Considerații privind efectul contaminanților asupra peisajului și biosferei

Suntem obişnuiţi să privim viaţa ca pe o organizare sistemică a materiei, de la simplu la complex. De la particulele subatomice până la nivelul biosferei, materia este guvernată de legi imuabile, care fac posibilă viaţa

Viaţa nu ar fi fost posibilă pe Pământ, în forma în care o cunoaştem noi, dacă planeta noastră nu s-ar fi aflat într-un punct de convergenţă a celor mai favorbile condiţii. Pământul se află în raport cu Soarele, la distanţa optimă din punctul de vedere a ecologiei vieţii. Astfel, existenţa magnetosferei, care ne apără de vântul solar, este determinată de rotaţia miezului lichid, înclinarea axei de rotaţie este stabilizată de Lună ş.a.m.d.

Aceste echilibre cosmice sunt imune la activităţile antropice, dar condiţiile generate de ele la nivelul planetei, nu. Spre exemplu, nu putem modifica distanţa dintre Soare şi Pământ, dar activităţile noastre influenţează cantitatea de radiaţie care ajunge pe Terra. Acesta este un subiect central al Teoriei întunecării globale (global dimming) care postulează că: particulele minuscule de poluanţi difuzează în atmsoferă sub forma unor aerosoli, care crează un efect de oglindă. Rezultatul este acela că o cantitate tot mai mică din radiaţia solară cade pe pământ, cu rezultate semnificative asupra productivităţii biosferei şi a realizării ciclurilor hidrologice (scăderea energiei incidente la suprafaţa oceanelor duce la scăderea cantităţii de apă evaporate la nivelul acestora şi implicit, la scăderea cantităţilor de apă disponibilă sub formă de precipitaţii). Teoria este confirmată de o serie de date experimentale, dar anumite aspecte ale ei sunt încă discutate. Au fost raportate studii care confirmau fenomenul la nivelul uscatului, dar care îl compensau cu un fenomen opus la nivelul oceanelor. Alte studii au raportat diminuarea fenomenului pe parcursul ultimilor ani, urmare a politicilor guvernamentale din ce în ce mai restrictive cu privire la poluarea mediului.

Mulţi specialişti consideră că fenomenul de întunecare globală a mascat multă vreme fenomenul de încălzire globală. Cert este că cele două fenomene se află într-o interacţiune subtilă. Vaporii de apă sunt unul dintre gazele care contribuie la efectul de seră, alături de CO2. Întunecarea globală reduce cantitatea de vapori de apă din atmosferă, urmare a reducerii evaporării de la nivelul oceanelor. Pe de altă parte, încălzirea globală determină intensificarea circuitului hidrologic al apei în natură, iar precipitaţiile mai dese, curăţă atmosfera de particulele aflate în suspensie.

Efectele încălzirii globale sunt validate ştiinţific, chiar dacă există controverse legate de natura antropică a fenomenului. Topirea calotelor arctice, reducerea suprafeţei ocupate de gheţari, creşterea nivelului oceanului planetar etc, au un impact uriaş asupra biodiversităţii. Aceste fenomene sunt însoţite de modificări semnificative ale unor parametrii abiotici, precum: pH-ul apei, salinitatea, temperatura, cu impact direct asupra biocenozelor marine şi terestre.

Totodată, creşterea concentraţiei de CO2 în atmosferă a fost corelată, la nivel planetar, cu creşterea numărului de obezi. Existenţa unei concentraţii prea mari de CO2 s-a tradus în ultima perioadă, prin fixarea carbonului, nu în materialul vegetal, ci în lumea animală, având ca reprezentant important, omul. Cu alte cuvinte, planeta face un efort de a fixa carbonul în exces, în lumea vegetală, în lumea animală, iar specia umană nu poate răspunde diferit de întreaga biosferă, la acest fenomen.

Un grup de cercetători danezi a reuşit să facă legătura între creşterea concentraţiei de dioxid de carbon din atmosferă şi saltul în greutate al oamenilor si animalelor. Se crede că oamenii predispuşi la obezitate continuă să ia în greutate, pentru că nu fac suficientă mişcare. Studiul amintit arată că şi persoanele slabe, fără astfel de predispoziţie, în condiţiile creşterii concentraţiei de CO2, au luat în greutate, chiar mai mult decât cei supraponderali (Lars-Georg Hersoug, unul din autorii studiului, cercetator la Centrul Medical Universitar din Copenhaga, Glostrup). După analizarea datelor cercetării, efectuate printre mii de danezi, oamenii de ştiinţă au stabilit că toate persoanele investigate, indiferent de predispoziţia genetică la îngrăşare, au luat deopotrivă în greutate, în ultimii 22 de ani de observaţii.

Cercetătorii danezi au colectat de asemenea, date privind greutatea a aproximativ 20.000 de animale (pisici, câini, şoareci şi maimuţe), din mai multe laboratoare de cercetare din Europa, precum şi sute de rozătoare din mediul rural şi urban din Statele Unite ale Americii. S-a dovedit că în perioada de studiu a animalelor începând cu 2010, greutatea medie a acestora a crescut constant. Este greu de presupus că zeci de mii de vieţuitoare din opt specii diferite, au luat în greutate fiecare, din motive proprii.

Explicaţia fenomenului se referă la acidifierea treptată a umorilor organismelor animale (sângele, în special), care trăiesc într-o atmosferă în care există cantităţi mari de CO2. De concentraţia de dioxid de carbon din aerul pe care îl respirăm depinde echilibrul acido-bazic din sânge, care influenţează cantitatea de orexină din corp, „hormonul energiei şi al apetitului”. Acest hormon este eliberat în condiţiile actuale, în cantităţi mai mari decât în trecut, când cantitatea de CO2 se găsea în limite normale.

Circuite globale de termoreglare şi transport de nutrienţi, cum sunt cele reprezentate de curenţii termosifonului salin, sunt pe cale să încetinească sau să dispară, datorită fenomenului de încălzire globală (provocat de creşterea concentraţiei CO2 în atmosferă). Termosifonul salin este un fenomen de circulaţie globală a apelor oceanice, care începe din nordul Oceanului Atlantic. Apele sărate reci coboară spre fundul oceanului, curg de-a lungul celor două Americi şi Antarctica, până în oceanele Indian şi Pacific. Acolo se încălzesc şi se ridică la suprafaţă, urmând un traseu invers, împinse şi de vânturile alizee. Prin această mişcare, o cantitate imensă de căldură este transportată de la ecuator spre nordul Europei, care are astfel, o climă mult mai blândă decât alte regiuni de la aceeaşi latitudine, cum ar fi Siberia.

Prin topirea gheţurilor arctice, la apele reci se adaugă o mare cantitate de apă dulce, cu densitate mai mică decât a apei sărate, ceea ce micşorează presiunea activă care determină scufundarea apelor reci.  În acest fel, încălzirea globală, având ca efect topirea gheţarilor, perturbă “termosifonul salin”, deoarece apele reci nu pot sa se mai scufunde cu uşurinţă şi să reînceapă ciclul. Urmarea ar fi răcirea accentuată a climei, în zona Marii Britanii şi a peninsulei Scandinavice.

Impactul poluării asupra parametrilor abiotici ai ecosistemelor, determină modificări semnificative în modul în care se realizează detoxifierea şi biodegradarea contaminanţilor (temperatura şi pH-ul sunt coordonate esenţiale pentru funcţionarea optimă a metabolismului bacterian). Totodată, modificările induse la nivel global, relevă existenţa unor mecanisme complexe de transport a nutrienţilor şi odată cu aceştia, a poluanţilor, pe distanţe mari. Circulaţia maselor de aer, curenţii maritimi locali sau globali, aşa cum este transportul termosalin, migraţia animalelor, activităţile antropice, corelate fenomenului de globalizare (transportul transregional de mărfuri şi persoane), contribuie toate, la diseminarea pe scară mare a contaminanţilor.

Efectele contaminanţilor la nivel global, sunt, în general, efecte indirecte. Nu putem vorbi de efecte globale, generate de un singur contaminant. Aceste efecte sunt rezultatul acţiunii cumulate a unui mare număr de contaminanţi, la diferite nivele de organizare a biosferei.

Majoritatea studiilor de ecotoxicologie se concentrează pe analiza efectelor contaminanţilor la scări mici: organisme, populaţii, ecosisteme. Extrapolarea datelor obţinute la nivelul unui ecosistem, la întreaga biosferă, nu este fezabilă. Biosfera nu poate fi redusă la suma ecosistemelor componente, cu atât mai mult cu cât acestea sunt foarte heterogene. În plus, între un ecosistem şi biosferă este o diferenţă uriaşă de scară. Fiecare treaptă a acestei scări implică amplificarea proporţională a erorilor, ceea ce duce în final la o perspectivă neveridică asupra efectelor contaminanţilor la nivel global.

Scările temporale şi cele spaţiale tind să varieze proporţional. Efectul unui contaminant va fi vizibil la nivel celular într-un timp mai scurt, decât cel necesar manifestării acestuia la nivelul organismului. La fel se întâmplă şi în cazul populaţiilor, comunităţilor, ecosistemelor sau biosferei, în general. Pe măsură ce ordinul de mărime al scalei spaţiale utilizate în analiza efectelor unui contaminant creste, creşte şi necesarul de timp pentru observarea apariţiei acestor efecte. Acesta este unul dintre motivele pentru care studiile de ecotoxicologie globală sunt atât de reduse ca număr: implică resurse umane, financiare şi de timp, uriaşe (finanţarea cercetărilor referitoare la mediu, se face în general, pentru rezultate concrete, în intervale de timp scurte).

(Fragment din cartea Mic tratat de ecotoxicologie, autor Tamba Berehoiu Radiana Maria, aparuta la editura Ars Docendi Bucuresti, 2014)