כוכב הלכת ארץ

. כוכב הלכת ארץ

כוכב הארץ הינו אחד מתשעת כוכבי הלכת המקיפים את השמש במסלולים אליפטיים.

בכוכב הארץ קיימים תנאים המתאימים לקיומם של חיים, כפי שאנחנו מכירים אותם: טמפרטורה המתאימה לשמירה על יציבותם של חומרים אורגניים ומים במצב צבירה נוזלי. כמו כן, בכדור-הארץ קיימת אטמוספירה גזית עם הרכב חומרים המתאים לקיום חיים.

כדור הארץ בנוי ממספר ספירות (שכבות): אטמוספירה – אוויר, ליתוספירה – קרקע, והידרוספירה – מים.

המרכיבים החיים (ביוספירה) מאכלסים את שלושת הספירות.
2. הרכב האטמוספירה והאקלים של כדור הארץ

האטמוספירה היא המעטפת הגזית של כדור הארץ (האוויר). הרכב הגזים השונים המהווים את האטמוספירה עד לגובה של כ-100 ק”מ מעל פני כדו”א הינו קבוע: 78% חנקן, 21% חמצן, 0.93% ארגון, 0.03 פחמן דו-חמצני, ו- 0.01% גזים אחרים. ככל שעולים מעל פני כדור הארץ קטנה צפיפות האוויר ולחצו האטמוספירי.

משערים שבאטמוספירה חלו שינויים ניכרים מאז נוצרה לראשונה. דוגמה בולטת לכך היא ריכוז החמצן באטמוספירה שהלך ועלה עם הופעת הצמחים הפולטים חמצן בתהליך הפוטוסינתזה. העשורים האחרונים חלים באטמוספירה שינויים נוספים כפועל יוצא של פעילות כלי רכב תרסיסים ומפעלים.

האקלים במקום מסויים מבטא את התכונות הממוצעות של האטמוספירה (טמפרטורות, לחות, משקעים, רוחות, ועוד) במהלך השנה.

מזג אוויר מבטא את תכונות האטמוספירה במקום נתון בזמן קצר יחסית (ימים).

קיימים שני מדדים עיקריים לאקלים: טמפרטורה ממוצעת וכמות משקעים ממוצעת.

הגורם העיקרי המשפיע על האקלים הוא כמות הקרינה של השמש המגיעה לפני כדו”א, וזו נובעת מקו הרוחב של כדו”א – קו המשווה מתחמם הכי הרבה כיוון שהשמש מגיעה אליו בזווית הקרובה ביותר לזווית ישרה, ואילו הקטבים מתחממים הכי פחות.

גורמים נוספים המשפיעים על האקלים הם תנועות אוויר המעבירות חום מקו המשווה וקור מהקטבים, המרחק מהים, והגובה מעל פני הים.

ישראל נמצאת בתחומם של שני אזורי אקלים עיקריים: בצפון הארץ ובמערב שורר אקלים ים-תיכוני שבו הקיץ חם ולח והחורף גשום וקריר. בדרום ובבקעת הירדן האקלים הוא מדברי שבו הקיץ חם ויבש והחורף שחון. בין שני אזורי האקלים משתרעת רצועה צרה של אקלים צחיח למחצה.
3. הרכב הליתוספירה של כדור הארץ

מבנה כדור הארץ – קוטרו של כדור הארץ הוא 6400 ק”מ, והוא מורכב משלושה חלקים הנבדלים זה מזה בהרכב החומרים ובמצב צבירתם:

גלעין המחולק לגלעין פנימי מוצק וגלעין חיצוני נוזלי המורכב בעיקר מברזל (ומעט ניקל).

מעטפת המורכבת בעיקר מסיליקטים (צורן וחמצן) וממנה פורצת הלבה מהרי געש.

קרום דק מאוד ומוצק שחלקו יבשתי ובנוי בעיקר מסלעי גרניט וחלקו ימי ובנוי בעיקר מסלעי בזלת. בחלק מהמקומות מצטברים על פני הקרום סלעים נוספים (סלעי משקע) הנוצרים בים וביבשה.

סלעי יסוד (מגמטיים) – מקורם בהתגבשות מגמה מותכת המצוייה מתחת לקרום כדו”א.

בקבוצה זו של סלעי היסוד ישנם שני סוגים עיקריים: סלעי תהום שהתגבשו בעומק מתחת לפני השטח כתוצאה מהתקררות איטית של מגמה (גרניט), וסלעי פרץ שהתגבשו ממגמה שהתפרצה לפני השטח מהרי געש וסדקים בקרום (בזלת).

סלעי משקע – נוצרו כתוצאה משקיעת חומרים בים או ביבשה. בסלעי משקע מבחינים בשכבתיות וניתן למצוא בהם לעיתים מאובנים שהם שרידים של בע”ח וצמחים.

קרקע – השכבה העליונה של קרום כדו”א המכסה את הסלעים. קרקע נוצרת כתוצאה מתהליכי בליה מכנית וכימית הפועלים על סלעים – מים, הבדלי טמפרטורות הגורמים להתכווצות והתפשטות סלעים, פירור ע”י שורשי צמחים, רוחות, ועוד. למי הגשמים ולפחמן דו-חמצני תפקיד חשוב ביצירת קרקע כיוון שיחדיו הם יוצרים חומצה פחמתית הממיסה חלקי סלע (בעיקר גיר).

בשכבה העליונה של הקרקע מתרכז רוב החומר האורגני הכולל הפרשות בע”ח, נשורת עלים, גופות, וכ”ו. בשכבה זו מתקיימת פעילות ביולוגית רבה של מיקרואורגניזמים (חיידקים ופטריות) המפרקים את החומר האורגני לאנאורגני, מינרלים, הנקלטים ומנוצלים ע”י הצמחים. כמות החומר האורגני בקרקע קובעת את פוריותה. השכבות העמוקות יותר מכילות חומר אנאורגני שנשטף ע”י מים שחלחלו.

את מרקם הקרקע קובע סוג החלקיקים המרכיבים את הקרקע.

ישנם שלושה סוגים של חלקיקים: חרסית (הדק ביותר) – פחות מ-0.002 מ”מ,

סילט – 0.002-0.02 מ”מ,

וחול – 0.02-2 מ”מ (הגס ביותר).

גודל החלקיקים משפיע על כמות החללים בקרקע ועל כמות האוויר והמים בקרקע זו. בקרקעות חרסיתיות שבהן אחוז גבוה של חלקיקים קטנים, אחוז החללים גדולה אולם החללים קטנים מאוד. חלק גדול מהמים בקרקע ספוח לחלקיקי החרסית ואיננו זמין לשורשי הצמחים. כמו כן, מידת האיוורור קטנה – ולכן קרקע זו איננה פורייה. לעומתה, קרקע חולית איננה “מחזיקה” מים מכיוון שמידת החילחול שלה רבה – ולכן גם קרקע זו איננה טובה.
4. הרכב ההידרוספירה של כדור הארץ

על אף שמו – ארץ – מכוסים למעלה מ-70% משטח פניו של כדור הארץ במים המעניקים לו צבע כחול. מרבית המים מצויים במאגרים על-קרקעיים מסוגים שונים: אוקיינוסים, אגמים ונהרות. מקווי מים אלו קרויים מים עיליים.

מקור המים המתוקים שאנו משתמשים בהם הוא במי גשמים ובהפשרת שלגים. חלק מהם מתאדים, וחלק הופכים למי נגר עילי הזורמים על פני השטח ומתנקזים אל אגני היקוות עיליים או מחלחלים והופכים למי-תהום.

99.35% מכלל המים מצויים באוקיינוסים המלוחים ובקרחונים, ואילו יתרת המים מצוייה בנהרות, באגמים, בימות, במעיינות, במי-תהום, בביצות, כמשקעים וכאדים באטמוספירה.

רק0.3% מכלל המים בעולם הם מים מתוקים הזמינים לאדם ולשאר היצורים.

המים המתוקים הם משאב המצוי בכמות מוגבלת גם במדינות משופעות במים. הגידול באוכלוסיית האדם, העלייה ברמת החיים, בעיקר בעולם המערבי, גורמים לכך שעלינו לתכנן היטב את השימוש במשאב יקר זה. זיהום המים בעקבות שימוש מוגבר ובלתי מבוקר בהם, עד הפיכתם לבלתי ראויים לשימוש, מצמצם עוד יותר את כמות המים הזמינה.
ג. מרכיבי המערכת האקולוגית של כדור הארץ

ארגון החומר ביקום:

מערכת אקולוגית\ אקוסיסטמה – בית גידול על כל מרכיביו הביוטים והאביוטים, וסבך יחסי הגומלין שביניהם.

יש בתי גידול מימיים, כמו שלולית ואוקיינוסים, ובתי גידול יבשתיים כגון מדבר או חולות. אך כשמדברים על בית גידול אין הכוונה למקום פיסי מסויים, למרות שכך הוא הדבר ברוב המקרים, אלא למערכת של תנאים, וזאת מכיוון שהרבה בתי גידול הם חסרי שטח או מקום קבוע (פלנקטון בים, חיידקים באוויר).

בתוך בית גידול מסויים ניתן למצוא מספר גומחות\ נישות אקולוגיות המאופיינות בתנאים מצומצמים ספציפיים בהם ניתן למצוא חלק מכלל מרכיבי בית הגידול.

גורמים אביוטים – מרכיבים פיסיים לא חיים, לדוגמה:

אקלים – טמפ’, רוחות, כמות משקעים, אורך עונות השנה

קרקע – מרקם, הרכב חומרים (זמינות מלחים)

מים – זמינות, התנדפות

אור – עוצמה, מספר שעות הארה, זוית קרינה

חמצן – ריכוז

גורמים ביוטים – יצורים חיים, לדוגמה: צמחים, בע”ח, חיידקים, פטריות ווירוסים

כיום ידועים כמליון וחצי מינים שונים של יצורים חיים שתפוצתם מצומצמת לשכבה דקה ברוחב של 20 ק”מ של קליפת כד”א. עיקר היצורים החיים מצטופפים באיזור מסויים, קרוב לפני השטח, בעוד שבודדים מעפילים לגובה של מספר מטרים ואחרים מעמיקים לעומק של עד 10 מטר.

כל אורגניזם (יצור חי) מקיים מערכת קשרים ענפה עם המרכיבים הביוטים והאביוטים שבסביבתו. מהסביבה הוא מקבל את מזונו ואת האנרגיה הדרושה לקיומו. בסביבה הוא מוצא מקום מסתור ומקום קינון. בסביבה הוא מוצא את בן זוגו, את בני מינו ופרטים בני מינים אחרים שעמם הוא מקיים קשרים מסוגים שונים, לדוגמה טריפה. לסביבה הוא מפריש חומרי פסולת, ובמותו החומרים שבגופו מפורקים והופכים לחלק מהמרכיבים האביוטיים בסביבה.

האקולוגיה עוסקת בדרך שבה המבנה, אורח החיים וההתנהגות של האורגניזם או של קבוצת אורגניזמים מותאמת לסביבתה ( הביוטית והאביוטית). היא חוקרת יחסים והתאמות לשינויים המתרחשים בבית הגידול.

הדרכים לחקר האקולוגיה הם באמצעות תצפיות, מדידות וניסויים בסביבה טבעית או באופן מבוקר במעבדה.
חברה – האורגניזמים השונים החיים יחדיו בבית גידול מסויים.

אוכלוסיה – פרטים בני אותו המין החיים באזור מסויים ונבדלים אלו מאלו בגיל בזוויג (מין) ובעוד גורמים הקובעים יחדיו את סיכוייהם להצליח במלחמת הקיום ולהעמיד צאצאים פוריים רבים יותר מאלו שיעמידו פרטים אחרים באוכלוסיה.

אורגניזמים בבית גידול

האוכלוסיות בחברה והפרטים בכל אוכלוסיה מקיימים ביניהם יחסי גומלין מגוונים (תחרות, טריפה, ועוד).

1. גודל אוכלוסיות

אוכלוסיות הן ישויות דינמיות. ארבעה תהליכים המתרחשים בו-זמנית קובעים את השינויים בגודל האוכלוסייה בפרק זמן מסויים: שעור הילודה, שעור התמותה, הגירה חיובית (לתוך החברה) והגירה שלילית (החוצה מהחברה). ארבעת תהליכים אלו מושפעים מגורמים בסביבה. את קצב גידולה של אוכלוסייה ניתן לאפיין באמצעות עקום שצורתו כצורת האות J והוא מבטא גידול מעריכי.

בשלב הראשון להיווסדות האוכלוסייה בבית הגידול ניכרת תקופת הסתגלות של הפרטים לבית הגידול החדש, ולאחר הסתגלות זו, כל עוד המשאבים מצויים בשפע בבית הגידול, קצב הילודה מואץ וקצב התמותה איטי – זה משתקף כגידול מעריכי.

אם בבית הגידול שוררים תנאים אידיאליים האוכלוסייה יכולה לממש את הפוטנציאל הביוטי שלה, שהוא שיעור הגידול המרבי לפרט בתנאים אידיאליים. בתנאים אלו נראה עקום בצורת J. על פי רוב, גורמים סביבתיים מונעים את האוכלוסיות מלממש את הפוטנציאל הביוטי שלהן. כל משאב חיוני שכמותו בבית הגידול אינה עונה על צורכי האוכלוסייה פועל עליה כגורם מגביל (לדוגמא: מזון, מינרלים, מקומות מסתור, מרחב מחייה, סביבה נקייה מזיהומים ועוד). בכל זמן, המשאבים שזמינותם היא הקטנה ביותר מגבילים את גידול האוכלוסייה.

המספר המרבי של פרטים ממין מסויים היכולים להתקיים בסביבה נתונה ללא הגבלת זמן נקרא כושר הנשיאה של הסביבה לגבי האוכלוסייה המסוימת. גודלה של האוכלוסייה נקבע עפ”י כמות המשאבים (מזון, מים, אור, חמצן, מרחב ועוד), גורמים אקלימיים (טמפ’, אור, עוצמת רוח ועוד), כמות החומרים המזהמים ויחסי גומלין של הפרטים עם פרטים מאוכלוסיות אחרות (טורפים, גורמי מחלות, מתחרים על מזון וטריטוריה מוגבלת).

עקב כושר נשיאה מוגבל של כל בית גידול לא ניתן לתאר את קצב גידול אוכלוסיות כמעריכי, אלא כגידול לוגיסטי דמוי S המתאפיין בחלק שטוח בשלב שאחרי הגידול המעריכי בעקום גידול האוכלוסייה. בשלב שבין נקודות B ו-C משתווה קצב התמותה לקצב הילודה וגודל האוכלוסייה נשאר קבוע – כל זאת בגלל הגורמים המגבילים בבית הגידול.

עקומת S

כאשר עוקבים לאורך שנים אחר אוכלוסיות טבעיות ניתן לראות שגודלן משתנה בתקופות שונות. עם זאת, נמצא במקרים רבים כי בטווח זמן ארוך התנודות הללו נעות סביב ערך מסויים. זוהי תופעה המבטאת שיווי משקל דינמי – יציבות. לאורך השנים פועל מנגנון ויסות השומר על גודל אוכלוסיה פחות או יותר יציב. מנגנון זה קרוי משוב שלילי והוא גורם להקטנת הסטיות מהערך הממוצע. אם הסטייה היא כלפי מעלה, הרי המשוב השלילי יפעל בכיוון המנוגד לסטייה – כלפי מטה, ואם הסטייה היא כלפי מטה הרי המשוב יפעל בכיוון מעלה. לדוגמה: נתאר לעצמנו אוכלוסיית ארנבות בחורש. בתקופה שבה כמות המשאבים גדולה, אוכלוסיית הארנבות תגדל, אך עם עלייה זו תקטן כמות הצמחים ותגדל התחרות התוך-מינית על משאב המזון. עם הזמן תחול ירידה בקצב הילודה ועלייה בקצב התמותה, ואוכלוסיית הארנבות תשוב לגודלה היציב. כמו כן, עלייה במספר הארנבות יגרום להגירה חיובית ולהתרבות מואצת של טורפים – דבר שיגרום לירידה במספר הארנבות.

שיווי משקל דינמי

יש להזכיר כי קיימים גם מקרים שבהם פועל משוב חיובי המגביר את הסטייה מהערך הממוצע. במקרים אלה מדובר על מערכות לא יציבות המתרחקות כל הזמן ממצבן ההתחלתי. לדוגמה תמותת נקבות עקב מחלה הפוגעת רק בהן תגרור בעקבות ירידה זו ירידה נוספת בגודל האוכלוסייה עקב ירידה בקצב הילודה.

2. תהליכי הזנה והפקת אנרגיה ביצורים חיים

כל היצורים החיים בנויים מתא אחד לפחות. תא, אם כן, הוא יחידת החיים הקטנה ביותר.

יצורים חד-תאיים, כגון חיידקים ופטריות, קרויים גם מיקרואורגניזמים, ותרומתם למערכת האקולוגית היא רבה מאוד בעיקר משם היותם חוליית המפרקים\ ספרופיטים בשרשרת המזון – הם מפרקים חומר אורגני המרכיב את גופם של כל היצורים החיים לחומר אנאורגני הזמין לשם ייצור חומרים אורגניים חדשים ע”י היצרנים (הצמחים והאצות).

יצורים רב-תאיים בנויים ממספר רב של תאים כאשר כל רקמה של תאים מורכבת מסוג אחד של תאים בעלי תפקיד מסויים ומבנה המתאים ביותר למילוי תפקיד זה.

כל היצורים החיים זקוקים למזון אורגני (חלבונים, פחמימות, שומנים וויטמינים) בכדי להפיק ממנו אנרגיה לקיום תהליכי החיים בגופם ולשם בניית תאים חדשים בגופם. חלק מהיצורים מייצרים את מזונם האורגני בעצמם – יצורים אוטוטרופים\ יצרנים, וחלק מהיצורים צורכים את מזונם האורגני מסביבתם – יצורים הטרוטרופים\ צרכנים.

היצורים האוטוטרופים כוללים צמחים, אצות, חלק מהחיידקים ומספר יצורים חד-תאיים נוספים. אלו מייצרים פחמימות (חומר אורגני) ממינרלים (מלחים) אנאורגניים המצויים בסביבתם וממים. תהליך ייצור הפחמימות צורך אנרגיה אותה משיגים חלק מהיצרנים מהשמש וחלק אחר מפירוק חומרים כימיים כגון מתאן ואמוניה.

תהליך יצירת הפחמימה גלוקוז תוך שימוש באנרגיית שמש קרוי פוטוסינתזה ואותו מבצעים הצמחים, האצות, וחלק מהמיקרואורגניזמים. המשותף לכולם הוא צבען\ פיגמנט הכלורופיל (הצובע אותם ירוק) שתפקידו קליטת קרני שמש.

תהליך הפוטוסינתזה:

חלקם האחר של היצרנים, שאיננו מסוגל לקלוט אנרגיית שמש, משתמש באנרגיה הכלואה בקשרים כימיים בתוך חומרים כגון מתאן, מימן גופריתי ואמוניה בתהליך הקרוי כימוסינתזה.

היצרנים הם חולייה חשובה מאוד בשרשרת המזון כיוון שהם היחידים המייצרים חומרים אורגנים בעוד שכל האחרים צורכים חומרים אלו. מערכת אקולוגית שבה כמות החומר האורגני המיוצר קטנה מכמות החומר האורגני הנצרך היא מערכת מעורערת שסופה כליון.

אך גם מערכת אקולוגית שבה ישנה כמות הולכת וגדלה של חומרים אורגנים איננה בהכרח תקינה, משום שאם מלאי המלחים (חומר אנאורגני) המשמשים את היצרנים איננו מתחדש, ואלו יפסיקו לייצר, אז יתכלה גם החומר האורגני בסופו של דבר. לכן חשיבותם של המפרקים שהופכים חזרה את החומר האורגני הכלוא בגופותיהם של היצורים המתים לחומר אנאורגני היא כה רבה.

כל היצורים החיים זקוקים לאנרגיה בכדי להתקיים (גם צמחים למרות שאין הם נעים). האנרגיה נדרשת לשם הפעלת תאים ומערכות הגוף. את האנרגיה מפיקים משריפה של חומר אורגני (בעיקר פחמימות).

ישנם יצורים חיים המסוגלים להשתמש במולקולת חמצן לשם תהליך השריפה הזה – הללו מבצעים נשימה אירובית וכך מיצרים אנרגיה (ATP).

יצורים אחרים לא יודעים להשתמש בחמצן לשם יצור האנרגיה ולכן הם מבצעים צורות אחרות של נשימה שבמהלכה הם מייצרים אנרגיה – נשימה אנאירובית (ללא חמצן). פטריות השמרים, לדוגמה מסוגלות לבצע נשימה תאית אירובית, אך בהעדר חמצן הן מסוגלות לבצע תהליך תסיסה אנאירובי לשם ייצור אנרגיה. הדרך היעילה ביותר לייצר אנרגיה היא ע”י נשימה תאית אירובית בה מתקבלת הכמות הגדולה ביותר של אנרגיה. בכל דרך אחרת מתקבלת אנרגיה מועטה יותר, ולכן צריך התא ל”עבוד” קשה יותר כדי לייצר אותה כמות מסויימת של אנרגיה.

בתהליך הנשימה התאית, בנוסף לאנרגיה, נוצרת גם אנרגיית חום הנפלטת אל הגוף ולסביבתו.
3. אירגון בית הגידול

על פי תהליך ההזנה מחלקים את האורגניזמים לכמה קבוצות:

a. יצרנים

b. צרכנים: ראשוניים- אוכלי צמחים,

ומשניים- טורפים( מדרגה ראשונה- ניזונים מבע”ח צמחוניים,

ומדרגה שנייה- ניזונים מטורפים אחרים)

c. מפרקים (ספרופיטים)

מקצת מהצרכנים ניזונים מחומר אורגני חי ואחרים מסתפקים בחומר מת (צבוע, עיט, תולעים). אצל כל הצרכנים (סנדלית, שלשול, חרקים, דגים, זוחלים, אדם, ועוד) מוכנס המזון לתוך הגוף ושם הוא עובר פירוק כימי למולקולות קטנות המועברות לתאים ומשמשות לבנייה ולהפקת אנרגיה.

המפרקים גם הם הטרוטרופים אך הם נבדלים מהצרכנים בכך שהם מפרישים אנזימי עיכול לסביבתם וגורמים לפירוק תרכובות אורגניות בסביבתם. מקצת מתוצרי הפירוק הם סופגים לגופם, בעוד שחלק אחר מהחומרים (אנאירובי) נשאר בסביבה ומנוצל ע”י אורגניזמים החיים בקרקע וע”י צמחים. בדרך זו תורמים המפרקים תרומה חשובה למחזורי החומרים.

את יחסי הגומלין בין האורגניזמים השונים בבית גידול ניתן לתאר במספר אופנים:

שרשרת מזון – רצף אחד של אוכלים ונאכלים. דרך השרשרת עוברים חומרים, יחד עם האנרגיה הכימית שבהם, משלב לשלב בשרשרת.

d. מארג מזון – מספר שרשרות מזון משולבות יחדיו

· פירמידה אקולוגית – סידור הררכי של האורגניזמים ברמות הזנה כאשר כל היצרנים יחדיו, הצרכנים הראשונים יחדיו, הצרכנים השניוניים יחדיו, וטורפי-העל יחדיו. הבעיה היא שישנם אורגניזמים שניתן לשייכם למספר רמות הזנה: אדם.

אחד האופנים המקובלים לשירטוט פירמידה היא עפ”י ביומסה – נמדדת ביחידות של משקל יבש (ללא מים) של חומר אורגני ליחידת שטח (ג”ר\מ”ר). אורגניזם שניזון מאורגניזם אחר משתמש בחומרים שהוא אכל לשם גדילתו ולשם הפקת אנרגיה. לפיכך הגיוני להציג בתחתית הפירמידה את היצרנים ומעליהם בסדר עולה את הצרכנים השונים.

ככל שעולים בפירמידה כמות הביומסה קטנה וכך גם כמות האנרגיה העצורה באותו נדבך. האנרגיה ההולכת לאיבוד בין נדבך אחד למשנהו היא תוצאה של הפרשה, מוות, ובעיקר תהליכים צורכי אנרגיה (תנועה, בניית חומרים ונשימה). אנרגיה זו מתגלגלת בסופו של דבר לאנרגיית חום הנפלטת לסביבה ואיננה זמינה עוד ליצורים ברמה הטרופית הגבוהה יותר. רק האנרגיה הנמצאת בגופו של הנטרף זמינה לטורף שלו.

אנרגיה לא נוצרת יש מאין, אנרגיה יכולה להתגלגל מצורה אחת של אנרגיה לצורה אחרת של אנרגיה, כמות האנרגיה במערכת סגורה נשמרת קבועה.

מקור האנרגיה הראשוני ברוב המערכות האקולוגיות בביוספירה הוא אור השמש. רק חלק מזערי (0.023%) מקרינת השמש המגיעה לכדו”א מתגלגל לאנרגיה כימית בצמחים בתהליך הפוטוסינתזה והופך זמין גם לשאר היצורים. שאר האנרגיה מתגלגלת לאנרגיית חום, המחממת את האטמוספירה, גורמת לתופעות מזג האוויר ונפלטת חזרה לחלל. אנרגיית חום איננה ניתנת לניצול ע”י היצורים החיים ומבחינת המערכת היא אנרגיה “אבודה”

גלגולי אנרגיה בעולם החי:

תיבת טקסט:

4. יחסי הגומלין בין הגורמים הביוטים במערכת אקולוגית

הגורמים האביוטים בבית הגידול ויחסי הגומלין הבין המרכיבים הביוטים בחברה משפיעים יחדיו על גודל כל אחת מאוכלוסיות החברה בבית הגידול. יחסי גומלין המעצבים את האוכלוסיה מתקיימים הן בין הפרטים השייכים לאותה אוכלוסיה (תוך מינית) והן בין פרטים השייכים לאוכלוסיות שונות (בין מינית).

א. תחרות תוך מינית – בין הפרטים השייכים לאותה אוכלוסיה ישנה תחרות קשה משום שכולם בעלי נישה אקולוגית זהה וצורכים משאבים זהים. הפרטים בעלי היתרון בניצול האופטימלי של המשאבים הם השורדים והמעמידים צאצאים רבים יותר בהשוואה לפרטים אחרים באוכלוסיה. לתחרות מעין זו יתרון בבברירה טבעית של המותאמים יותר מבין הפרטים באוכלוסיה ובאבולוציה של המין. תחרות זו יכולה להוביל גם לפתרונות יצירתיים בתוך האוכלוסיה במטרה להימנע ככל שאפשר מהתחרות האכזרית בין הפרטים. במטרה להתחמק מתחרות קשה מופיעות בחלק מהמקרים צורות ארגון פנימי של האוכלוסיה דוגמת הררכיה ( בתרנגולות, בנמלים, בקופים, באריות) או טריטוריאליות (בחרדונים, בברבורים).

ב. תחרות בין מינים – בין פרטים השייכים לאוכלוסיות שונות ישנה תחרות כאשר הם צורכים לפחות משאב אחד משותף, וכאשר משאב זה מוגבל בכמותו. ככל שהנישות האקולוגיות של שתי האוכלוסיות חופפות יותר, כך יש סיכוי גדול יותר לדחיקה תחרותית של האוכלוסיה החלשה יותר. כאשר הנישות האקולוגיות של שתי האוכלוסיות חופפות רק במעט נוצר מצב של דו-קיום וחלוקה של משאבים.

ג. טריפה ורעייה – ברוב המקרים הטריפה מועילה לטורף ומזיקה לנטרף. ואכן, טריפה היא אחד מהגורמים המגבילים את אוכלוסיית הנטרף. אולם, לעיתים הטריפה איננה מוחלטת אלא סלקטיבית. בטריפה סלקטיבית הטורף בורר את הקורבנות החלשים והאיטיים מתוך כלל הפרטים באוכלוסיית הנטרף, וכך שורדים הבריאים והמותאמים ביותר. תוצאות טריפה זו אינן מזיקות דווקא אלא מעודדת את תהליך הברירה הטבעית.

קיימת מחזוריות בגודלן של אוכלוסיות טורף נטרף: כמות המזון העומדת לרשות הנטרפים מגבילה את גודל אוכלוסייתם, בעוד שגודל אוכלוסייה זו משפיע על גודל אוכלוסיית הטורפים. מה שמגביל בדר”כ את גודל האוכלוסיה הוא כמות המזון העומד לרשותה ולא לחץ הטריפה עליה.
מחזוריות ביחסי טורף-נטרף

האוכלוסיות הנטרפות פיתחו בהרבה מקרים התאמות להמלטות מטריפה: קוצים (קיפוד), שריון (חילזון, צדפה), הסוואה (חרקים, דגים), הפרשת חומרים דוחים ורעילים (בואש, ארס נחשים, חרקים), השמעת קולות הזהרה, העמדת פני מת (אופוסום), ועוד.

ד. סימביוזה\ הדדיות – חיי שיתוף הדוקים (חיים בצוותא) בין שתי אוכלוסיות לפרקי זמן ארוכים ולעיתים לכל מהלך החיים. ישנם סוגים שונים של יחסי סימביוזה הנבדלים אלו מאלו במידת הנזק או התועלת ההדדיים.

טפילות\ פרזיטיזם – ( +\- ) הטפיל תלוי בפונדקאי שעל גופו או בתוכו הוא חי. הטפיל ניזון מהפונדקאי ונהנה מסביבת חיים נוחה ומוגנת, בעוד שהפונדקאי איננו מרוויח דבר אלא רק מפסיד. לעיתים גורם הטפיל למותו של הפונדקאי, ולכן אפשר לראות ביחסים אלו גם יחסי טורף נטרף. דוגמה: וירוס המלאריה וצרעות טפיליות.

קומנסליזם – ( +\0 ) חיי שיתוף המועילים לשותף אחד בלבד ואינם מועילים או מזיקים לאחר. דוגמה: אנפה והבקר, צמחי צל, טחב.

מוטואליזם – ( +\+ ) שיתוף פעולה שבו שני הצדדים מרוויחים. דוגמה: חזזיות, חיידקי ריזוביום וצמחי קטניות, מאביקים ופרחים.

5. התאמות של הגורמים הביוטים לתנאים האביוטים של המערכת האקולוגית

בית גידול מאופיין ע”י גורמים אביוטים השוררים בו וגורמים ביוטים החיים בו.

כל הגורמים משפיעים אלו על אלו ובעקבות זאת משתנים האורגניזמים ומשתנה גם בית הגידול.

השפעת הגורמים השונים על האורגניזם יכולה להתבטא בשינוי בהתנהגות, בפיסיולוגיה או במורפולוגיה (מבנה) של האורגניזם במהלך חייו. לשינוי כזה המתרחש בטווח זמן קצר קוראים הסתגלות\ אדפטציה. דוגמה: עלייה במספר כדוריות דם אדומות עם העלייה בגובה מעל פני הים, או הזעה כאשר הטמפ’ עולה.

אורגניזמים משתנים גם בטווח זמן ארוך של מיליוני שנים בתהליך האבולוציה. מקצת מהשינויים הללו בתכונות המין הן התאמות\ איקלום לתנאי הסביבה.

פרקים באקולוגיה – עמוד 55

ההבדל בין התאמה לבין הסתגלות הוא בכך שההתאמה היא תכונה תורשתית – תוצר של תהליך אבולוציוני ובררה טבעית ארוכה שעבר המין. דוגמה: צמחי מדבר בעלי שורשים מסועפים, צמחי מדבר בעלי שורשים מעמיקים, דובי קוטב בעלי פרווה סמיכה כהגנה מהקור וצבעה הלבן מקנה הסוואה, פרחים צבעוניים מושכי מאביקים, פרחים שצורתם מותאמת לסוג מסויים של חרק או ציפור מאביקה. ההתאמות יכולות להתבטא לכל אורך חיי האורגניזם או בתקופות מסויימות של השנה. לדוגמה: בסירה הקוצנית העלים הגדולים מופיעים בחורף ומוחלפים ע”י עלים קטנים בקיץ.

התאמות נוצרו בתהליך ארוך ואיטי הקרוי אבולוציה שבו התפתחו מינים בדרך של ברירה טבעית, וזאת על סמך הימצאותם של פרטים שונים (שונות) באוכלוסיה, ביניהם מותאמים יותר לסביבה ומותאמים פחות. הימצאותם של פרטים פחות מותאמים באוכלוסיה יכולה להיות מוסברת ע”י מספר נימוקים:

לא עבר מספיק זמן להכחדות ה”לא מותאמים”
לחץ הברירה איננו חזק ומאטים מה”לא מותאמים” מצליחים לשרוד
קיימות תכונות אחרות המקנות ל”לא מותאמים” יתרון (אנמיה חרמשית ומלריה באדם)
הטרוזיגוטים הנושאים אללים רצסיביים “פגומים”

לדוגמה: דגי הקרפיון מותאמים לחיות במקווי מים מתוקים באזורים טרופיים וממוזגים. אם נעביר את הקרפיון לסביבה של מים מלוחים או למי נהר באזור הקוטב הוא לא ישרוד. נניח שמסיבה כלשהי עולה טמפרטורת המים באגם (הזרמה של מים ממתקן ייצור חשמל) שבו חיה אוכלוסיית קרפיונים בשתי מעלות. לגבי חלק מהפרטים השינוי הזה חריף מדי, תפקודם הכללי ייפגע והם יעמידו פחות צאצאים. לעומתם, יימצאו פרטים באוכלוסייה זו בעלי תכונות תורשתיות בתאיהם המכתיבות מבנה או התאמה פיסיולוגית המאפשרת קיום תקין גם בתנאים החדשים. סיכוייהם של פרטים אלו להעמיד צאצאים שישרדו בדור הבא הוא גבוה יותר מאחרים. אחוז הדגים שיהיו מותאמים יותר בדור הבא לתנאי הסביבה החדשים יהיה אפוא גדול יותר. בדרך זו תהליך הברירה הטבעית “משפר” את התאמתה של האוכלוסיה לתנאי הסביבה. תכונותיו של כל יצור שחי כיום הם על כן תוצאה של תהליכי התאמה ממושכים במהלך דורות רבים, תהליכים שנמשכים כל הזמן גם בהווה ושתוצאותיהם ישתקפו בדורות הבאים.

גם השימוש המוגבר בחומרי הדברה גרם להתפתחותן של אוכלוסיות מזיקים העמידות לחומרי ההדברה, וזאת בטווח זמן קצר יחסית בגלל לחצי הברירה הכבדים שהופעלו. תהליכים דומים מתרחשים באוכלוסיות של חיידקים ופטריות המפתחות “עמידות” לתרופות אנטיביוטיות.

תכונות האורגניזם נקבעות ע”י שני גורמים: תורשה ( התאמה), וסביבה (הסתגלות).

מידת ההתאמה של האורגניזם לסביבתו ניתנת לבחינה עפ”י התכונות הבאות:

כושר תחרות בהשגת מזון
כושר עמידה בפני טריפה או המלטות מטורפים
עמידות בפני תנאי סביבה קיצוניים: טמפ’, מזיקים, רוח, מחסור במים
מספר צאצאים רב

המשותף לכל התכונות הוא שהן מגדילות את הסיכוי של האורגניזם לשרוד ולהעמיד צאצאים. ההמשכיות היא המדד הטוב ביותר להתאמה.
ד. השימוש שעושה האדם במשאבים

משאב – כל גורם בסביבה שיצור חי, כולל האדם, צורך או מנצל לקיומו. לדוגמה: מזון, מים ואוויר משמשים לצרכים הפיזיולוגיים של הגוף, מרחב מחיה, ועוד.

האדם שונה משאר היצורים הטבע בכך שהוא למד להשתמש במשאבי טבע נוספים לרווחתו. לדוגמה: נפט, מתכת, פחם, עץ, זהב, ועוד. עם ההתפתחות הטכנולוגית של האדם גדלו מספר המשאבים הטבעיים שהאדם למד לנצל. כך, למשל, מכין האדם זכוכית מחול ע”י חימומו בתנור לטמפ’ גבוהות.

מבחינים בין שני סוגי משאבים:

א. משאבים מתכלים – שכמותם בכדו”א מוגבלת וצריכתם תביא בסופו של דבר למחסור בהם ואולי אף להתכלותם. מחצבים, מתכות, דלקים (גז, פחם ונפט).

ב. משאבים מתחדשים – שכמותם אמנם פוחתת כתוצאה מהשימוש בהם, אולם תהליכים טבעיים יכולים להביא להתחדשותם בקצב הזהה לקצב צריכתהם. לדוגמה: אוויר, מים נקיים, מזון, קרקע פורייה ויערות.

ההתפתחות התרבותית והטכנולוגית של האדם לוותה בעלייה מתמדת ברמת החיים של הפרט, בעיקר בגלל הגידול במגוון ובכמות המשאבים העומדים לרשות החברה. עלייה ברמת חיים, מלווה בדר”כ בצריכה מוגברת של מוצרים ומשאבים.

כאשר מדובר במשאבים מתכלים, ברור שככל שתגדל צריכתם תקטן כמותם. ואכן חישובים מעריכים כי משאבים כמו נפט, עופרת וכספית ייגמרו במהלך המאה ה-21. משאבים אחרים, כגון פחם וברזל, יספיקו לתקופה שעולה על מאה שנה.

התמונה מורכבת יותר כאשר עוסקים במשאבים מתחדשים: אם קצב הצריכה של המשאב גדול מקצב ההתחדשות שלו, תקטן כמות המשאב, והוא עלול להפוך לבלתי-זמין לתקופה מסויימת עד להתחדשותו. מידת הצריכה של משאב מתחדש בפרק זמן נתון בלי לפגוע ביכולת ההתחדשות שלו נקראת פיתוח בר-קיימא. פגיעה בפיתוח בר-קיימא של משאב מסויים, ע”י קצב שימוש העולה על קצב הייצור הטבעי, עלולה להפוך את המשאב לבלתי- זמין למשך תקופה ארוכה (יערות גשם, דיג בלי מבוקר).

הפיכתו של משאב מתחדש לבלתי-זמין עלולה לנבוע לא רק משימוש מוגבר בו אלא גם מזיהומו. הגורם המזהם יכול להיות חומר\חומרים (עופרת, DDT, מי שפכים) או צורה של אנרגיה ( רעש, חום, קרינה). לא תמיד הזיהום נגרם ע”י האדם. זיהום עלול להיגרם גם מתופעות טבעיות כגון סופות חול, הרי געש פעילים, ועוד. אולם מרבית המזהמים הם חומרי פסולת שהם תוצרי לוואי של פעילות האדם. לדוגמה: בתהליך ייצורה של מכונית נצרכים חומרי דלק להפקת אנרגיה חשמלית הדרושה להפעלת המכונות במפעל. שריפת הדלק גורמת לזיהום האוויר בפחמן חד-חמצני ותחמוצות גופרית וחנקן. כמו כן נוצרים בתהליך הייצור חומרי פסולת המצטברים בסביבה. כאשר משתמשים במכונית גורמים שוב לזיהום אוויר ולרעש. כעבור שנים, בתום השימוש במכונית, הופכים החומרים המרכיבים אותה לפסולת.

חומרים רבים שמייצר האדם הם חומרים מלאכותיים (סינתטיים) שאינם מצויים בטבע. לדוגמה: פלסטיק, זכוכית, חומרי הדברה, חומרי ניקוי (דטרגנטים). חומרים אלו מתפרקים בקצב איטי מאוד, או שאינם מתפרקים כלל, ולכן הם גורמים לנזקים למערכות אקולוגיות טבעיות ולאדם עצמו.

הנזק הנגרם כתוצאה מהמזהם תלוי בסוג המזהם, בריכוזו, ובמשך הזמן שהוא נשאר בסביבה.

נספח: ביקוש והיצע של מוצרים

מחירים של מוצרים במשק נקבעים באמצעות היצע וביקוש.

לייצרן ולצרכן אינטרסים שונים: הצרכן מעוניין לקנות במחיר הנמוך ביותר, ואילו הייצרן מעוניין למכור במחיר הגבוה ביותר. ככל שמחיר המוצר עולה, הוא נצרך פחות, ולכן על הייצרן להפחית את ייצורו. היצרן והצרכן הם שקובעים את כמות המוצר ואת מחירו בשוק. השוק שואף להגיע לשיווי משקל שבו הצרכנים מוכנים לשלם את המחיר הנקוב, והיצרנים מוכנים במחיר זה לייצר את המוצר. הצרכנים שלא הסכימו לשלם את המחיר הנקוב נותרו ללא מוצר, והיצרנים שהעלו את המחיר נותרו ללא קונים.

את האינטראקציה בין הביקוש לבין ההיצע ניתן להראות באמצעות עקומות היצע וביקוש. מקום המפגש של שני העקומים היא נקודת שיווי המשקל.

עקומת השוק: היצע וביקוש

עקומת הביקוש עשוייה לסטות שמאלה במקרים בהם מופיעים תחליפים למוצר בשוק. אם יש מחסור במוצר ייחודי שנובע מבעיות הספקה של חומרי גלם וכו’ תסטה עקומת הביקוש ימינה.

שינויים בעקומת הביקוש

תחזיות לעתיד:
קצב גידול האוכלוסיה בעתיד הוא נושא מפתח בכל דיון בעתיד במשאבים בעולם.

הכלכלן האנגלי תומס מלתוס (1766-1834) טען שהגידול בייצור המזון בעולם לא יוכל להדביק את קצב גידול האוכלוסיה האנושית, בגלל מחסור בקרקעות פוריות. לדעתו, משאב המזון הוא הגורם המגביל את כושר הנשיאה של העולם כלפי האנושות. כתוצאה מרעב יופיעו מגפות ומלחמות שיבלמו את גידול אוכלוסיית האדם.

התחזיות של מלתוס לא התגשמו, אולם גישתו המקשרת בין גידול האוכלוסיה ובין כמות המשאבים העומדים לרשותה מקובלת גם כיום בקרב חלק מהעוסקים בדמוגרפיה ( חקר אוכלוסיות האדם). כך התגבשה תיאוריית ” המעבר הדמוגרפי” הכוללת ארבעה שלבים:

1. שיעור ילודה גבוה, אך בשל תנאי החיים הקשים גם התמותה גבוהה. האוכלוסייה לא גדלה באופן משמעותי ( לפני המהפכה התעשייתית).

שיפור רמת הרפואה עקב התפתחות הטכנולוגיה, ושיפור באספקת המזון וטיבו. גורמים אלו מביאים לירידה ברמת התמותה, וכתוצאה מכך לעלייה חדה באוכלוסייה.
השכלה, שינויים תרבותיים ועלייה במעמד האישה מביאים לירידה בשיעור הילודה. כתוצאה מגורמים אלו חלה האטה ניכרת בגידול האוכלוסיה.
שיעורי הילודה יורדים עד כדי כך שהם משתווים לשיעורי התמותה או קטנים מהם. כתוצאה מכך האוכלוסיה מפסיקה לגדול ואף קטנה.

רוב המדינות המתפתחות נמצאות כיום בשלב השני, והמדינות המפותחות נעות בין השלב השלישי לרביעי.

השכלה, אם כך היא הגורם המכריע בשאלה האם המדינות המתפתחות יצעדו לעבר השלב השלישי. יש הטוענים כי מדינות שלא יוכלו להתקדם לשלב השלישי עלולות לחזור לשלב הראשון. מסורת דתית ותרבותית עומדת בהרבה מקרים בניגוד לתוכניות ממשלתיות של צמצום הילודה.

ב-1972 פרסמה קבוצת חוקרים אמריקאים מהמכון MIT מודל שבחן חמישה גורמים בעלי השפעה מכרעת על עתיד האנושות: גידול אוכלוסיה, ייצור מזון, ייצור תעשייתי, ניצול משאבים מתכלים, וזיהום. קבוצת חוקרים זו בחנה תרחישים שונים והגיעה למסקנה כי עוד לפני 2100 צפוי משבר עולמי שבו תפגע קשה אוכלוסיית העולם. המשבר עשוי להיגרם בגלל רמות זיהום גבוהות, מחסור במזון או מחסור במשאבים מתכלים.

מסקנת החוקרים היתה שכדי למנוע את המשבר יש לייצב את אוכלוסיית העולם סביב 8 מיליארד נפש, להגביל את הגידול בייצור התעשייתי ולהפנות תקציבים להגדלת ייצור המזון ושיפור השירותים (חינוך ובריאות). יש למחזר משאבים מתכלים ולהגביר את השקעה באמצעים להפחתת הזיהום.

גישה אחרת לעתיד האנושות פיתח פרופסור לכלכלה בארה”ב, גוליאן סימון. לדעתו, מצב האנושות כיום טוב יותר מבעבר ואף משתפר כל הזמן בזכות הצמחיה הכלכלית והפיתוח הטכנולוגי המאפשרים לקיים עולם פחות מזוהם ויותר עשיר במשאבים. פרופ’ סימון מסתמך על דוגמאות כדי לבסס את התיאוריה שלו. האוכלוסיה כיום גדולה יותר מבעבר, ולמרות זאת אנשים בריאים יותר ובעלי תוחלת חיים ארוכה יותר. ילד הוא אומנם מעמסה בראשית חייו, אך בבגרותו הוא תורם בהיותו ייצרן ומשלם מיסים. הוא טוען כי אין להתייחס לאדם כאל נטל על הסביבה, אלא כעל משאב. כל אדם נוסף הוא מקור אפשרי לרעיונות והמצאות חדשות שיקדמו את החברה האנושית.
ה. התפתחות התרבות האנושית ומעורבות האדם בסביבה

יכולתו של האדם לנצל את משאבי הסביבה גדלה בד בבד עם התפתחות התרבות האנושית. ניצול המשאבים גרם להשלכות סביבתיות של מחסור וזיהום.

אוכלוסיית האדם הופיעה לפני כ- 2 מליון שנה. האדם הנבון, המין הביולוגי שאנו משתייכים אליו, הינו מין צעיר יחסית שהופיע לפני כ- 150,000 שנה. עם זאת, בפרק הזמן הקצר לקיומו השפיע האדם על סביבתו ושינה אותה יותר מכל יצור אחר עלי-אדמות.

אבותיו הקדומים של האדם ליקטו מזון (פרות, זרעים, עלים, שורשים, ואולי שרידי גופות של בע”ח). הציד והדיג הופיעו מאוחר יותר כאשר האדם החל לייצר כלים מעצמות, אבנים וענפים. זוהי למעשה ראשית הטכנולוגיה. אוכלוסיות מאוחרות יותר גילו את האש ולמדו להפיקה ולהשתמש בה לחימום ולבישול.

השפעותיו של האדם בתקופות אלו היו מזעריות כיוון שמספר הפרטים היה קטן, ולרוב הוא חי כנווד שלא הטביע חותם משמעותי במקומות בהם שהה באופן זמני. בני האדם ניצלו משאבים מתחדשים (בע”ח וצמחים כמזון ולשם הכנת כלים) מבלי לחרוג מהיבול הבר-קיימא של משאבים אלו.

המהפכה החקלאית התרחשה לפני 10,000 שנה. האדם למד לזרוע את האדמה ולטפל בה לשם השגת מזון. כך הפך האדם ממלקט ונווד, החי בקהילות קטנות, לחקלאי תושב קבע, החי בקהילות גדולות – כך החל האדם להשאיר חותם במקומות מושבו. בד בבד פותחו טכנולוגיות לעיבוד הקרקע, להשקיה, לייצור מזון ולאגירתו. במקביל החל האדם לתרבת צמחים ולביית בע”ח. בתהליך זה בחר האדם את הפרטים באוכלוסיה המתאימים יותר לצרכיו ודאג שיתרבו. תהליך הביות מאופיין בהקטנת ממדי גופם של החיות כיוון שהאדם העדיף חיות קטנות הנוחות לשליטה ואותם הוא בחר ודאג להתרבותם ( אבולוציה מכוונת). התהליך הביא לטיפוח זנים חקלאיים שתועלתם לאנושות רבה ביותר: ביותן של בהמות אפשר לאדם להשתמש בכוחם של החיות כמקור אנרגיה בנוסף לשריריו שלו ( שור, חמור, סוס). המצאות אלו אפשרו לאדם לייצר כמויות גדולות של מזון ואפשרו את גידולה של האוכלוסיה האנושית. השינוי היה משמעותי שכן עד אותה תקופה אכל האדם מה שליקט וצד באותו יום, ואילו מעתה יכול היה לאגור עודפי מזון ולשומרם. עודפי המזון אפשרו לפטור חלק מהאנשים מתפקידי ייצור המזון, והם הפכו לבעלי מלאכה שסיפקו כלים ושירותים תמורת מזון. בהדרגה נוצרו המרכזים העירוניים הראשונים שהתפתחו למרכזי שלטון וסחר. סחר חליפין עודד קשרים בין קהילות שונות, דבר שזירז את ההתפתחות התרבותית והטכנולוגית.

המהפכה התעשייתית שהחלה בסוף המאה ה- 18 באנגליה התאפיינה במעבר מייצור מוצרים בכמויות קטנות בידי אומנים ובעלי מלאכה לייצור המוני בעזרת מכונות. המהפכה התעשייתית התאפשרה תודות לטכנולוגיות חדשות שהופיעו עם ההתקדמות המדעית: מכונת אריגה, הקיטור (שבעזרת האנרגיה שייצר ניתן היה להפעיל מכונות שונות לייצור מוצרים) ואת הקטר וספינת הקיטור שהגבירו את הניידות. כך התאפשר מסחר בין מקומות רחוקים.

הגברת המיכון, הדישון וההדברה בחקלאות הביאו לגידול בכמויות המזון שיוצר, ואיכרים שנותרו ללא תעסוקה החלו מהגרים מהכפרים לערים, ושם הועסקו בבתי-חרושת. בעקבות זרם המהגרים הכפילו הערים את גודלן, ובשכונות הפועלים שהפכו לצפופות נפוצו הזיהום, המחלות והפשיעה. תהליך העיור הפך לאחד ממאפייניה של המהפכה התעשייתית.

השפעתה של המהפכה התעשייתית על הסביבה היתה רבה. התפתחות התעשייה הגדילה את הצריכה של משאבי הטבע (ברזל, נחושת ועוד). צריכת האנרגיה גדלה באופן משמעותי. אם עד אז נעשה שימוש במקורות אנרגיה שהופקו ממשאבים מתחדשים (רוח, מפלי מים ושרירי בהמות), עתה החל השימוש בפחם שהינו משאב טבע מתכלה.

לראשונה החל תהליך פגיעה במשאבים בקנה מידה גדול. מפעלי התעשייה שרוכזו בערים זיהמו את האוויר בעשן ובאפר, ואת הסביבה בפסולת. בהעדר מערכות ביוב זוהמו מי הנהרות ע”י שפכים מהתעשייה ומאוכלוסיית העיר שהלכה וגדלה. עומס המזהמים לא אפשר עוד לתהליכים טבעיים למהול ולפרק את המזהמים בקצב שימנע נזק בריאותי לאדם וליצורים אחרים.

החל מהמאה ה-20 השתכללו מאד הטכנולוגיות החקלאיות ונפתח עידן החקלאות המודרנית והאינטנסיבית – זוהי המהפכה הירוקה: דישון והדברה הגדילו את היקף ייצור המזון, והביאו לגידול מואץ של אוכלוסיית האדם. בחקלאות הוכנס לשימוש הטרקטור.

לאחר מלחמת העולם ה-1 נוספו פיתוחים טכנולוגיים רבים: נורת החשמל, המכונית, המטוס והטלפון. במחצית השניה של המאה ה-20 הוכנסו לשימוש הטלוויזיה, המחשב, הפקס, חומרי הדברה הכימיים ותרופות אנטיביוטיות.

כל אלו אפשרו גידול ניכר בייצור המזון, שהגדיל מצד אחד את כושר הנשיאה של כדור הארץ ואפשר האצה נוספת בגידול אוכלוסיית האדם. רמת החיים עלתה וכך גם תוחלת החיים.

הפיתוחים הטכנולוגיים הגדילו מאד את צריכת המשאבים, ובמיוחד צריכת משאבי האנרגיה: פחם, גז ונפט.

העלייה בצריכת המשאבים לא היתה זהה בכל העולם. כך נוצרו מדינות מפותחות, ומאחור נותרו מדינות מתפתחות. רמת החיים במדינות המפותחות (המתבטאת בתוצר הלאומי לנפש), שאוכלוסייתן מהווה רק חמישית מאוכלוסיית העולם, גבוהה יותר. חברת שפע זו מתאפיינת בייצור כמויות גדולות של מוצרים תוך שימוש במרבית המשאבים הטבעיים, ובעידוד צריכתם של המוצרים ע”י פרסום נרחב.

גידול אוכלוסיית העולם וצריכת משאבים מוגברת העצימו את הפגיעות בסביבה.

גם בשיעור הפגיעה בסביבה קיימים הבדלים בין המדינות המפותחות לבין המדינות המתפתחות. ארה”ב, לדוגמה, שבה כ-270 מליון תושבים , תורמת לזיהום האוויר פי כמה מהודו שבה חיים כ-970 מליון תושבים וזאת משום הטכנולוגיות הרבות המיושמות בה הצורכות משאבים רבים ועושות שימוש במקורות אנרגיה מזהמים. אולם הזיהום והפגיעה בסביבה הולכים וגדלים גם במדינות המתפתחות. שימוש בכלי רכב ישנים במדינות המתפתחות, שתחזוקתם לקוייה , על אף כמותם הקטנה, גורם לזיהום אוויר חמור יותר מאשר במדינות המפותחות המיישמות טכנולוגיות חדשות המפחיתות את הזיהום. גם בתחומי התעשייה, המדינות המפותחות משקיעות בפיתוח קולטנים לארובות וטכנולוגיות ייצור נקיות, בעוד שלמדינות המתפתחות אין משאבים כספיים להשקיע בטכנולוגיות אלה.
ו. גידול באוכלוסיית האדם

גודל האוכלוסיה והתפרסותה על פני כדור הארץ הם מהגורמים המשפיעים ביותר על המשאבים הטבעיים .

במהלך מליוני השנים הראשונות לקיומו של האדם היה גידול האוכלוסייה מזערי. תנאי החיים הקשים גרמו לתמותה גבוהה, ומדי פעם פקדו אסונות: מגיפות (ה”מגפה השחורה” במאה ה-14 המיתה 4\1 מאוכלוסיית אירופה) ומלחמות.

בעקבות המהפכה התעשייתית, מאה ה-19, החלה אוכלוסיית העולם לגדול בקצב מהיר. התפתחויות בתחום החקלאות הביאו לייצור מזון עשיר ומגוון בכמויות גדולות. פיתוח אמצעי הובלה ואחסון אפשרו הספקת מזון לכל מקום. כל זאת גרם לעלייה בקצב הילודה. במקביל התפתחה הרפואה ואיתה עלתה תוחלת החיים.

צורת הגידול המואץ באוכלוסיית העולם נקראת גידול מעריכי, שבו הולך ומתקצר כל העת זמן ההכפלה – הזמן הדרוש להכפלת האוכלוסייה. עקומת הגידול המשקפת את גידול אוכלוסיית האדם הינה אקספוננצאילית המראה מגמת עלייה אין-סופית. עקומת גידול זו שונה מעקומות גידול האוכלוסייה הסיגמואידיות המקובלות בקרב אוכלוסיות בע”ח המצויות בשיווי משקל עם סביבתם.

האם גידול מעריכי זה ימשיך עד אין-סוף, או יפסק בשלב כלשהו?

קיימים הבדלים גדולים מאד בשיעורי גידול האוכלוסייה בין מדינות מפותחות למדינות מתפתחות. בעוד שבמדינות מפותחות מופיעים שיעורי גידול נמוכים ואף שליליים, במדינות המתפתחות שיעורי הגידול מגיעים עד ל 3% בשנה.

גורמים המשפיעים על גידול האוכלוסיה:

תזונה
רפואה
דת, תרבות ומסורת
רמת השכלה ( בעיקר של האישה היוצאת לעבודה והופכת מודעת למעמדה וליכולתיה). השכלה גם מגבירה את המודעות לאמצעי מניעה.
מצב כלכלי ( במדינות מפותחות הילדים תלויים בהוריהם עד גיל מאוחר, בעוד שבמדינות מתפתחות הילדים הם כוח עזר בעבודה)
שירותים סוציאליים במדינה ( היעדר תשלומי פנסיה גורמים להורים להביא הרבה ילדים שיוכלו לדאוג להוריהם בזקנתם) ( קצבת ילדים כמקור פרנסה חשוב – בישראל) (מיסים כבדים על משפחות עם יותר ממספר ילדים מסויים – סין)

גידול האוכלוסיה מחייב גידול בייצור המזון ובאספקת מים, יצירת מקומות עבודה, מקומות מגורים, ייצור מוצרים שונים והספקת שירותים (חינוך, בריאות, תחבורה ועוד). צרכים אלו מחייבים ניצול מואץ של משאבי טבע, וכתוצאה מכך חל דלדול במשאבים ופגיעה בהם.

גידול אוכלוסיית העולם, והמהפכה התעשייתית, הביאו להגדלת הערים בקצב מהיר. לתהליך העיור יש מחיר סביבתי: אוכלוסייה רבה מתגוררת בשטח מצומצם, תעשייה הממוקמת בסביבת העיר וגורמת לזיהום, ורמת צריכה גבוהה של תושבי העיר – כל אלה מגבירים את חומרתן של בעיות סביבתיות כמו רעש, פסולת, זיהום אוויר ומים.
ז. התמודדות עם בעיות הסביבה

ניצנים ראשונים של מודעות סביבתית וטיפול בבעיות הסביבה החלו בעקבות כמה אסונות אקולוגיים, כמו אירוע חמור של זיהום אוויר בניו-יורק ב-1963 שבעקבותיו חלו אלפים וכ- 300 איש מצאו את מותם. המודעות הגוברת העלתה שאלות שונות על יחסו של האדם לסביבתו.

חלק מהארגונים העוסקים בנושאי איכות הסביבה רואים באדם כאחד מכלל היצורים בטבע כולו, שכולם בעלי זכות שווה להתקיים בסביבה. לכן הם גורסים כי על האדם לכבד ולשמר זכויות אלו. בגישה זו פועלים ארגונים “ירוקים” כגון GREENPEACE הדורשים להפסיק עריכת ניסויים מדעיים בבע”ח.

גישה אחרת מעמידה את האדם במרכז, וסוברת כי לאדם יש את הזכות לנצל את הסביבה לתועלתו ולרווחתו. אך בעיה שעולה מתפיסה זו היא המידה שיש להתחשב בהשפעות שיהיו לפעילות האדם בהווה על איכות חייהם של הדורות הבאים. יש הטוענים שאין לקחת שיקול זה בחשבון מפני שהדורות הבאים ישכילו לפתח טכנולוגיות חדשות שבעזרתם יתמודדו עם בעיית המשאבים המתכלים ע”י מציאת תחליפים ועם בעיית הזיהום הסביבתי ע”י פיתוח תהליכי ייצור חדישים שיצמצמו את הזיהום. לעומת גישה קיצונית זו רווחת יותר הגישה הגורסת שחובת הדור הנוכחי להתחשב בדורות הבאים.

ב-1987 התוותה ועדת האו”ם לפיתוח וסביבה את המונח פיתוח בר-קיימא שהוראתו פיתוח העונה על צורכי הדור הנוכחי ללא פגיעה באפשרויות של הדורות הבאים להתקיים ולשרוד. מימוש מדיניות של “פיתוח בר-קיימא” הוא עניין מורכב ומסובך המחייב קביעת תקנים תוך שילובם של שיקולים סביבתיים בתוכניות הפיתוח.

התמודדות עם בעיות סביבתיות מצריכה גיבוש של מדיניות סביבתית. מרבית הארגונים העוסקים בנושאים סביבתיים דבקים היום בגישה של פיתוח בר-קיימא. במסגרת הניהול הסביבתי ע”י רשויות השלטון עומדים אמצעי החקיקה הסביבתית בשילוב עם טכנולוגיה מתקדמת. בנוסף, ישנה חשיבות רבה לחינוך ולמעורבות ציבורית.

אמצעים טכנולוגיים – הטכנולוגיה היא אמצעי בידי האדם לקידומו ולרווחתו. השפעתה של הטכנולוגיה על הסביבה יכולה להיות שלילית או חיובית – תלוי בשימוש שעושה בה האדם: מנוע הבנזין המותקן בכלי רכב תורם לחלק ניכר מהמזהמים באוויר, אך מנוע דומה מזרים מים ומערבלם במכונים לטיהור מי שפכים.

חקיקה ותכנון סביבתי – הדרך העיקרית שנוקטות הרשויות להקטנת הנזקים לסביבה היא מערכת של חוקים ותקנות שמטרתם למנוע או לצמצם את הפגיעה בסביבה. חוק קובע נורמה חברתית של התנהגות אזרחים וגופים ומטיל עונשים על אלו החורגים מנורמה זו. אכיפתם של החוקים מחייב מערך ניטור סביבתי לזיהוי המפגעים ולטיפול באחראים להם. לצורך זה הוקמו בארץ תחנות למדידת ריכוזי מזהמים באוויר, ונעשות בדיקות סדירות של איכות המים בכינרת ובמאגרי מי התהום. כמו כן מתבצעות באופן סדיר בדיקות של מקורות זיהום נקודתיים, למשל של כלי רכב וערובות מפעלים. בנוסף נחוץ פיקוח על הבינוי והפיתוח כדי להבטיח שהם מתבצעים עפ”י התוכניות שאושרו ע”י גופי התכנון.

כאשר מתגלות עברות על חוקי סביבה מוטלים על האשמים עונשים בהתאם לחוק.

בעת קביעת מדיניות ניהול סביבתי מובאים בחשבון שיקולים נוספים, בעיקר כלכליים וחברתיים. אחת הדילמות העומדות בפני המחוקקים היא העימות בין צורכי היחיד, המעוניין בהקטנת הוצאותיו ושיפור מעמדו החברתי, לבין צורכי הציבור המעוניין בסביבה נקייה ומשאבים זמינים. האדם הנוהג במכונית כולל בהוצאותיו את מחיר הדלק ומחיר התחזוקה, אך אין הוא כולל את עלויות הנזקים לכלל החברה עקב זיהום האוויר שמכוניתו גורמת. עלויות אלו, שאינן מוטלות על מי שגורם להם ולכן החברה כולה היא הנושאת בהן, נקראות עלויות חברתיות. החקיקה הסביבתית מנסה להתמודד עם בעיה זו ע”י יישום העיקרון ש”המזהם משלם”, כלומר מי שפגע בסביבה הוא שצריך לשאת בעלותם של הנזקים. כיצד?

חקיקתם של חוקים סביבתיים חייבת לבדוק את המאזן הכולל של נזק לעומת תועלת לחברה כתוצאה מיישום חוק זה. לדוגמה: נניח שהחוק יכפה על מפעל מזהם להפחית את הזיהום. המחיר שבעל המפעל ישלם כדי להפחית את הזיהום עלול לגרום לעלויות ייצור שיקטינו את רווחיו. במצב כזה עלולים בעלי המפעל לפטר עובדים או לגלגל את העלויות על הציבור – להעלות מחירים. מצד שני, אם לא ייתבע המפעל להפחית את הזיהום, עלולים אנשים לחלות, וגם בכך יווצרו נזקים בריאותיים וכלכליים לציבור. דוגמה זו מציגה את הבעייתיות שמקבלי ההחלטות ניצבים בפניה: עליהם לשקול כל פעולה בראייה חברתית כוללת ולהגיע לאיזון שיביא לסך כל העלויות החברתיות הנמוכות ביותר. בפועל קשה מאוד למצוא את נקודת האיזון משום שקשה לאמוד את ערכן הכספי של העלויות החברתיות.

חלקם של החוקים מיועד לשמור על ערכי טבע ומשאבים בכדי למנוע הידלדלותם . בקבוצה זו נכללים חוקי שימור הטבע המכריזים על אזורים מסויימים כשמורות טבע בהן אסור לפגוע בחי ובצומח, ועל בע”ח או צמחים נדירים כמוגנים. חוקים נוספים מקבוצה זו מטילים הגבלות על השימוש במשאבים (איסור שאיבת מים מהכינרת מתחת לקו האדום, איסור כריעת חול ים באיזורים לא מותרים).

חלק גדול מהחוקים הסביבתיים אוסרים לזהם את הסביבה מעבר לרמה מסויימת.

כמות הזיהום המקסימלית המותרת נקבעת בתקן סביבתי המגדיר את הערכים הכמותיים המרביים של המזהמים (חומרים, רעש, קרינה) המותרים בסביבה. התקנים צריכים להיות הגיוניים וניתנים ליישום, שכן תקן מחמיר הינו גזירה שלא ניתנת ליישום בעוד שתקנים מקלים מדי עלולים להוביל להמשך חשיפה לזיהומים. תקינה נכונה היא כזו המתחשבת בסך כל העלויות החברתיות.

ישנם שני סוגי תקנים:

1. תקן סביבה \ איכות – מפרט את רמות הזיהום המרביות המותרות בסביבה – באוויר, בקרקע או במים. תקני הסביבה אינם תקנים לאכיפה, אלא יעדים שהרשויות שואפות שלא תהיה מהם חריגה. על הרשויות חלה החובה להקים מערך ניטור למדידת ריכוזם של מזהמים בסביבה ולדווח על חריגות. בעת חריגות קשה מאוד לאתר את מקור הזיהום.

2. תקן פליטה – מפרט את רמת הזיהום המרבית המותרת ממקור מזהם נקודתי – ארובת מפעל או מתקן טיהור שפכים של יישוב כלשהו. תקן זה ניתן לפיקוח וטיפול נקודתי, אך הוא איננו מעיד על הנזק הסביבתי שנגרם מהזיהום הנקודתי.

שילוב של שני התקנים ומערך ניטור מסודר יכול לתת פתרון לבעיות הזיהום ודרך לאכיפה.

במסגרת האכיפה של החוקים מוטל על העבריינים מס שמטרתו תמריץ למפעלים לצמצם את הזיהום תוך השקעת כספים בטכנולוגיות המונעות זיהום במקום בתשלום קנסות.

כמו כן, כדי לאכוף את החוקים יש למנות פקחים שיסיירו במקומות המועדים – דוגמה לפיקוח כזה הם: המשטרה הירוקה של המשרד לאיכות הסביבה, ופקחי שמורות הטבע והגנים.

מכשיר כלכלי נוסף הדומה למיסים הם ההיטלים. היטל הוא תשלום על שימוש במוצרים הגורמים לזיהום סביבתי. כך, למשל, נדרשים יצרני המשקאות הקלים הנמכרים בבקבוקים חד-פעמיים לשלם היטל על כל משקה שהם מוכרים. ההיטל מיועד לאפשר לרשויות להשקיע כספים במציאת פתרון בעיית הפסולת. למעשה משלמים את ההיטל צרכני המשקאות. ההיטל הוא מכשיר כלכלי שבאמצעותו ניתן לעודד שימוש במוצרים ידידותיים לסביבה (משקאות בקרטוני נייר במקום בקבוקים ופחיות) או פתרון בדרך של מיחזור (חוק הפיקדון).

דרך כלכלית נוספת היא הענקת תו ירוק למוצרים ידידותיים לסביבה . תו זה מעיד על כך שאין במהלך ייצורו, בשימוש בו או בשלב שהוא הופך לפסולת, פגיעה משמעותית בסביבה. בכך שהצרכנים יעדיפו לקנות מוצרים בעלי תו ירוק הם יעודדו את הייצרנים לייצר מוצרים “ידידותיים לסביבה”.

כל אחד מקבל יום-יום החלטות בעלות השלכות סביבתיות: האם לשמור על הניקיון? האם להקפיד על קניית מוצרים ידידותיים לסביבה? האם לחסוך במים? האם להשליך את הנייר למיחזור או לפח? ועוד. האופן שבו נקבל החלטות תלוי במידה רבה בידע ובמודעות שלנו בנושאים אלו. משום כך לחינוך ולהסברה חשיבות רבה.

בין הגורמים המשפיעים על דעת הקהל הם הארגונים הירוקים הפועלים באמצעות חינוך, הסברה וניהול מאבקים סביבתיים. בארץ פועלים מספר ארגונים ירוקים, למשל ” החברה להגנת הטבע”, “אדם טבע ודין”, “מגמה ירוקה”, “פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה”. בנוסף פועלים ארגונים בינלאומיים כדוגמת GREENPEACE.
ח. משאב המזון

המזון הוא משאב חיוני לקיום כל הייצורים החיים ובהם האדם. ייצורו של המזון תלוי בזמינותם של משאבים טבעיים כמו קרקע, מים, אור ואוויר נקי. רבים, וביניהם מלתוס, ראו במשאב המזון כגורם המגביל את גידול אוכלוסיית האדם. קצב ייצור המזון בעולם הוא במגמת עלייה. על פי התחזיות, כמויות המזון שתידרשנה לקיים את אוכלוסיית האדם בשנת 2050 תהיינה גבוהות פי שלושה בהשוואה להיום. קיימת איפוא תחרות מתמדת בין קצב צריכת המזון וקצב ייצורו.

נקודת המפנה ביחסו של האדם אל הטבע היתה לפני כ- 10000 שנה כאשר הוא גילה את היכולת לביית את החיטה ולגדלה בהתאם לצרכיו. גילוי זה שהוא, אולי, המהפכה החשובה ביותר בתולדות האדם, הביא להתפתחות החקלאות ובעקבותיה חלו שינויים מרחיקי לכת האורח חייו. האדם פיתח יכולת לגדל את מזונו בעצמו ולא היה תלוי עוד במציאת מזון מזדמן. החקלאות הלכה והתפתחה ועמה התפתחה יכולת הביות של מיני צמחים נוספים ושל בע”ח. כל אלה הביאו להקמת יישובי קבע של האדם ופיתוח ניכר של כלי עבודה שונים. שיפור יכולתו של האדם לספק את מזונו באורח עצמאי הקטין בצורה חדה את הגורם המגביל העיקרי של אוכלוסייתו – אספקת מזון, והיה הבסיס להגדלה ניכרת של מספר הפרטים באוכלוסייה. כושר הנשיאה של האדם גדל באופן ניכר, ועימה חל גידול ניכר באוכלוסיית האדם.

החקלאות שפותחה ע”י האדם היא דוגמה להתערבות האדם בתהליכים הקיימים בטבע. פיתוח החקלאות היה כרוך בהתערבות גנטית – השבחה, הכלאה, ברירה טבעית של מינים רצויים על חשבונם של מינים אחרים.

התערבות זו השפיעה על מארגי מזון שלמים, שנפגעו בעקבותיה.

הדרישה לאספקת מזון בכמויות גדולות לאוכלוסייה הגדלה של האדם, הביאה לפיתוחם של זנים חדשים ולהוספת דשנים הנחוצים לגידולם, בכדי לקבל יבולים טובים יותר. כדי להבטיח יבולים אלה היה על האדם למצוא דרכים להגן עליהם מפני מזיקים (צמחים מתחרים, בע”ח וטפילים). כדי להפחית או למנוע את פגיעתם של המזיקים ניתן להשתמש בשיטות הדברה שונות:

הדברה כימית – שימוש בחומרים כימיים הפוגעים במזיקים.

חומרי ההדברה הכימיים הם חומרים סינתטיים המיוצרים במעבדה ואינם מוכרים בטבע. לכן רוב החומרים הללו אינם מתפרקים ונאספים בגורמים ביוטים והאביוטים במערכת האקולוגית. בקבוצה זו מוצאים את קוטל החרקים המפורסם DDT הידוע לשמצה עקב היותו יציב מאד ולכן עובר הגדלה ביולוגית בשרשרת המזון – החומרים מתרכזים ברקמות השומניות של אורגניזמים ברמה טרופית מסויימת, והאורגניזמים הניזונים מהם קולטים מהם כמות גדולה של חומרי הדברה, וכן הלאה עד שהרעלים מגיעים לטורפי-העל וגורמים למותם. האורגנו-פוספטים הם רעילים לחרקים וגם ליונקים, אך בהיותם פחות עמידים מה- DDT הם מזיקים לסביבה פחות.

השימוש בחומרי הדברה כימיים מביא תועלת לא מבוטלת והוא זול וקל לשימוש. אך בצד התועלת גורמים חומרים אלו לנזקים קשים במיוחד עם השימוש בהם אינו מבוקר וניתן במנות גדולות מדי ובמשך תקופה ארוכה – דבר הגורם גם לעמידות המזיקים.

הדברה ביולוגית – שימוש באורגניזמים שהם אוייבים טבעיים של המזיקים או בפתוגנים של המזיקים. שיטת הדברה זו היא טבעית יותר, וטווח פגיעתה מצומצם. חסרונה של ההדברה הביולוגית הוא בהיותה יקרה ויעילה להכחדת סוג מזהם בודד בדר”כ.

אם נחשב את כלל כמות המזון המיוצרת כיום בעולם ונחלקו בכמות המזון הממוצעת הדרושה לאדם, יסתבר לנו שכמות המזון מספיקה לאוכלוסייה גדולה יותר מן האוכלוסיה החיה כיום. למרות זאת כ- 20% מאוכלוסיית העולם רעבה. חלוקת המזון בעולם אינה אחידה ושיוויונית. בעיית הרעב מתרכזת ברובה המכריע בארצות מתפתחות – באפריקה, באסיה, ובדרום אמריקה. בחלקים אחרים של העולם, כמות המזון המיוצרת לאדם עולה בהרבה על צרכיו הקיומיים.

לפי ארגון האו”ם, כמות האנרגיה המינימלית הדרושה לאדם לקיים את גופו היא 2500 קלוריות ביום בממוצע. אדם הצורך פחות מכמות זו באופן שוטף מוגדר בתת תזונה. תת-תזונה איננה רק בעיה כמותית אלא גם בעיה איכותית. על התפריט מאוזן להכיל את כל אבות המזון הבסיסיות: שומנים, פחמימות, חלבונים, ויטמינים ומלחים. תפריט שאינו מאוזן וחסר בקבוצת מזון אחת או יותר יגרום לתסמונת הרעב הסמוי. התופעה נפוצה במקומות רבים בעולם שבהם התפריט מבוסס בעיקר על גידול אחד: חיטה, אורז, תירס או תפו”א – אלו עשירים בפחמימות אך דלים בחלבונים ובוויטמינים.

הסיבות לרעב בחלקים נרחבים של העולם השלישי (מדינות מתפתחות) הן:

· תופעות טבע: בצורת, שיטפונות, רעידת אדמה, נחילי ארבה ומחלות צמחים

· מלחמות או מערך שלטוני מושחת

· בעיות בהעברת מזון ממקום למקום

· מחיר מופקע של המזון

· הגירה מהכפר אל העיר

ניתן לטפל בבעיית הרעב בשלושה אופנים:

ייצור כמויות גדולות יותר של מזון – את התוצרת החקלאית ניתן להגדיל ע”י הגדלת השטחים הניתנים לעיבוד וע”י הגדלת היבול ליחידת שטח בעזרת דישון, הדברה ומיכון חקלאי, ופעולות השבחה וטיפוח באמצעות הכלאות מכוונות היוצרות זנים חדשים של צמחים בעלי יבול רב ואיכותי יותר.

יש לזכור שלכל הטכנולוגיות יש השפעות סביבתיות מקיפות שחיבות להילקח בחשבון: הדברה כימית פוגעת קשות באוכלוסיות טבעיות, עודפי דשן נשטפים למקווי מים ומזהמים אותם, גנים מושתלים יפרו את האיזון האקולוגי, וכ”ו.

האטה בקצב גידול האוכלוסיה – ע”י הפעלת תוכניות בתחום החינוך והרפואה לצמצום הילודה.
חלוקה שיוויונית של המזון – למרות עודף המזון בעולם ישנן מדינות עם מצוקת רעב. כדי לפתור בעיה נחוצה פעילות בינלאומית וסיוע.
ט. מגוון המינים

מגוון המינים הוא מושג המבטא את העושר במספר המינים של היצורים החיים. על פי הערכות שונות, חיים אתנו על פני כדור הארץ בין 5 ל- 30 מליון מינים של יצורים שונים: צמחים, בע”ח ומיקרואורגניזמים, שמהם זוהו עד כה רק כ- 1.5 מליון מינים. כתוצאה מכריתה מסיבית של היערות הטרופיים נהרסים שם בתי גידול טבעיים ובעקבות זאת נכחדים מינים רבים. הרס בתי גידול מתרחש, למעשה, בכל מקום שבו מתיישב האדם. ציד בלתי מבוקר, זיהום האוויר, זיהום המים וזיהום הקרקע גם הם הביאו לפגיעה חמורה ולהכחדת מינים רבים.

תהליך הכחדתם של מינים מתרחש גם באופן טבעי. אולם העליה בממדי התערבותו של האדם בטבע הגדילה את קצב ההכחדה שהגיע לשיא של כ- 10,000 מינים בשנת 1990. צופים שבשנות ה-2000 יוכחדו כ- 20000 מינים בשנה ( מין אחד בכל 30 דקות).

מגוון גדול של מינים על פני כדור הארץ הוא משאב בעל חשיבות ותועלת בתחומים שונים:

א. כלכלה – מיני הבר משמשים עתודה לרענון מאגר הגנים של מיני התרבות. המאגר הגנטי העצום המצוי באוכלוסיות טבעיות מנוצל בתהליכי השבחה של צמחים ובע”ח. צמחי התרבות ובע”ח מבויתים משמשים אותנו בתעשיית המזון, הביגוד העץ ועוד. כמו כן משתמשים במינים מאוכלוסיית הבר בהדברה ביולוגית של מזיקים התוקפים גידולים חקלאיים. גם תעשיית התרופות עושה שימוש בחומרים שמקורם היצורים חיים: חיידקים, פטריות וצמחים.

ב. אקולוגיה – מגוון המינים בבתי גידול שונים מאפשר את קיומן של מערכות אקולוגיות יציבות. הכחדה עלולה להפר את שיווי המשקל הדינמי ולגרום לנזקים חמורים. כך, למשל, השימוש המוגבר בשנות ה-60 בחומרי הדברה נגד נברנים בשדות חקלאיים פגע קשות באוכלוסיית העופות הדורסים והנמיות. אחת ההשלכות לכך היתה עלייה במספר הנפגעים מהכשות נחשים.

ג. אסתטיקה ואיכות חיים – הצמחים ובע”ח בטבע הם מקור יופי והנאה.

ד. ערכי מוסר – לכל מין באשר הוא יש זכות קיום על פני כדור הארץ. על פי תפיסה זו, אין לאדם לסכן את קיומם של המינים האחרים.

מדינות רבות חוקקו חוקים האוסרים ציד בלתי מבוקר והכריזו על שמורות טבע כדי להגן על אוכלוסיות של צמחים ובע”ח. אולם השמירה על מגוון המינים היא אתגר מורכב. במקרים רבים ציד נרחב ופגיעה נעשים מסיבות כלכליות (פילים באפריקה). בנוסף לאכיפה, חשובים החינוך וההסברה.

דרך נוספת לשמירה על מיני הבר היא הקמת בנקים של זרעים מצמחי בר וגרעיני רבייה של בע”ח הנמצאים בסכנת הכחדה. השאיפה היא להחזיר לטבע את המינים לאחר שהתרבו בשבי. בישראל הושבו לטבע נשרים, פראים ויחמורים.