Nie możemy stwierdzić, że znamy wszystkie sposoby, w jakie działalność ludzka, zmieniając środowisko, może zagrażać zdrowiu, dziedziczności genetycznej lub równowadze ekologicznej oraz systemowi dzięki któremu Ziemia zdolna jest podtrzymywać życie. Lista tych czynników jest potencjalnie bardzo długa, dzisiejszy stan wiedzy nie pozwala nam jednak wypowiadać się z dostateczna dozą pewności na temat wieku zagadnień. Opisze pięć potencjalnie groźnych czynników, które budzą szczególny niepokój.

Są to: 

  • wpływ człowieka na zmiany klimatyczne w skali światowej
  • promieniotwórczość
  • stosowanie pestycydów
  • stosowanie nawozów sztucznych

Wpływ człowieka na klimat Ziemi

Dramatyczny scenariusz roztaczający widmo katastrofy środowiskowej dotyczy wpływu człowieka zarówno na zaopatrzenie istot żywych w tlen, jak i na klimat. Sugestia, że możemy wyczerpać zasoby tlenu na ziemi, nie znajduje już wielu obrońców. Jednak jesteśmy w trakcie zmieniania się klimatu ziemskiego w sposób bliżej jeszcze nie rozpoznany, lecz kryjący potencjalnie groźne niebezpieczeństwa; przyczyną zmian mogą być emisje dwutlenku węgla i unoszący się w powietrzu drobniutkie cząsteczki (aerozole), a także rozmieszczenie pary wodnej w atmosferze. Prawdą jest, że jeżeli człowiek będzie nadal zwiększał wykorzystanie zmagazynowanej energii w tempie równie szybkim jak obecnie, może w końcu natknąć się na nie dający się rozwiązać problem rozproszenia ciepła. Podstawowe procesy fizyczne determinujące klimat są dobrze znane, np. Promieniowanie cieplne. Każdy przedmiot stygnie przez wypromieniowywania energii w określonym tempie. Słońce, ciało o wysokiej temperaturze, emituje energię intensywnie, osiągając wartości ekstremalne w zakresie fal krótszych. Jego widmo obejmuje promieniowanie nadfioletowe (o krótszej niż promienie widzialne długości fal), promienie widoczne dla naszego oka i wreszcie całą skalę promieni podczerwonych, o większej długości. Kula ziemska, przedmiot o niższej temperaturze, emituje energie wolniej, osiągając najwyższe wartości w zakresie fal dłuższych . Uproszczony model kuli ziemskiej pozbawionej atmosfery miałby - w stanie równowagi - temperaturę powierzchni akurat dostatecznie wysoką, by emitować tyle samo ciepła w postaci promieniowania podczerwonego, ile otrzymuje w postaci promieniowania słonecznego. (czyli insolacji - nasłonecznienia). Pomijam tutaj niewielkie ilości ciepła, które powierzchnia ziemi otrzymuje z wnętrza. Gdyby atmosfera ziemska nie była podatna na nasłonecznienie, lecz tylko pochłaniała promieniowanie podczerwone Ziemi, to na wskutek tego uległaby nagrzaniu. Nagrzana atmosfera sama stałaby się podczerwonym promiennikiem, częściowo ustawionym w kierunku powierzchni ziemi. Otrzymalibyśmy cos w rodzaju "cieplarni", której działanie spowodowałoby wzrost temperatury ziemi. Oczywiście nasza atmosfera jest znacznie bardziej skomplikowana. Po pierwsze, oddziałuje ona na nasłonecznienie, tlen w górnej warstwie atmosfery absorbuje promieniowanie nadfioletowe, molekuły wody i cząsteczki pyłu rozpraszają część promieni niebieskich, a wszystkie części widma ulegają pewnej absorpcji i odbiciu przez aerozole. Tak więc, rzeczywista atmosfera redukuje i rozprasza promienie słońca, a jednocześnie jest prze nie nagrzewana zarówno bezpośrednio, jak i prze odbijanie od powierzchni ziemi promienie podczerwone. Niższe warstwy atmosfery ogrzewają się przez kontakt z powierzchnią ziemi i wskutek kondensacji pary wodnej w powietrzu.. Zjawiska te komplikuje układ krążenia powietrza. W strefie równikowej słońce znajduje się bezpośrednio nad naszymi głowami, co sprawia, że jego promienie padają prostopadle i powierzchnia ziemi oraz niższe warstwy atmosfery nagrzewają się tam bardziej. To nagrzane powietrze wznosi się i "rozlewa" w wyższej części atmosfery Jego ruch w kierunku biegunów stanowi fundamentalny układ krążenia atmosferycznego. Jednakże, ponieważ ziemia obraca się wokół swej osi i kierujący się ku biegunowi strumie powietrza oddala się od równiaka, a zbliża się do osi rotacji, strumień ten , wskutek bezwładności, odchyla się ku wschodowi i zmienia w strumień wokół biegunowy (fenomen ten znany jest jako zjawisko Coriolisa). W wyniku tego, mówiąc w sposób jak najbardziej uproszczony, mamy troposferę o kształcie z lekka wybrzuszonym na równiku i spłaszczonym w pobliżu biegunów, a pod nią na obu półkulach gwałtowny ruch powietrza w kierunku wschodnim.

Ten ogólny układ ulega dalszym modyfikacjom pod wpływem kontaktu z ziemią. Powierzchnia ziemi odznacza się ogromną różnorodnością cech termicznych i topograficznych. Jest ona przeważnie pokryta wodą o dostatecznej głębokości, by mogły powstać bardzo skomplikowane i trwałe układy krążenia wód oceanicznych. Masy lądowe wznoszę się nieregularnie, a obszary podbiegunowe pokrywa śnieg. Ląd pochłania więcej promieni słonecznych niż woda, śnieg natomiast więcej ich odbija, w skutek czego powietrze krąży ponad obszarami o ogromnie zróżnicowanej temperaturze powierzchniowej. Na dodatek góry zmuszają prądy powietrza do zmiany kierunku, co jeszcze bardziej komplikuje uproszczony obraz krążenia.

Topograficzne i termiczne anomalie powierzchni ziemskiej wraz ze zjawiskiem Coriolisa sprawiają, że powietrze gromadzi się w pewnych regionach, a rzednie w innych. Płynność powietrza pozwala mu dążyć do przywrócenia jednolitej swej postaci, przy czym regiony wysokiego ciśnienia występują na dole opadającego słupa powietrza, regiony niskiego ciśnienia zaś - na dole wznoszącego się słupa. Przyspieszenie Coriolisa nadaje tym słupom postać kolistych wirów, które wędrują po powierzchni ziemi pod wpływem dominującego strumienia kierującego się ku wschodowi. Większe z tych zakłóceń przenoszą między regionami różniącymi się temperaturą tysiące ton powietrza, zawierającego wielkie ilości zmagazynowanej energii. W ślad za dużymi mogą powstawać mniejsze zakłócenia; huragany, burze, kurzawy itp.

Możemy więc rozpatrywać atmosferę jako ogromny silnik cieplny uruchamiany przez słońce i rozpraszający ciepło w przestrzeń. Ciepło koncentruje się w pobliżu powierzchni ziemi w strefie umiarkowanej i jest wypromieniowywane w przestrzeń kosmiczna z górnej warstwy atmosfery. Wilgotne powietrze nieprzerwanie przenosi ciepło ku górze i w kierunku biegunów, przy czym wytwarza się energia kinetyczna krążącego powietrza. Klimat komplikuje ponadto wpływ mórz i lądów polarnych. Wody oceaniczne krążą pod wpływem oddziaływania wiatrów i ciepła słonecznego, jednakże podczas gdy krążenie atmosferyczne jest sprawa tygodni, to głęboka cyrkulacja oceaniczna - setek lat. Na stopienie lodów polarnych potrzeby by bardzo wielkiej energii i zapewne równie bardzo długiego czasu, ale w tej kwestii nie ma pełnej zgodności poglądów. Wszystko jest ważne, ponieważ temperatura wody oceanicznej ma wielki wpływ na klimat i zdolność wody morskiej do pochłaniania CO2 (jest ona większa przy niskiej temperaturze), a wielkość obszaru lodów polarnych na zdolność ziemi do odbijania promieni słonecznych i ogranicza przestrzeń wzajemnego oddziaływania powietrza i morza.

Chcąc zrozumieć klimat, musimy dobrze orientować się w szczegółach zachowania się atmosfery i jej interakcji z morzem, lądem i lodem polarnym.

Wobec tego wszystkiego, jak zanieczyszczenie atmosfery wpływa na klimat? W chwili obecnej istnieje zbyt wiele wątpliwości, żeby na to pytanie można było dać jakąkolwiek definitywna odpowiedź. Możemy jednak stwierdzić, ż e największe znaczenie mają tu następujące czynniki:

  • aerozole
  • para wodna w atmosferze
  • dwutlenek węgla
  • ciepło powstające z dokonywanej przez człowieka konwersji energii

Aerozole: Wpływ aerozoli na klimat jest najtrudniejszy do rozpatrzenia głównie dlatego, że wchodzące w ich skład drobne, unoszące się w powietrzu cząstki odznaczają się wielką różnorodnością pod względem wielkości, właściwości optycznych i czasu przebywania w atmosferze. Aerozole przede wszystkim czynią atmosferę mętną lub przymgloną. Poza tym mają one skłonności do rozpraszania światła w kierunku wstecznym, a także do częściowej jego absorpcji zarówno wtedy, gdy promienie podążają w dół, jak i wtedy gdy odbite od powierzchni ziemi zmierzają ku górze. Podczas gdy zjawisko wstecznego rozpraszania redukcji ilości energii słonecznej w bilansie cieplnym ziemi, to absorpcja prowadzi do nagrzewania się tej warstwy atmosfery, która zawiera aerozole. Jeżeli ta warstwa znajduje się dostatecznie wysoko, następuje ochłodzenie się środowiska położonego blisko ziemi. Występujące w ostatnim czasie w skali kuli ziemskiej tendencje do ochłodzenia mogą być wywołane przez parasol z drobniutkiego pyłu wyrzuconego w stratosferę przez niedawne wybuchy wulkaniczne. Czas przebywania w powietrzu najbardziej dostrzegalnych aerozoli jest krótki i wydaje się, że w regionach położonych z dala od obszarów przemysłowych dominują aerozole naturalne (szczątki roślinne, burze pyłowe i rozpryski słonej wody morskiej).

Para wodna w stratosferze: Sprawa zwiększenia się ilości pary wodnej w stratosferze została podniesiona w Stanach Zjednoczonych w związku ze sporem dotyczącym wprowadzenie naddźwiękowego transportu lotniczego. Przeciwnicy tego zamierzenia wskazują iż normalna zawartość pary wodnej w stratosferze jest bardzo noska, a to głównie dlatego, że mieszanie się troposfery ze stratosferą jest słabe i że w trakcie tego mieszania para wodna przechodzi przez bardzo zimną warstwę, w skutek czego wznoszące się powietrze troposferyczne ulega prawdopodobnie odwilgoceniu. Oszacowano, że 400 samolotów naddźwiękowych, odbywających po cztery loty dziennie, wprowadziłyby codziennie do stratosfery 150 tyś. Ton pary wodnej., czyli 0,025% jej całkowitej ilości znajdującej się w sposób naturalny na wysokościach, na których latałyby te samoloty. Istnieje możliwość, że utrzymanie się pary wodnej w stratosferze jest stosunkowo krótki. Jeśli jednak czas ten jest bardzo długi, to wskazane wyżej tempo przyrostu mogłoby w ciągu 10 lat podwoić zawartość pary wodnej w stratosferze to efekt cieplarniany podniósłby temperaturę powietrza w pobliżu ziemi o mniej więcej ½ C; jednocześnie powstałaby tendencja do ochłodzenia się stratosfery. Przypuszczano, że regularne przeloty całej floty samolotów naddźwiękowych w stratosferze mogłyby szybko uszczuplić zawartość ozonu w atmosferze, który chroni nas przed promieniami nadfioletowymi.

Dwutlenek węgla: Jest nieuchronnym produktem spalania paliw kopalnych. Wprawdzie jest on znacznie cięższy od powietrza, jednak pod wpływem ruchów atmosferycznych, jest zawsze tak dobrze z nim zmieszany iż powoduje w niemal jednakowe stężenie w stratosferze. Pochłania on promienie podczerwone i dzięki efektowi cieplarnianemu wpływa na bilans radiacyjny ziemi. Charakterystyczne cech absorpcji dwutlenku są dobrze znane, a skutki jego rosnącej koncentracji w atmosferze dla temperatury powierzchni ziemskiej byłyby przedmiotem wielu numerycznych eksperymentów modelowych. Spalanie paliw kopalnych wzrasta co roku na świecie prawie o 4%, na szczęście nie cały wytwarzany przez nas dwutlenek zostaje w atmosferze. Znaczna część pochłania morze, w którym początkowo się zatrzymuje w postaci rozpuszczonej w pobliżu powierzchni. Później część jego jest strącana jako węglany, które opadając tworzą osady na dnie. Obecnie stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wynosi około 3210 cząsteczek na 1 milion w stosunku objętościowym W odniesieniu do bliżej przyszłości należy zauważyć, że skoro CO2, jako gaz, jest mniej rozpuszczalny, gdy woda się nagrzewa, skoro rezerwuar oceaniczny jest przeszło 50 razy większy niż rezerwuar atmosferyczny, to dwutlenek rozpuszczony w powierzchniowej warstwie oceanu stanowi destabilizacyjny mechanizm zmian klimatycznych. Należy oczekiwać, że stosowanie energii będzie nieprzerwanie rosło i - skoro w najbliższych dziesięcioleciach najbardziej ekonomiczne będzie utrzymanie znacznej części przez wykorzystanie paliw kopalnych - musimy nabyć rozsądnej pewności, jakie skutki taka perspektywa będzie miała dla klimatu.

Ciepło z konwersji energii dokonywanej przez człowieka: Mimo, że większość zagrożenia dotyczy termicznego skażenia powietrza przez elektrownie, trzeba jednak wziąć pod uwagę całą produkowaną energię; ponieważ cała ona ulega przemianie w ciepło. Niektórzy uczeni uważają, że stokrotne zwiększenie dokonywanej obecnie przez człowieka konwersji dałoby dostrzegalne skutki i że poziom ten będzie osiągnięty za 130 lat, jeśli utrzymamy dzisiejsze tempo wzrostu zużycia energii, która wynosi 4% rocznie. Ocenia się, że w chwili gdy osiągniemy poziom wzrostu zużycia energii równy 5%, wzrost temperatury na kuli ziemskiej powinien przekroczyć 10 o C, w wyniku czego może nastąpić stopnienie czop lodowych na biegunach. Układy klimatyczne jakie by wówczas powstały , byłyby prawdopodobnie zupełnie różne od znanych nam dzisiaj.

Tlen: Bieżąca produkcja tlenu jest przeważnie dziełem fotosyntezy i skoro prawie cały tlen jest ponownie zużywany, kiedy rośliny gniją, produkcja tylko bardzo nieznacznie podwyższa konsumpcję. Wysuwano obawy, że nadmierne spalanie paliw kopalnych może wyczerpać zasoby tlenu, a jednocześnie ograniczenie fotosyntezy - zmniejszyć jego nowe wytwarzanie. W rzeczywistości jednak spalenie całej znajdującej się na ziemi masy organicznej i paliw kopalnych to redukcja równa wzniesieniu się z poziomu morza na wysokość 200 metrów. Oczywiście gdyby proces fotosyntezy uległ ograniczeniu, zaoszczędzilibyśmy tlenu zużywanego obecnie na rozkład materii organicznej, wobec tego wpływ netto na dostarczanie tlenu byłby znikomy. Wyczerpanie się tlenu niej jest nawet problemem zachodzącym lokalnie w atmosferze lub w głębinach oceanicznych. Występuje ono, rzecz jasna, w mniejszych zbiornikach wodnych, lecz na skutek jakiegokolwiek niedoboru w globalnym zaopatrzeniu.

Promieniotwórczość: jako ogólne zagrożenie środowiska jest tworem ostatniego ćwierćwiecza. Przed bombą atomową tylko drobne ilości materiałów radioaktywnych były w posiadaniu ludzi i z wyjątkiem pracowników naukowych, części personelu medycznego, niewiele osób zdawało sobie sprawę z jakiegokolwiek związanego z tymi materiałami niebezpieczeństwa. Wprawdzie fizyczne aspekty radioaktywności są już dość dobrze znane, nie można jednak tego samego powiedzieć o jej biologicznych skutkach. Radioaktywność, z którą mamy do czynienia powstaje z rozpadu nietrwałych pierwiastków emitujących cząstki zdolne do przenikania materiałów na różne głębokości. Cząstki je jonizują materiały, przez które przechodzą, oddając im swą własną energię. Od strony teoretycznej wpływ tego zjawiska na żywa tkankę nie jest jeszcze dobrze znany., ale wiadomo, że zachodzi łańcuch reakcji chemicznych, które mogą zadać krytyczne szkody komórce. Konsekwencje dla żywych organizmów zależą przede wszystkim od tego, w jaki sposób materiały radioaktywne przemieszczają się w środowisku - w jaki sposób przenikają lub koncentrują się w żywej tkance i poszczególnych organach. Większość promieniowania przenikliwego, które pochłaniamy, pochodzi od źródeł naturalnych. Około 1/5 z naturalnych radioizotopów znajdujących się we wnętrzu ciała, resztę natomiast otrzymujemy z otaczającego nas środowiska. Próby z bronią jądrową i jej użycie wprowadziły pewne ilości elementów promieniotwórczych do środowiska; również w trakcie przetwarzania materiałów jądrowych dla celów zbrojeniowych powstają produkty uboczne, których część wymyka się do otoczenia. Maja one postać radioaktywnych izotopów. Jak dotychczas, pokojowe użycie jądrowych środków wybuchowych było tylko znikomym źródłem środowiskowej promieniotwórczości, ponieważ rozmiary eksperymentów były niewielki i ograniczały się do izolowanych obszarów. Gdy dokonuje się wybuchu pod ziemia, jest on najmniej groźny dla środowiska, chociaż w pewnych przypadkach trudno jest zapobiec ulatnianiu się izotopów gazowych. Troska związana z wywołana przez człowieka promieniotwórczością dotyczy głownie reaktorów, przygotowywanie dla nich paliwa, regeneracji i pozbywania się odpadów. są to problemy, które będą zapewne narastać z czasem rozwoju. W dzisiejszych reaktorach izotopy radioaktywne powstają w materiałach paliwowych, w korpusie reaktora i chłodziwie. Mogą one rozpraszać się w skutek wad lub pęknięć. W metalowych osłonach paliwa albo wytwarzać się przez aktywację neutronów i promieni w chłodziwie. Mogą przyjmować postać gazową lub takich pierwiastków promieniotwórczych, jak jod, cez, albo wreszcie mogą przedostawać się do wody w postaci trytu. W trakcie normalnego działania reaktory wyzwalają do swego otoczenia stosunkowo małe ilości elementów radioaktywnych. Wiele izotopów ma krótki żywot i można sobie z nim poradzić, izolując je na pewien czas w zamknięciu. Obecna technika pozwala na uwięzienie praktycznie wszystkich gazowych i ciekłych wycieków do lokalnego środowiska. Jedynie poważny niepokój budzi ryzyko nieprzewidzianych wypadków. Niebezpieczeństwo polega na eksplozji i uwolnieniu radioaktywnych materiałów do środowiska. Podłożem biologicznych skutków radioaktywności jest promieniowanie jonizujące, połączone z wymykaniem się nuklidów promieniotwórczych do otoczenia. Ostre objawy choroby popromiennej występują tylko przy ekspozycji na tak masywne dawki, na jakie człowiek byłby narażony w skutek wybuchu nuklearnego. Skutki które wystąpią (bo ewentualnym wybuchu) można podzielić na genetyczne i somatyczne. Pierwsze z nich wywołają zmiany w komórkach rozrodczych, które to zmiany są przekazywane potomstwu. Skutki somatyczne w większości przypadków są przyczyna raka. Promieniowanie może wywołać mutacje w każdej komórce, lecz tylko zmiany w komórce rozrodczej.

Szkody wyrządzone przez promieniowanie innym niż ludzie formom życia nie wydaje się szczególnie ryzykowne,albowiem po to, żeby promieniowanie mogło wyrządzić poważne szkody innym populacjom, musiałyby istnieć mechanizmy, które sprzyjałyby systematycznemu koncentrowaniu się w nich radioaktywnych izotopów.

Pestycydy są jednym z technicznych środków mających podstawowe znaczenie dla wysoko produkcyjnego rolnictwa. Pojawił się niepokój o środowiskowe konsekwencje stosowania pestycydów. Pestycydy mają nie zamierzony w prawdzie, lecz mimo to szkodliwy wpływ na niektóre formy życia w przyrodzie; istnieje także wiele nie wyjaśnionych kwestii dotyczących ich wpływu na człowieka. Trwałość, z jaka niektóre pestycydy utrzymują się w środowisku, i ich szerokie rozpowszechnianie, w także nasza fragmentaryczna tylko znajomość ich skutków - wszystko to nakazuje wielka ostrożność w ich stosowaniu, wszelako - podobnie jak w przypadku wielu problemów środowiskowych - nie ma prostej odpowiedzi na te wątpliwości. Farmerzy i leśnicy przywykli do stosowania pestycydów. są to określając prosto środki chemiczne używane do zwalczania wszelkich organizmów wrogich ludzkim celom. Można je sklasyfikować, biorąc pod uwagę skład chemiczny, rodzaj organizmów, które maja zniszczeć (np. Środki chwastobójcze, owadobójcze, gryzoniobójcze) albo inne charakteryzujące je, jak trwałość lub toksyczność.

Stopnie trwałości: w znacznej mierze niepokój wywołany przez pestycydy wiąże się z ich trwałością Niektóre z nich składają się z cząsteczek o silnych wiązaniach chemicznych, które rozkładają się w środowisku tylko bardzo powoli. Wzbudza to obawy, że wraz ze zwiększeniem ich stosowania wzrastał będzie również poziom ich pozostałości w glebie. Może to spowodować nieodwracalne szkody w skutek utrzymywania się w glebie lub wodzie szczątkowych trucizn w ilości wystarczającej do zmniejszenia liczby przedstawicieli lub w ogóle do wymarcia pożądanych dla człowieka gatunków. Istnieje także obawa, że pozostałości pestycydów mogą uniemożliwić zachodzący w wodzie proces fotosyntezy, mający doniosłe znaczenie dla istot ożywionych, lub zaatakować jaja i młode pokolenia ryb i skorupiaków, niszcząc tym samym życie akwatyczne. Zdolność nawet najtrwalszych pestycydów do rozpadu różni się znacznie w zależności od warunków środowiskowych. Mogą one rozkładać się bardzo powoli w chłodniejszych klimatach, w glinie, w suchych glebach lub glebach o dużej zawartości materii organicznej. Długo utrzymują się także w tkankach tłuszczowych. Nietrwałe pestycydy mają krótki żywot, w normalnych warunkach tracą swą toksyczność w ciągu jednego sezonu wegetacyjnego. Do grupy tej należą organiczne związki fosforu, takie jak malation, metyloparation i paration. Obejmuje także karbaminiany, z których szeroko stosowany jest karbaryl. Chociaż atakują głównie owady, chemikalia tej grupy są również w różnym stopniu trujące dla innych gatunków. Ich toksyczność dla ssaków, zwłaszcza parationu, jest często wyższa niż toksyczność bardziej trwałych rodzajów pestycydów. Podobnie azodrin substancja fosforoorganiczna, okazał się zabójczy dla gołębi i pokrewnych ptaków, karbaryl natomiast jest bardzo trujący dla pszczół. Umiarkowanie trwałe pestycydy tracą swoją moc w ciągu od jednego do osiemnastu miesięcy w normalnych warunkach środowiskowych.

Trwałe pestycydy tracą swą aktywność i mogą utrzymywać połowę swej mocy przez dwa do pięciu lat, a w pewnych warunkach znacznie dłużej. Najważniejsze wśród nich są chlorowane węglowodory, zwłaszcza DDT. Inna grupą są organiczne chlorki cyklodienu, są umiarkowanie trujące dla zwierząt, niektóre z nich jednak są szczególnie szkodliwe dla ryb i skorupiaków. Ulegają rozpadowi, aczkolwiek, aczkolwiek powolnemu i maja tendencję do maksymalnej koncentracji w warunkach powtarzalnego stosowania.

Mamy jeszcze grupę trwałych pestycydów o rzeczywiście niezniszczalnej toksyczności. Należą do nich związki rtęci, arsenu i ołowiu, odznaczające się bardzo niską rozpuszczalnością w wodzie. Z chwila gdy się je raz zastosuje, pozostają w środowisku, chyba że zostaną fizycznie usunięte.

Dowody szkodliwości: Zadaniem pestycydów jest zabijanie żywych stworzeń i częstokroć zabijają one więcej, niż to było pierwotnie zamierzone. Działając tak, mogą zmniejszyć biologicznie zróżnicowanie ekosystemu, do którego są wprowadzane. U źródeł samego rolnictwa leży uproszczenie ekosystemu przez zastąpienie wielkości gatunków jedna rośliną. Nowoczesne rolnictwo osiąga pod tym względem ekstremum, gdy całe wielkie regiony poddawane są pod jedna uprawę. Nadmiernie uproszczone społeczności biotyczne są mniej stabilne i ulegają szybkim zmianom, gdy jakiś gatunek mnoży się nie mając współzawodników, lub zaczyna odczuwać brak pożywienia. Wprowadzenie pestycydów do takiego systemu upraszcza go w jeszcze większym stopniu przez eliminację wielu rywalizujących gatunków, a wśród nich często takich, które żerują na szkodnikach. Przy takim zupełnym zakłóceniu naturalnego systemu kontrolowania liczebności gatunków, opanowanie szkodników staje się zależne od stosowania środków chemicznych. Można powiedzieć, że w ich używaniu stajemy się nałogowcami. Dlatego stosuje się coraz większe dawki, aby otrzymać ten sam skutek, co jest rezultatem pojawienia się odpornych odmian szkodników. Osobniki najbardziej wrażliwe wymierają, podczas gdy jednostki lub mutanty utrzymują się przy życiu i mnożą się niszcząc zbiory.

Pestycydy różnią się znacznie pod względem swych skutków dla nie zamierzonych ofiar. Niektóre z nich działają bezpośrednio trująco na cenione przez nas gatunki, np. Na ptaki lub pszczoły. U większości kręgowców skutki zazwyczaj występują z opóźnieniem i w bardzo subtelny sposób. Najłatwiej dającym się zaobserwować skutkiem jest naruszenie zdolności reprodukcyjnych. Przyczyną tego jest przenikanie trwałych pestycydów do tkanek ciała, zwłaszcza tłuszczowych, gdzie opierają się rozkładowi. W przypadku ptaków można sprawiać, że skorupki jaj stają się zbyt cienkie, co powoduje kruszenie się i zniszczenie embrionu w czasie lęgu. Najbardziej poszkodowane są te gatunki, które znajdują się na końcu łańcucha pokarmowego, gdzie koncentrują się szczątki pestycydów, ale nawet w tym przypadku nie można łatwo określić jasnego przebiegu procesów. Mam nadzieję, że uda nam się ograniczyć stosowanie trwałych pestycydów bez poniesienia poważnych strat ekonomicznych.

Nawozy sztuczne: sprzyjają niewątpliwie wzrostowi roślin, wiele niepokoju wzbudza możliwość ich niebezpiecznego wpływu na środowisko. Uwaga skupiona jest zwłaszcza na roli nawozów azotowych i fosforowych jako czynnika powodującego nadmierne gromadzenie się w wodzie substancji pokarmowych dla żyjących tam roślin. Inne ostrzeżenia dotyczą zatrucia dzieci azotem, wywołanym nadmiernym stężeniem pierwiastka w wodzie (methemoglobinemii). Stosowanie nawozów wpływa ujemnie na porowatość i sprawność gleby oraz przynosi szkodę jej naturalnej żywności, niszczy bakterie glebowe konieczne do wiązania azotu lub do przemiany materii organicznej w taka postać azotu, jaka jest niezbędna dla wzrostu roślin. Wpływ na roślinność wodną budzi uzasadniony i bezpośredni niepokój, a mianowicie wpływem nawozów sztucznych na życie roślin wodnych. Czynniki działające tutaj to związki azotu, jak i fosforanu. Nadmierne użyźnianie wody przyspiesza wzrost roślin wodnych i może doprowadzić do przeciążenia rozpuszczonego w wodzie tlenu, co z kolei wywołuje procesy gnilne. Rozwój roślin wodnych może być ograniczony przez brak jakichkolwiek z podstawowych substancji odżywczych. Nagłe rozplenienie się glonów lub chwastów wodnych świadczy o tym, że substancja odżywcza, działająca dotąd w sposób limitujący, pojawia się w wodzie w obfitych ilościach. . Nawet bardzo małe ilości substancji odżywczych mogą mieć wpływ na rozwój roślin.

Uprawa ziemi pobudza mineralizację i sprawia, że substancje odżywcze pojawiły się w ilościach znacznie większych, niż to jest potrzebne uprawianym roślinom, co pociąga za sobą znaczne straty na rzecz wody i także powietrza. To zaś poważnie zmniejszyło pierwotną zawartość materii organicznej w glebie. Ściślej mówiąc są dwa problemy zasługujące na zbadanie. Jeden dotyczy przyswajania przez rośliny, większość upraw ma ograniczona przyswajalność azotu i nie wykorzystuje się nadwyżek nawet wtedy gdy są one dostępne, chociaż istnieją rośliny, które wchłaniają większe ilości, jeśli tylko mają do niego dostęp. Ważne jest aby czas nawożenia był uzależniony od temperatury, opadów, przewietrzenia gleby, stadium rozwoju roślin i oczywiście dawki. Nadmierne nawożenie i ulewne deszcze sprzyjają przesączanie się w głąb ziemi. Rośliny zarówno przez swe listowie, jak i przez korzenie, oddziałują na spływanie wody, współdziałając z czynnikami wymienionymi. Wchłanianie przez rośliny jest największe w okresie ich intensywnego wzrostu. Wskutek tego zastosowanie nawozów akurat przed tym okresem sprowadzi do minimum straty na rzecz gleby, atmosfery, spływu powierzchniowego lub wody gruntowej.