Sylabus
Sylabus:
Přednáška 1: Globální změny, fotosyntéza a trvale udržitelný rozvoj
Přednáška 2: Nepostradatelnost a nenahraditelnost rostlin a zemědělská výroba:
Přednáška 3: Voda na Zemi a rostliny:
Přednáška 4: Sluneční záření, atmosféra, skleníkový efekt, skleníkové plyny
Přednáška 5: Biogeochemické cykly, Uhlík v atmosféře, zpětné vazby.
Přednáška 6: Klimatické změny a jejich příčiny
Přednáška 7: Klimatická změna a lesy
Přednáška 8: Zamyšlení o extinkcích a změně biodiverzity v důsledku klimatické změny
Přednáška 9: Globální změny a služby ekosystémů, ekologická stopa
Přednáška 10: Klima se měnilo vždycky. Proč se znepokojovat v 21. století? Důsledky a zmírnění změn klimatu zdroje energie.
Přednáška 11: Politické aspekty řešení environmentálních problémů
Prezentace studentů a diskuse 1. Globální změny, fotosyntéza a trvale udržitelný rozvoj: Opravdu trvale? A trvalý rozvoj na planetě Země?
· Kdy vznikla současná charakteristika pojmu "trvale udržitelný rozvoj"? Zpráva Brundtlandové pro OSN: Zásadní přínos i opakování chybných představ.
· Člověk vždy chtěl, chce ale opravdu už nebude chtít stále více (majetku, moci, pohodlí)? Etické a morální aspekty trvale udržitelného rozvoje.
· Zásadní rozdíly mezi společenskovědními a přírodovědnými přístupy i závěry ve vztahu k trvale udržitelnému rozvoji lidstva.
· Kdy a jak si lidé začali uvědomovat podmínky pro svoje setrvání na Zemi? (A. Leopold, R. Carssonová, R. Costanza.)
· Příklady charakteristik trvale udržitelného rozvoje v různých zemích a institucích.
· Bez čeho se člověk nemůže obejít: Potraviny, voda a prostor.
· Potraviny pro 9 miliard: vysoké výnosy nebo jaké jsou alternativy. 2. Proč jsou rostliny nepostradatelné a nenahraditelné
· Potravní pyramida : rostliny, býložravci, masožravci a všežravci.
· Co potřebují rostliny, aby mohly uživit lidstvo i miliony dalších druhů: Fotosyntéza, vodní režim I minerální výživa.
· Jak se tvoří biomasa v rostlinách: Fixace CO2 s využitím energie záření.
· Jak se projevuje změna dopadajícího slunečního záření, koncentrace CO2 a dostupnosti vody na rostliny a výnosy ? Principy rostlinné výroby
· Zelená revoluce, šlechtění
· Konvenční a ekologické zemědělství 3. Voda na Zemi a rostliny
· Rostliny potřebují obrovská množství vody, kterou si však nárokují i lidé. Kdo musí mít přednost?
• Úroveň rostliny: hospodaření rostliny s vodou
• Úroveň porostu, ekosystému: evapotranspirace a její klimatotvorný význam
• Úroveň globální: voda na zemi
• Voda zelená, modrá a šedá
• Vodní stopa
• Virtuální voda
• Import a export virtuální vody 4: Sluneční záření, atmosféra, skleníkový efekt, skleníkové plyny
• Jak udr žuje Země stálou teplotu na svém povrchu?
• Sluneční záření: Spektrum, ale I lokální a historická proměnlivost
• Složení atmosféry
• Skleníkový efekt - Fyzikální podstata skleníkového efektu.
· Skleníkové plyny: CO2, metan, oxid dusný, ozón, vodní pára v atmosféře, freony: příčiny změn jejich koncentrací dříve, dnes a zítra.
· Základní termíny: zesílení skleníkového efektu, radiační účinek, míra zvýšení teploty globální teplotní potenciál 5: Biogeochemické cykly, Uhlík v atmosféře, zpětné vazby
• Biogeochemické cykly – definice
• Koloběh N, P
• Koloběh C – terestrická a oceánská část koloběhu
• Uhlík – sinky atmosférického uhlíku,
• zpětné vazby: James Lovelock a jeho “Svět sedmikrásek” 6. Klimatické změny a jejich příčiny
• Klima vs. počasí Klima jako dlouhodobý průměr každodenního počasí, zejména teploty a srážek
• Faktory ovlivňující klima: přírodní - sluneční záření, sluneční cykly, výkyvy v rotaci Země, kosmické záření, spoečné erupce, earosoly
• Antropogenní faktory: Emise skleníkových plynů, změny povrchu planety.
• El Nino, La Nina, ENSO
• Faktory antropogenní
• Změny klimatu: projevy změn
• Dosavadní a předpokládané změny klimatu: teplota, srážky, hurikány, hladiny oceánů
• Možnosti snižování antropogenních emisí skleníkových plynů: zalesňování, ukládání CO2 do vytěžných dolů a hlubin oceánů, omezení emisí CH4, N2O, geoinženýrská řešení. 7. Klimatické změny a lesy
• Lesy v klimatické změně
• Rostliny v koloběhu uhlíku, zdroj a sink C
• Uhlík v biomech
• Úloha lesů v tvorbě klimatu aneb Jak lesy ovlivňují klima?: sink CO2, evapotranspirace, přivírání průduchů, albedo
• výsledné působení lesních porostů na klima
• Rostliny ve zvyšující se koncentraci CO2 – úroveň porostu, jak toto studujeme
• Vliv klimatu na lesy v globálním měřítku
• Lesy v klimatické změně: výskyt škůdců, požáry, změna vegetačních pásem
• Lesy – zdroju nebo sink uhlíku v současnosti a budoucnosti 8. Klimatická změny a biodiverzita
· Klimatické změny a vliv na biodiverzitu
· Vymírání druhů – extinkce – v historii planety Země, problémy s odhady vymírání
· Současné vymírání, současný stav biodiverzity a její změny
· Hlavní trendy v současné biosféře,
· Budoucnost biosféry v antropocénu 9. Globální změny a služby ekosystémů, ekologická stopa
Služby ekosystémů obecně:
• ekosystém, co poskytuje
• definice funkcí a služeb ekosystému (SE)
• vývoj konceptu SE
• Hodnocení SE – metody, přehled
• 4 kategorie SE a vztah k blahobytu člověka
Služby ekosystémů příkladové studie:
• lesy
• mokřady – v zahraničí, u nás
• mangrovy
• opuncie
• Opylování
• Ekologická stopa
• Biokapacita
• Den ekologického dluhu 10: Klima se měnilo vždycky. Proč se znepokojovat v 21. století? Energie, zmírnění změn klimatu
• Energie – všechny zdroje:
• Energie fosilních paliv vs. obnovitelné zdroje energie
• Emisní scénáře
• Ekonomické a společenské aspekty klimatických změn
• fragmenty o stavu planety Země
• možnosti řešení klimatických změn: adaptace a zmírnění
• Zmírnění klimatických změn:
• Snížení energetické náročnosti všeho
• Alternativní zdroje energie
• Dlouhodobé ukládání části emitovaného CO2
• Geoinženýrská řešení 11: Politické aspekty řešení globálních problémů 1. Success Stories:
- Montreal Protocol
- Black Triangle 2. Řešení klimatických změn
- Zmírnění a adaptace
- Konkrétně pro lesy
· Globální akce. Vývoj celosvětového přístupu řešení globálních problémů lidstva: UN, UNESCO, IPCC, FAO
- Rámcová úmluva o změně klimatu
- UNFCCC,
- COP konference : Kyóto a Paris
- Obchod s emisemi
Anotace
Tento předmět poskytuje základní informace pro hodnocení těch funkcí rostlin, které jsou nepominutelné z hlediska podmínek příznivých pro život člověka na Zemi. Zároveň podává výklad nejdůležitějších vzájemných vztahů mezi udržením funkčních vlastností rostlin, jejich vlivem na životní podmínky i důsledky změn v rozsahu a způsobu využívání pevnin a oceánů vyvolané expanzí počtu i nároků lidí.Vzhledem k vzájemné provázanosti klimatu a funkcí vegetace bude výklad zaměřen nejen na účinky klimatu na rostliny, ale také na ovlivnění lokálního, regionálního i globálního klimatu rostlinami. Též budou probrány ekosystémové služby, které rostliny poskytují. Přednáška se tedy bude věnovat i současně probíhající klimatické změně a jejímu vlivu na rostliny a jak rostliny ovlivňují klima planety. Též budou probrány rostliny v agroekoystémech, zmíněny základní principy rostlinné výroby, různé typy zemědělství - konvenční, alternativní, agrolesnictví, precizní zemědělství. Výklad je soustředěn na přírodovědné aspekty reálné udržitelnosti lidských společností se zdůrazněním funkcí rostlin a obsahuje i řadu konkrétních témat vztahujících se k přeměně petrochemického na "sluneční" zemědělství, dostupnosti biomasy jako zdroje alternativní energie, funkcí rostlin v globálním cyklu vody a její dostupnosti pro potřeby lidí, perspektivy umělé fotosyntézy, uplatnění geneticky modifikovaných rostlin aj. Studentům poskytne základ pro samostatné kvalifikované hodnocení rozsahu nezbytných, dostupnosti možných i omylů mnoha navrhovaných opatření, a to s prioritním respektováním přírodních zákonů.
Absolvování kurzu by mělo dát solidní základ pro orientaci v problémech globálních změn včetně schopnosti si vytvářet vlastní názor na základě existujících vědeckých fakt. Kurz dá přehled dostupných fakt, zároveň studenti budou vyzváni k prezentaci vlastních názorů a diskusi.
Součástí kurzu je prezentace přečtené vědecké knihy či článku k tématu v kurzu.
Pdf přednášek a další materiály jsou v Moodle.