Katastrofa klimatyczna: czy wiemy co się stanie czyli po co nam wiedza ekologiczna

(Odnowienie melioracji na dawnym jeziorze Płuciduga Mała, zniszczenie zrenaturalizowanego w części mokradła dla wygody dewelopera - przykład)

Niniejszy wpis dedykuję uczniom z CXXXVII Liceum Ogólnokształcącego z Oddziałami Dwujęzycznymi im. Roberta Schumana w Warszawie, rozpoczynającym nowy rok szkolny. Jest uzupełnieniem wykładu inauguracyjnego i zajęć terenowych na Mazurach, w pobliżu granic Warmii.

Czy wiemy co się stanie w czasie katastrofy klimatycznej i po co nam wiedza ekologiczna? Globalne ocieplenie klimatu jest już dobrze udokumentowanym faktem. Proces trwa, znamy jego przyczyny i prognozujemy skutki. Znamy także sposoby przeciwdziałania. Skąd to wiemy? Z teorii i obserwacji. Teoria jest modelem, opisem systemu z rozpoznanymi prawami. Łatwo z nich wyprowadzać "wzory szczegółowe". Ale nie wiemy wszystkiego. Dlatego nawet globalne zmiany klimatu są okazją do obserwacji, falsyfikacji hipotez i prób formułowania bardziej precyzyjnych i lepszych modeli-teorii. To wszystko na gruncie szeroko rozumianej nauki - ekologii.

Jak będzie wyglądał świat po katastrofie klimatycznej? Dla cywilizacji ludzkiej oznaczać będzie to ogromną zmianę, wręcz katastrofę. Dla myślącego "na chłodno" naukowca stanowić będzie okazję do lepszego poznania zjawisk, takich jak sukcesja ekologiczna i ewolucja. A także dodatkowego, pełniejszego sfalsyfikowania takich modeli teoretycznych jak ekosystem oraz biosfera. A dla człowieka? To ogromne emocje, problemy i możliwości wykorzystania nauk stosowanych do radzenia sobie w bardzo kłopotliwych i kryzysowych sytuacjach.

Co i jak będzie się zmieniało w biosferze, w ekosystemach? Już teraz skutki możemy obserwować na przykład w miastach, w urbicenozach. Nowy ekosystem na Ziemi, nowe warunki i wyraźne procesy przystosowywania się gatunków do nowych warunków jak również koewolucji nowo spotykających się gatunków. Potrzeba wielu obserwatorów, gromadzenia różnych danych i późniejszych analiz. A do analiz potrzebne są nie tylko dane lecz i modele teoretyczne. Na naszych oczach dzieją się niesamowite procesy, zarówno dotyczące sukcesji jak i ewolucji poszczególnych gatunków jak i całych biocenoz. A w tym wszystkim jest człowiek i środowisko, które tworzy. Ewolucja biologiczna przenika się z ewolucją kulturową. I rodzą się niezwykłe fundamentalne pytania.

Naukowcem może być każdy, od zaraz. Wiąże się tylko z określoną metodologią poznawania świata, starannym i kontrolowanym zbieraniem obserwacji, stawianiem hipotez, dobieraniem materiału i metod falsyfikacji (sprawdzania) tych hipotez, obiektywnym opisywaniem wyników i dyskutowaniem z wynikami innych obserwatorów, porównywaniem do istniejących teorii i obserwacji. A na koniec wyciągamy wnioski. Tego można nauczyć się w szkole i uczestniczyć w procesie badawczym a nie tylko zapoznawać się z produktem tego procesu - wiedzą w podręcznikach. Nauka to proces powstawania wiedzy i produkt (wiedza gotowa w podręcznikach).

(Rok 2018, lato, dno jeziora w środkowej Polsce)

Jak globalne ocieplenie klimatu Ziemi wpłynie na człowieka oraz społeczeństwa (w tym gospodarkę)? Będą bardzo szybkie zmiany i katastrofa, najprawdopodobniej z wielkimi migracjami, wojnami i masowym wymieraniem już nie tylko dziko żyjących gatunków ale i człowieka. Mamy wiedzę by przewidzieć skutki, mamy wiedzę by przeciwdziałać globalnemu ociepleniu jak i minimalizować negatywne skutki. Potrzebna tylko wola działa. A to jest na razie wielką niewiadomą.

Wymieranie gatunków jest procesem naturalnym. Ale w ostatnich wiekach przybrało ono niezwykle ogromnej skali. Przyczyną jest oczywiście człowiek i antropogeniczne zmiany w środowisku. Które gatunki i dlaczego wymrą?  Na to pytanie ekologia z grubsza potrafi odpowiedzieć, wskazując ekologiczne grupy gatunków. Na przykład najbardziej zagrożone są gatunki wyspecjalizowane, natomiast gatunki oportunistyczne lepiej sobie radzą i są w ekspansji. To materiał dla przyszłej ewolucji. Oraz obecnej, na przykład w miastach.

Jak przebiegają procesy sukcesji ekologicznej i ewolucji? To można obserwować tu i teraz, mimo że są to procesy powolne i wielkoskalowe. Po co nam wiedza o ekosystemach? By lepiej i dokładniej rozumieć jak i  jakie procesy przebiegają w układach wieloelementowych z wielką liczbą relacji. Te wszystkie obserwacje i modele niezbędne są by zarządzać ekosystemami w skali lokalnej i globalnej. Ekologia z całą pewnością należy do dyscyplin naukowych, które są obecnie bardzo ważne także dla funkcjonowania społeczeństw. Czy można badać przyrodę w mieście? Z pewnością można. I można to robić w czasie roku szkolnego, jako istotny element kształcenia licealnego. Ważna jest nie tylko uzyskana wiedza ale znacznie ważniejsze są umiejętności i kompetencje miękkie, typowe dla procesu badawczego: praca w zespole, rozwiązywanie problemów metodą naukową, analiza danych, komunikacja międzyludzka.

Cywilizacja stworzyła epidemie. Większe zagęszczenie ludzi żyjących w osadach i miastach oraz częstsze i dalekie kontakty wzdłuż szlaków handlowych znacząco ułatwiają roznoszenie się chorobotwórczych patogenów: wirusów, bakterii, pierwotniaków, wielokomórkowych pasożytów. Ułatwiają dyspersję i dotarcie do żywicieli-zasobów. Tak jak uran, który osiągnąwszy masę krytyczną zbyt blisko znajdujących się atomów, gwałtownie wybucha. Choroby były od zarania ale to cywilizacja przyniosła nam epidemie.

Rolnictwo dało nam obfitość pokarmu i życie osiadłe. Ale dało nam także także systematycznie docierające do nas choroby odzwierzęce. W różnych miejscach i w różnym czasie ludzie udomawiali kolejne gatunki zwierząt. Bliski kontakt ułatwił transfer patogenów ze zwierzęcia na człowieka. Najbardziej zjadliwe są nowe patogeny. Najpierw była choroba w społeczności lokalnej ale dzięki dużemu zagęszczeniu i migracjom ludzi wzdłuż szklaków handlowych lub w trakcie wojen, następowało szybkie rozprzestrzenianie się patogenów wśród ludzi z różnych miejsc. Do Europy epidemie docierały przez stulecia, czasem dziesiątkując wsie i miasta. Ale w końcu się przystosowaliśmy. Niektóre choroby genetyczne są tego przykładem, np. anemia sierpowata, mukowiscydoza. Wydawałoby się że dobór naturalny powinien wyeliminować je z populacji, bo ewidentnie pogarszają jakość i długość życia. Ale w obecności z patogenami dawały większe szanse na przeżycie epidemii.

Kiedy Europejczycy zawitali w Ameryce, to przywieźli tubylcom cały zestaw przez wieki gromadzonych chorób. W drugą stronę także popłynęły patogeny ale w znacznie mniejszej liczbie. Wyginęło prawdopodobnie 90% populacji rdzennych mieszkańców obu Ameryk. Opuszczone pola porósł las. Nastąpiła duża akumulacja węgla w drewnie, co najprawdopodobniej znacząco przyczyniło się do ochłodzenia klimatu i małej epoki lodowej, znanej z historii nowożytnej. Teraz obserwujemy coś przeciwnego, wielkie wylesienia także i w Amazonii. Można się więc spodziewać przyspieszenia i pogłębienia globalnego ocieplenia.

Za sprawą rolnictwa ludzkość przyczynia się do wylesiania od co najmniej 8 tys. lat, co jak niektórzy autorzy podkreślają, powodowało ocieplanie klimatu, na przekór cyklowi zlodowacenia, który miał nastąpić (jeszcze w niektórych dyskusjach odnaleźć można głosy przekonujące, że następuje ochłodzenie, bo znajdujemy się własnie w takim cyklu zlodowaceń). Tak więc dotychczasowe zmiany, wywoływane przez ludzkość, działały korzystnie i ratowały biosferę przed katastrofą (polecam książkę Petera Warta „Hipoteza Medei. Czy życie na Ziemi zmierza do samounicestwienia?”). Ale w ostatnim stuleciu proces ocieplania zmienia się w przegrzanie z bardzo negatywnymi skutkami dla cywilizacji i ludzkości.

Drapieżcy i pasożyty (w tym choroby i epidemie) działają regulująco na populacje roślin, grzybów i zwierząt. Dobrym przykładem jest wzrastająca liczebność lisów w Polsce. Z uwagi na zagrożenie wścieklizną zaczęliśmy rozrzucać szczepionkę w lasach. Lisy przestały chorować i ich liczebność znacząco wzrosła (ich populacja utrzymywana była przez wściekliznę na niższym poziomie liczebności). Większa liczebność to większa presja drapieżnicza na inne gatunki. A przy większym zagęszczeniu ujawniają się inne choroby, które łatwiej się rozprzestrzeniają.

Pasożyty i epidemie to ostatni zawór bezpieczeństwa planety by jakiś gatunek nie rozplenił się za bardzo. Jeśli zabraknie drapieżników i chorób, dochodzi do przegęszczenia i wymierania z głodu i wyczerpania zasobów. Ludzie już dawno wyrwali się spod presji drapieżników. Zostały tylko choroby i epidemie.

Pasożyty nie tylko eksploatują swojego żywiciela ale mogą zmieniać jego behawior. Zarażone nitnikowcem owady lądowe w nienaturalny sposób wędrują do zbiorników wodnych, by tam pasożyt mógł dokończyć swój cykl życiowy. Entomofagiczne grzyby „każą” mrówce tuż przed śmiercią wspinać się wysoko na źdźbło trawy. By łatwiej grzybowi było rozsiewać zarodniki. Inny przykład do ślimak bursztynka i pasożytujące na nim przywry Leucochloridium macrostomum , które wędrując do czułków ślimaka i tam wykonują pulsacyjne ruchy (zobacz film ).  Jednocześnie zmieniają zachowanie tego ślimaka - wypełza wysoko na gałęzie i źdźbła bylin. Staje się bardzo widoczny i narażony na ataki ptaków. Dodatkowo pulsujące czułki wyglądają jak gąsienice owadów. Ptaki atakują bursztynki, zjadają czułki lub całego ślimaka i... pasożyt dostaje się do żywiciela ostatecznego, kończy rozwój i produkuje ogromną liczbę larw, dostających się do środowiska. Wiele przykładów tego, jak pasożyty przejmują władzę nad swoją ofiarą, stało się kanwą dla teorii egoistycznego genu Dawkinsa. Może mamy w swoim DNA jakieś pasożyty, egoistyczne geny, które każą nam podejmować szkodliwe lub wręcz zabójcze działania by realizować cele i sukces pasożyta (egoistycznych genów)? Przyglądając się nierozsądnym i szkodliwym działaniom ludzi, powodujących globalne ocieplenie Ziemi, i związaną z tym katastrofę ludzkości, można się zastanawiać czy ta swoista epidemia nie jest regulacyjnym działaniem Gai (globalnego superorganizmu Ziemi)? Czy mózgi wielu osób zostały skażone głupotą (zmieniony behawior), przyspieszającą globalną katastrofę klimatyczną?

Logicznie rzecz ujmując mamy wiedzę i narzędzia by zapobiec katastrofie. Dlaczego tego nie czynimy? Dlaczego obserwujemy sprzeczne z naszym cywilizacyjnym interesem szaleńcze i samobójcze działania? Jakby w naszej cywilizacji siedział pasożyt, zmieniający nasze zachowanie, rozsiewał populizm i klimatyczny denializm? Na naszą zgubę a w interesie tego niezidentyfikowanego, hipotetycznego pasożyta czy superorganizmu? Niektórzy ekozofowie* piszą, że człowiek jest chorobotwórczym „wirusem” planety… i być może właśnie włączyły się mechanizmy obronne. Denializm możemy traktować jako autoimmunoagresję, samozniszczenie.

W biologii znane jest zjawisko apoptozy – zaprogramowanej śmieci komórek. Umożliwia to rozwój organizmu i wykształcanie się narządów (znikają niepotrzebne komórki). Gdyby więc spojrzeć szerzej i bardziej filozoficznie, to może ludzkość jest jedynie etapem w rozwoju kosmicznej świadomości i superorganizmu, umownie nazywanego Gają? Jesteśmy etapem koniecznym, ale… mijającym.

W historii upadło już wiele cywilizacji, na gruzach których wyrosły kolejne. W biosferze także było wiele katastrof, po których rozkwitały kolejne grupy coraz doskonalszych organizmów. Na przykład gdy powstały pierwsze organizmy zdolne do fotosyntezy, to w ciągu tysięcy a może i milionów lat, uwalniając tlen do atmosfery gruntownie przeobraziły nie tylko atmosferę ale i skały ziemi. Przy okazji wymarło wiele beztlenowych organizmów. Reaktywny chemicznie tlen był katastrofą... ale jednocześnie umożliwił wytworzenie nowego procesu metabolicznego i powstanie dużych, wielokomórkowych organizmów. Warstwa ozonowa działa jak osłona przed szkodliwym dla życia promieniowaniem UV. Umożliwiło to wyjście gatunków na ląd i ewolucję ssaków i Homo sapiens.

Do tej pory uważaliśmy Homo sapiens za szczyt ewolucji lub koronę Stworzenia. Ale to być może mija… za sprawą rozwijającej się sztucznej inteligencji. Jak przekonuje Max Tegmark w książce pt. „Życie 3.0 człowiek w erze sztucznej inteligencji” świadomość i kultura mogą rozwijać się niezależnie od nośnika, np. w cyfrowych obwodach sztucznej inteligencji. Być może żyjemy w przełomowych czasach i jesteśmy ogniwem przejściowym… A wywoływana przez ludzkość katastrofa, swoista superepidemia, jest metamorfozą Gai (niczym przeobrażająca się poczwarka owadów). Jeśli się nie opamiętamy, to nasza cywilizacja zginie. Zostanie ileś tam milinów ludzi, ale jako cywilizacja zginiemy. Pozostanie sztuczna inteligencja i nowa forma świadomości, kultury. Już bez człowieka w roli głównej.

Ewolucja wszechświata, organizacji i świadomości… Ekologia to nauka o rozmieszczeniu gatunków na Ziemi, o relacjach między gatunkami i funkcjonowaniu ekosystemów. Ale to także dobra podstawa do rozważań na gruncie filozofii przyrody. Wraz z ewolucjonizmem pomaga zrozumieć świat współczesny i jego niezwykłe przemiany w skali mikro i makro.


* Ekozofia to nurt w filozofii, postawa społeczna, nie należy mylić z ekologią - nauką przyrodniczą.

Czytaj także:

• Katastrofa klimatyczna: czy wiemy co się stanie czyli po co nam wiedza ekologiczna
• Klimatyczna chmura słów czyli w odpowiedzi uczniom ze 137 L.O. w Warszawie, cz. 1.
• Cejrowski i pożary w Puszczy Amazońskiej czyli w odpowiedzi uczniom ze 137 L.O. w Warszawie, cz. 2.
• Co my możemy zrobić aby zapobiec katastrofie czyli odpowiedzi na pytania uczniów 137 L.O. w Warszawie, cz. 3. 
• Szukanie wspólnego języka czyli odpowiedzi na pytania uczniów 137 L.O. w Warszawie, cz. 4.
• Dlaczego pasożyty istnieją czyli odpowiedzi na pytania uczniów 137 L.O. w Warszawie, cz. 5.
• Czy istnieje prawdziwa sztuczna inteligencja?
• Dlaczego ludzie są głupi i czy wyginiemy?
• Adam Małysz i Lwów zawsze Polski czyli pytania o ocieplenie klimatu