Con nguoi-sinh quyen.ppt

Hệ sinh thái nhân vănđể nói tới hệ thống của mối tác động giữa hệ xã hội và hệ sinh thái, thông qua các dòng vật chất, năng lượng và thông tin trong đó có sự kết hợp của một tập hợp phức

Hệ sinh thái nhân văn

Hệ sinh thái nhân văn

để nói tới hệ thống của mối tác động giữa hệ xã hội và hệ sinh thái, thông qua các dòng vật chất, năng lượng và thông tin trong đó có sự kết hợp của một tập hợp phức tạp của các nhân tố như kinh tế, xã hội, văn hoá, chính trị, tâm lý và các yếu tố sinh - vật lý của môi trường

HÖ sinh th¸i nh©n v¨n

1 Các dòng năng lượng, vật chất và thông tin chuyển từ hệ sinh thái đến hệ xã hội và

từ hệ xã hội đến hệ sinh thái là gì?

2 Hệ xã hội thích nghi và phản ứng trước những thay đổi trong hệ sinh thái như thế nào?

3 Những hoạt động của con người đã gây nên những tác động gì đối với hệ sinh thái?

Tiềm năng tài nguyên sinh quyển

triệu km2, chiếm 71% toàn bộ diện tích bề mặt Trái đất, còn lại 29% là các lục địa với tổng diện tích khoảng 148 triệu km2 Năng lượng Mặt trời xuống tới mặt đất đo được khoảng 5.1020 Kcal trong một năm Có thể tính ra rằng trong tổng số năng lượng đó, các lục địa nhận được 1,4.1020 Kcal/ năm, còn lại 3,6.1020 kcal/ năm giành cho các đại dương và biển

Tiềm năng tài nguyên sinh quyển

Các lục địa với tổng diện tích khoảng 148 triệu km2, chiếm 29%.

Tổng diện tích của đại dương và biển

là 361 triệu km2, chiếm 71%

NL mặt trời xuống tới mặt đất đo được khoảng 5.10 20

Kcal/năm

3,6.10 20 kcal/ năm 1,4.10 20 kcal/năm

Nhìn chung, cây xanh trung bình chỉ sử dung được khoảng 0,1 đến 0,2% lượng bức xạ Mặt trời Trong những điều kiện thuận lợi nhất có thể đạt đến cực đại là 1%

Sản lượng sơ cấp đất nông

nghiệp

Thức ăn của người chủ yếu do các cây trồng nông nghiệp cung cấp Diện tích đất trồng trọt chỉ bằng 10% diện tích các lục địa Trong số 8,7 tỷ tấn chất hữu cơ được sản xuất

ra (gần 3,5.1016 kcal), người ta nhận được một lượng thức

ăn tương tự như vậy chứa 4,5.1015 kcal, trong đó 2,29.1015 kcal được sử dụng trực tiếp làm thức ăn cho người Phần còn lại chứa 2,21.1015 kcal dùng làm thức ăn cho gia súc và được sử dụng trong công nghiệp hoặc mất

đi ở dạng thải bã

Sản lượng thứ cấp

•Với năng suất sơ cấp là 30 tỷ tấn (chừng 12.1016 kcal),

đại dương cung cấp cho con người 47,2 triệu tấn cá, tôm, cua, và trai ốc, chứa chừng 217.1011 kcal và 3,2 triệu tấn protein Nếu cộng tất cả 0,29.1015 kcal các sản phẩm có nguồn gốc động vật với 2,29.1015 kcal trong thức ăn thực vật thì nguồn dự trữ thực tế giành cho con người sử dụng

sẽ đạt tới 2,6.1015 kcal, trong số đó 74,5 triệu tấn là protein, mà 19,7 triệu tấn có nguồn gốc động vật.

Sản lượng sơ cấp của các bãi chăn thả trên Trái đất

là gần 10,4 tỷ tấn (chừng 4,2.10 16 kcal) cung cấp

thức ăn cho gần 3 tỷ đầu gia súc Sản lượng hàng

năm của chúng được đánh giá tương đương với con

số 0,29.10 15 kcal và chứa 16,5 triệu tấn protein

Sản lượng thứ cấp

Với năng suất sơ cấp là 30 tỷ tấn (chừng 12.10 16

kcal), đại dương cung cấp cho con người 47,2 triệu tấn cá, tôm, cua, và trai ốc, chứa chừng 217.10 11

kcal và 3,2 triệu tấn protein

Cộng tất cả 0,29.10 15 kcal các sản phẩm có nguồn gốc động vật với 2,29.10 15 kcal trong thức ăn thực vật thì nguồn dự trữ thực tế giành cho con người sử dụng sẽ đạt tới 2,6.10 15 kcal, trong số đó 74,5 triệu tấn là protein, mà 19,7 triệu tấn có nguồn gốc

động chân tay và trí óc có hiệu quả.

Con người cần đến thức ăn, trước hết là để xây dựng cơ thể và sau nữa là để bù

đắp những năng lượng bị mất đi trong quá trình trao đổi chất, đặc biệt là hoạt

động để thực hiện những công việc lao động chân tay và trí óc

Nếu tính số lượng trung bình đối với tất cả các điều kiện ăn uống khác nhau thì khẩu phần trung bình hàng ngày của một người thay đổi từ 2.250 kcal đến 2.750 kcal;

lượng calo trong thức ăn như vậy là đủ Ta có thể lấy con số trung bình là 2.400 kcal, con số này được xem là khẩu phần vừa phải, nghĩa là lượng thức ăn tối thiểu cần thiết

“Quần thể người” không có gì khác biệt với các quần thể cây cỏ

và muông thú khác Số lượng cá thể trong quần thể này tăng lên theo cấp số nhân, còn số lượng thức ăn tăng theo cấp số cộng Với môi trường thiên nhiên như vậy, nếu không hạn chế sinh đẻ, con người sẽ bị đẩy đến vực thẳm của nạn đói và chiến tranh

Thomas Maltus

Những tính toán lạc quan

•Tài nguyên đất: Luận điểm của Clark cho rằng, ở các nư

ớc ôn đới có diện tích đất trồng trọt tương đương với 6.600 triệu ha Ơ các vùng nhiệt đới ẩm có khoảng 530 triệu ha

đất thuận lợi đối với nông nghiệp, ngoài ra năng suất lý tư ởng của chúng cao hơn gấp 3 lần so với vùng khí hậu ôn

đới Do đó vùng đất này tương đương với 1.600 triệu ha

đất nông nghiệp cày cấy được ở vùng ôn đới Như vậy, con người có quyền sở hữu một diện tích đất sinh lợi là khoảng 8.200 triệu ha

ăn chay

nuôi được 17 người, vì một đơn vị sinh tồn nếu tính bằng ngụ cốc không thôi là 250 - 300 kg hạt Như vậy, với kỹ thuật canh tác hiện đại và bằng cách tính toán cho các khẩu phần thức ăn, hay gọi là "đơn vị sinh tồn", Trái đất có thể nuôi sống:

Quay về với sản lượng sơ cấp

gần 53 tỷ tấn trên lục địa và 30 tỷ tấn trong các

đại dương và công nhận khẩu phần trung bình hàng năm trên một đầu người là tương đương với 1.000 kg ngũ cốc, thì số người tối đa có thể được cung cấp đầy đủ bằng sản lượng sơ cấp đó là 83

tỷ người Dĩ nhiên, đó là con số không tưởng, như

ng nó lại gần với tính toán của Clark

Nh ng thiếu sót ữ

Tuy nhiên, những tính toán của Konllin Clack hoàn toàn không chú ý đến nguồn tài nguyên của

đại dương cũng như của các thủy vực nước ngọt

và khả năng, thành tựu hóa sinh học không đề

tổ chức nghỉ ngơi, an dưỡng với những tiện nghi

cú kỹ thuật và văn minh hiện đại, khụng tớnh đến

cả những diện tớch bắt buộc phải thoỏt ly khỏi ngành nụng nghiệp và giành việc trồng cõy lấy

gỗ trong xõy dựng, cụng nghiệp sản xuất giấy

Những tính toán lạc quan

thời kỳ thứ ba của lịch phát triển địa hóa, kỷ nguyên của các công nghệ mới, tổng hợp hóa học thực hiện dưới sự điều khiển của con người Tổng hợp hóa học sử dụng nguồn dự trữ CO2 gần như vô tận và được thực hiện trên

cơ sở năng lượng nguyên tử Đa số các nhà sinh vật học không tin vào khả năng này Các nhà kinh tế học và xã hội học lại tin tưởng tuyệt đối vào khả năng này và xem tài nguyên con người quan trọng hơn nhiều so với tài nguyên thiên nhiên trong việc xác định tương lai của một dân tộc

Những giả định mới

• Thời kỳ đầu dài nhất và cũng là thời kỳ ít hiệu quả nhất của sự tổng hợp tự nhiên khí CO2 trong khí quyển nhờ tia cực tím trong vùng quang phổ có bước sóng ngắn, và nhờ sự phóng điện xẩy ra lúc có dông bão và sự hoạt động của núi lửa.

• Thời kỳ thứ hai là thời kỳ hiện chúng ta đang sống và nó đã kéo dài gần 800 triệu năm - là kỷ nguyên của cây xanh, sản xuất ra các hợp chất hữu cơ bằng sinh tổng hợp qua quá trình quang hợp.

• Thời kỳ thứ ba, chỉ mới bắt đầu, sẽ là kỷ nguyên của các công nghệ mới, tổng hợp hoá học thực hiện dưới sự điều khiển của con người.

Nghi ngờ và hy vọng

• Tổng hợp hóa học được bắt đầu cùng với sự sử dụng nguồn dự trữ CO2 hầu như vô tận, sẽ được thực hiện trên cơ sở năng lượng nguyên tử Đa số các nhà sinh vật học xếp lý luận đó vào lĩnh vực không thể thực hiện được hoặc đó là những ước vọng viển vông.

• Các nhà kinh tế học và xã hội học thì lại tin tưởng tuyệt đối vào khả năng này của khoa học và cho rằng sức sản xuất thực tế của sinh quyển có thể tăng lên vô tận Cùng với sự tăng dân số, con số các nhà bác học cũng tăng lên và với tài năng của họ, người ta có thể tìm ra cách giải quyết vấn đề dinh dưỡng, khả năng đó còn to lớn hơn cả số người.

Sù t¨ng d©n sè trªn thÕ giíi

Những bằng chứng thực tế

Đối với xã hội loài người, khả năng tác động đến môi trường và tài nguyên thiên nhiên hoàn toàn khác, không phải luôn luôn thích nghi bị động như các sinh vật, mà bằng những khả năng sáng tạo, trí thông minh, ý chí kiên cường, con người thích nghi một cách tích cực hơn, hiệu quả hơn và cũng nguy hiểm hơn.

Thời kỳ

nguyên thủy

•Tác động của con

người hoàn toàn tự

nhiên, tham gia như

hóa của quần thể

người, tạo điều kiện

để loài người tỏa ra

khắp năm châu

Thời kỳ tiền nông nghiệp

•Bắt đầu thuần hóa cây trồng, vật nuôi, đảm bảo nguồn thức

ăn Cách mạng nông nghiệp được bắt đầu ở Trung Đông.

•HST bắt đầu được hình thành và duy trì.

•Lửa vẫn là nguồn năng lượng ngoại sôma chính.

Thời kỳ tiền đô thị và

CM công nghiệp

•Nông nghiệp mở rộng, quá trình thuần hóa được thúc đẩy nhanh chóng và gây trồng theo những kỹ thuật tiến bộ.

•Tác động vào HST ngày càng tăng lên mạnh mẽ: phá rừng làm đất canh tác, sản xuất độc canh, du canh du cư.

•CM công nghiệp đã tác động mạnh lên nông nghiệp: sự truyền

bá rộng rãi các cây trồng cao sản,

cơ khí hóa nông nghiệp.

Thời kỳ hiện đại - năng lượng cao

•Sự phát triển công nghệ, dân số tăng mạnh và những thay đổi lớn trong các HST lớn của SQ.

•Sự bùng nổ tốc độ sử dụng năng lượng ngoài sôma, chủ yếu là năng lượng hóa thạch, thải khí nhà kính và gây mưa axit.

•Hoạt động công nghiệp thải vào môi trường nhiều hóa chất độc hại.

Những bằng chứng thực tế

Thực tế loài người đang dồn ép các HST của Trái Đất đến giới hạn chịu đựng cuối cùng Các hoạt động của con người đã làm tăng khí CO2 và nhiều chất khác thải vào khí quyển gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến khí hậu toàn cầu.

Trong thế kỷ qua, diện tích đất canh tác trên toàn thế giới tăng 74%, diện tích đất đồng cỏ tăng 113% Trong cùng thời gian đó, rừng và các thảm thực vật cây gỗ khác suy giảm 21% Hàng năm có khoảng 180.000 km2 rừng nhiệt đới và đất rừng bị phát quang làm nương rẫy, đồng cỏ chăn nuôi, trang trại trồng cây công nghiệp, ăn quả, khai thác gỗ,…và khoảng 250.000 km2 rừng bị sử dụng để làm củi Nạn xói mòn, mất khả năng giữ nước, thiếu chất dinh dưỡng đã xảy

ra cùng một lúc làm cho nhiều diện tích đất rừng này mất năng suất

và có chiều hướng suy thoái nặng nề hơn.

Những bằng chứng thực tế

• Cho đến nay đã có hơn 40% diện tích rừng nhiệt đới nguyên sinh

bị hủy diệt Theo ước tính của FAO, hàng năm mất đi khoảng 11 triệu ha đất trồng trên toàn thế giới, trong đó một nửa là đất nông nghiệp chuyển sang đất phi nông nghiệp Đất đai bị ô nhiễm, rò rỉ hóa chất, bồi lắng thủy lợi, sử dụng không hợp lý hóa chất BVTV, hoặc do ô nhiễm khí quyển cũng làm suy thoái khoảng 2 triệu ha trong 1 năm; sa mạc hóa khoảng 1,25 triệu ha đất trồng Trong 40 năm qua trên thế giới đã mất đi khoảng 1/5 lớp đất màu

ở các vùng nông nghiệp Trung bình hàng năm có khoảng 6-7 triệu ha đất trồng trọt bị mất khả năng sản xuất do xói mòn Tình trạng thiếu nước, nhiễm mặn, nhiễm phèn làm cho khoảng 15 triệu ha nữa suy giảm khả năng sản xuất nông nghiệp hàng năm.

biệt, sự phát hiện và sử dụng lửa là

phương thức mới, đóng góp vào quá

trình đồng hóa của quần thể người

Năng lượng và vật chất đi vào quá

trình sinh học trong cơ thể người,

có sự tham gia của các công nghệ

khác bên ngoài cơ thể, cái mà được

gọi là đồng hóa kỹ thuật Đây là mốc

quan trọng trong quá trình phát triển

tiến hóa của loài người

Sự phong toả của lửa

Một đặc điểm quan trọng nữa là ngay từ thời kỳ đầu, con ngườì,có lẽ cũng nhờ có lửa mà đã có thể phong tỏa trên khắp năm châu lục với các điều kiện khí hậu rất khác nhau, bao gồm các vùng rừng nhiệt

đới, vùng savan,hoang mạc, rừng ôn đới, các vùng đồng cỏ và cả các

Thời kỳ hiện đại - năng lượng cao

•Thời kỳ hiện đại - năng lượng cao được bắt đầu ở Châu Âu vào khoảng 200 năm (8 thế hệ) trước đây, và nó lan truyền khắp Tây Âu và Bắc Mỹ cho đến cuối thế kỷ thứ 19 Thời kỳ năng lượng cao đồng hành với sự phát triển công nghệ, dân số tăng mạnh và làm thay đổi lớn trong các hệ sinh thái của sinh quyển Chỉ khoảng 1/4 dân số thế giới sống trong xã hội năng lượng cao, tuy nhiên tổ chức kinh tế và các hệ thống giá trị của xã hội này đã tác động rộng rãi đến toàn bộ phần còn lại của xã hội loài người.

Nguồn năng lượng chính này chính là sự đóng góp của năng lượng hóa thạch (than, xăng dầu và khí đốt)

Nguồn nhiên liệu đang được sử dụng hiện nay

• Nguồn năng lượng Mô tả dạng nhiện liệu

• Dầu mỏ lấy từ trong đất không tái tạo

• Khí tự nhiên lấy từ trong đất không tái tạo

• Than đá lấy từ trong đất không tái tạo

• Hạt nhân uranium trong đất không tái tạo

• Sinh khối từ quá trình quang hợp tái tạo

• Thủy điện từ nước chảy tái tạo

• Mặt trời trực tiếp từ mặt trời tái tạo

• Gió từ gió tái tạo

• Địa nhiệt từ trong lòng đất tái tạo

• Triều và sóng triều và sóng đại dương tái tạo

và tích lũy Ngoài việc cung cấp cho giao thông, sưởi ấm và

đun nấu còn được sử dụng cho việc phát điện, một dạng năng lượng thứ sinh có thể mang đi rất xa và sử dụng rất

đa dạng.

•Sử dụng nhiên liệu hóa thạch toàn cầu tăng đều trong nửa thế kỷ trước Khí tự nhiên tăng nhanh nhất Dầu tăng mạnh những năm 1960 vượt qua than đá, và hiện nay đang đứng

vị trí hàng đầu

Các nước có nguồn dự trữ nhiên liệu hóa thạch

hàng đầu trên thế giới

•Arập Saudi, 22,1 Nga, 26,7 Mỹ, 27,1

•Iran, 11,1 Iran, 15,3 Nga, 17,3

•Iraq, 9,7 Qatar,14,4 Trung Quốc, 12,6

•Kôoet, 8,3 Arâp Saudi, 3,8 Ân Độ, 10,2

•Arập TN 8,2Arập TN, 3,4 Uc, 8,6

•Venezuela, 6,5 Mỹ, 2,9 Nam Phi, 5,4

•Nga, 6,1 Nigeria, 2,8 Ukraine, 3,8

•Kazakhstan, 3,3 Algeria, 2,5 Kazakhstan, 3,4

•Libya, 3,3 Venezuela, 2,4Balan, 1,5

•Nigeria, 3,0 Iraq, 1,8 Brazil, 1,1

Nguồn: British Petrolium, Statistical review of world energy, 2005.

Các nước sản xuất than và tiêu thụ than hàng đầu trên thế giới

Tác động môi trường của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

quyển mỗi ngày hiện nay, khoảng 12.000 lần nhiều hơn so với thời kỳ nông nghiệp sớm Ba phần tư số tăng lên đó xẩy ra trong 50 năm gần

đây và 1 nửa là 25 năm cuối này Nếu cứ tiếp tục theo chiều hướng này thì con số đó sẽ tăng lên gấp đôi trong 30 năm tới

Tác động …

•Hội đồng liên quốc gia về thay đổi khí hậu dự đoán rằng sự tiếp tục giải phóng CO2 và các chất khí nhà kính khác như kết quả hoạt động của con người ở mức độ hiện nay sẽ dẫn

đến sự thay đổi mạnh khí hậu toàn cầu, đặc biệt là hiệu ứng nóng lên toàn cầu (IPCC 1996) và sẽ ảnh hưởng mạnh mẽ

đến sự sống của nhân loại Hoạt động công nghiệp ở các nư

ớc năng lượng cao cũng thải vào môi trường các hóa chất với

số lượng khổng lồ và rất nhiều trong số đó bằng cách này

hay cách khác ảnh hưởng lên đời sống của con người Ví du, CFC (chloruofluorocarbons) đang gây nên sự xói mòn tầng

ôzôn,

Tác động …

Do sự phân bố trử lượng nhiên liệu hóa thạch

không đồng đều trên bề mặt trái đất, nhiều quốc

gia trên thế giới …

dụng nhiên liệu hóa thạch

nền kinh tế đất nước

nguồn dự trữ nguồn nhiên liệu của họ

đến 90%.

Năng lượng sinh khối

•Nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước công nghiệp người ta đang hướng tới sử dụng các năng lượng sinh học mới để phát điện, chạy máy và xe cộ như Ethanol, dầu

Biodiesel lấy từ dầu thực vật.

•Năng lượng sinh khối mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường; không làm ô nhiễm không khí và gây hiệu ứng nhà kính