμενης παγκόσμιας ενέργειας.

6) Δώστε τους ορισμούς: οικοσύστημα, βιοτικοί παράγοντες, βιοκοινότητα, βιότοπος, καταναλωτές, βιοποικιλότητα, υγρότοποι, αειφορία, εθνικός δρυμός, ρύπανση, μόλυνση, ανακύκλωση.

Απαντήσεις

1) α) Σωστό, β) Λάθος, γ) Σωστό, δ) Λάθος, ε) Σωστό.

2) 

                            απόβλητα                                             όξινη βροχή

                               μόλυνση                                            παραγωγοί

θαλάσσιο πάρκο Αλοννήσου                                          όζον

                        απορρίμματα                                            νέφος

         διοξείδιο του άνθρακα                                           βιολογικός καθαρισμός

                αιολική ενέργεια                                            Μεσογειακή φώκια

           χλωροφθοράνθρακες                                           φαινόμενο θερμοκηπίου

               διοξείδιο του θείου                                          ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι

        ατμοσφαιρική ρύπανση                                          ανακύκλωση

φωτοσυνθετικοί οργανισμοί                                          παθογόνοι μικροοργανισμοί

3) Ι) β, ΙΙ) γ, ΙΙΙ) γ, ΙV) α.

4) – στέπες, – σαβάνες, – βιοποικιλότητα, – εθνικά πάρκα, – ανθρωπογενείς, εμπρησμοί, – μολύβδου, αμόλυβδη, – αληγείς, λιμνάζουν, – πετρελαιοκηλίδες, μεταλλαγμένων.

5) α) Λάθος, β) Σωστό, γ) Σωστό, δ) Λάθος, ε) Σωστό

6) Οικοσύστημα: Το σύστημα των αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων μιας περιοχής και οι μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις.

_________    : Είναι οποιαδήποτε μονάδα που περιλαμβάνει όλους τους οργανισμούς που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον με τέτοιο τρόπο ώστε μια ροή ενέργειας να οδηγεί σε σαφώς καθορισμένη τροφική δομή, βιολογική ποικιλότητα και ανακύκλωση της ύλης.

Βιοτικοί παράγοντες: Το σύνολο των οργανισμών των μικροβιακών, φυτικών και ζωικών οργανισμών, καθώς και η στενή σύνδεση, αλληλεπίδραση και αλληλεξάρτηση που υπάρχει ανάμεσά τους.

Βιοκοινότητα: Το σύνολο των διαφορετικών πληθυσμών που ζουν, μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο, σε μια περιοχή.

Βιότοπος: Ο τόπος που ζει, αναπτύσσεται και αναπαράγεται ένας πληθυσμός ή ένας οργανισμός.

Καταναλωτές: Οι ετερότροφοι οργανισμοί που τρέφονται με φυτά ή άλλα ζώα.

Βιοποικιλότητα: Το σύνολο των διαφορετικών μορφών ζωής που ζουν σε μια περιοχή ή σε όλη τη γη.

Υγρότοποι: Είναι περιοχές που καλύπτονται μόνιμα ή περιοδικά από νερό, ή περιοχές υγρές για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Αειφορία: η διαχείριση των οικοσυστημάτων ή των φυσικών πόρων με τέτοιο τρόπο ώστε αφ΄ ενός να εξασφαλίζονται οι ανάγκες του παρόντος, αλλά αφ΄ ετέρου να διασφαλίζεται το μέλλον των οικοσυστημάτων προς όφελος των επόμενων γενεών.

Εθνικός δρυμός: Το εθνικό πάρκο που το σύνολο ή το μεγαλύτερο μέρος του καλύπτεται από δασική έκταση.

Ρύπανση: ονομάζεται κάθε διαταραχή των φυσικών, χημικών ή βιολογικών χαρακτηριστικών του αέρα, του εδάφους ή των νερών που μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς τους οργανισμούς.

______ : ονομάζεται η εισαγωγή στο περιβάλλον ουσιών, θορύβων ή ακτινοβολιών σε συγκεντρώσεις που προκαλούν βλάβη στην υγεία, στους οργανισμούς και στα υλικά.

Μόλυνση: Η ρύπανση που οφείλεται σε παθογόνους μικροοργανισμούς.

Ανακύκλωση: Η διαδικασία κατά την οποία διάφορα άχρηστα υλικά των απορριμμάτων συλλέγονται και επαναχρησιμοποιούνται για την κατασκευή καινούργιων.