Global Change · ⁨Глобальные изменения⁩

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.A: Объяснить значение стратосферного озона для жизни на Земле.

• STB-4.A.1 Стратосферный озоновый слой важен для эволюции жизни на Земле и её сохранения, а также для поддержания здоровья и выживания жизни на планете.
• STB-4.A.2 Разрушение стратосферного озона вызвано антропогенными факторами, такими как хлорфторуглероды (ХФУ), и природными факторами, такими как таяние ледяных кристаллов в атмосфере в начале антарктической весны.
• STB-4.A.3 Снижение содержания стратосферного озона увеличивает количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли. Воздействие УФ-лучей может привести к развитию рака кожи и катаракты у людей.

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.B: Описать химические вещества, используемые в качестве замены хлорфторуглеродам (ХФУ).

• STB-4.B.1 Разрушение озонового слоя можно предотвратить, заменив озоноразрушающие вещества на их заменители, которые не наносят вреда озоновому слою. Гидрофторуглероды (ГФУ) являются одним из таких заменителей, однако некоторые из них являются сильными парниковыми газами.

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.C: Назвать парниковые газы.

• STB-4.C.1 Основными парниковыми газами являются углекислый газ, метан, водяной пар, оксид азота и хлорфторуглероды (ХФУ).
• STB-4.C.2 Хотя водяной пар является парниковым газом, он не вносит значительного вклада в глобальное изменение климата, поскольку время его пребывания в атмосфере коротко.
• STB-4.C.3 Парниковый эффект обеспечивает температуру поверхности, необходимую для существования жизни на Земле.

Цель обучения STB-4.D: Назвать источники и потенциал воздействия парниковых газов.

• STB-4.D.1 Углекислый газ, имеющий потенциал глобального потепления (ПГП) равный 1, используется в качестве эталона для сравнения различных парниковых газов и их влияния на глобальное изменение климата. Хлорфторуглероды (ХФУ) имеют самый высокий ПГП, за ними следуют оксид азота, затем метан.

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.E: Назвать угрозы здоровью человека и окружающей среде, возникающие в результате увеличения концентрации парниковых газов.

• STB-4.E.1 Глобальное изменение климата, вызванное избытком парниковых газов в атмосфере, может привести к целому ряду экологических проблем, включая повышение уровня моря из-за таяния ледяных щитов и расширения океанской воды, а также распространение переносчиков болезней из тропиков в сторону полюсов. Эти проблемы могут вызвать изменения в демографической динамике и миграции населения в ответ на это.

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.F: Объяснить, как изменения климата, как краткосрочные, так и долгосрочные, влияют на экосистемы.

• STB-4.F.1 На протяжении геологической истории Земля претерпевала изменения климата, при этом крупные колебания глобальных температур вызывали периоды потепления и похолодания, что отражено в данных $\text{CO}_2$ и ледяных кернах.
• STB-4.F.2 Последствия изменения климата включают повышение температуры, таяние вечной мерзлоты и морского льда, повышение уровня моря и перемещение прибрежного населения.
• STB-4.F.3 Морские экосистемы подвергаются влиянию изменений уровня моря: некоторые эффекты положительны, например, образование новых местообитаний на затопленных шельфах, другие — отрицательны, например, глубокие сообщества, которые больше не находятся в фотической зоне морской воды.
• STB-4.F.4 Ветры, генерируемые атмосферной циркуляцией, помогают переносить тепло по всей планете. Изменение климата может изменить циркуляционные паттерны, поскольку изменения температуры могут повлиять на ячейки Хэдли и струйные потоки.
• STB-4.F.5 Океанические течения, или океанский конвейер, переносят тепло по всему миру. Изменение этих течений может существенно повлиять на глобальный климат, особенно в прибрежных регионах.
• STB-4.F.6 Изменение климата может повлиять на почву через изменения температуры и количества осадков, что может снизить её плодородие и потенциально усилить эрозию.
• STB-4.F.7 Полярные регионы Земли демонстрируют более быструю реакцию на глобальное изменение климата, поскольку лед и снег в этих регионах отражают наибольшее количество энергии обратно в космос, создавая положительную обратную связь.
• STB-4.F.8 По мере потепления Земли этот лед и снег тает, что означает меньшее излучение солнечной энергии обратно в космос; вместо этого она поглощается поверхностью Земли. Это, в свою очередь, вызывает дальнейшее потепление полярных регионов.
• STB-4.F.9 Время отклика глобального изменения климата в Арктике обусловлено положительными обратными связями, включающими таяние морского льда и thawing tundra (оттаивание тундры), а также последующий выброс парниковых газов, таких как метан.
• STB-4.F.10 Одним из последствий потери льда и снега в полярных регионах является влияние на виды, зависящие от льда для обитания и питания.

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.G: Объяснить причины и последствия потепления океана.

• STB-4.G.1 Потепление океана вызвано увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере.
• STB-4.G.2 Потепление океана может влиять на морские виды различными способами, включая потерю среды обитания, а также метаболические и репродуктивные изменения.
• STB-4.G.3 Потепление океана вызывает обесцвечивание кораллов, которое происходит, когда потеря водорослей внутри кораллов приводит к тому, что они становятся белыми. Некоторые кораллы восстанавливаются, а другие погибают.

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.H: Объяснить причины и последствия закисления океана.

• STB-4.H.1 Закисление океана — это снижение pH океанов, главным образом из-за increased $\text{CO}_2$ concentrations (повышения концентрации) в атмосфере, и может быть выражено химическими уравнениями.
• STB-4.H.2 По мере того, как больше $\text{CO}_2$ выбрасывается в атмосферу, океаны, которые поглощают большую часть этого $\text{CO}_2$, становятся более кислыми.
• STB-4.H.3 Антропогенная деятельность, способствующая закислению океана, — это та, которая приводит к increased $\text{CO}_2$ concentrations (повышению концентрации) в атмосфере: сжигание ископаемого топлива, выхлопные газы транспортных средств и вырубка лесов.
• STB-4.H.4 Закисление океана повреждает кораллы, поскольку оно затрудняет их способность образовывать раковины из-за потери карбоната кальция.

Принципиальное понимание (EIN-4): Здоровье вида неразрывно связано с его экосистемой, и незначительные изменения окружающей среды могут оказать огромное влияние.

Цель обучения EIN-4.A: Объяснить экологические проблемы, связанные с инвазивными видами, и стратегии по их контролю.

• EIN-4.A.1 Инвазивные виды — это виды, которые могут жить и иногда процветать вне своей обычной среды обитания. Инвазивные виды иногда могут быть полезны, но они считаются инвазивными, когда угрожают местным видам.
• EIN-4.A.2 Инвазивные виды часто являются r-стратегами-универсалами и поэтому могут конкурировать с местными видами за ресурсы.
• EIN-4.A.3 Инвазивные виды можно контролировать с помощью различных человеческих вмешательств.

Принципиальное понимание (EIN-4): Здоровье вида неразрывно связано с его экосистемой, и незначительные изменения окружающей среды могут оказать огромное влияние.

Цель обучения EIN-4.B: Объяснить, как виды становятся исчезающими, и стратегии по борьбе с этой проблемой.

• EIN-4.B.1 Различные факторы могут привести к тому, что вид окажется под угрозой исчезновения, например, интенсивная охота, ограниченный рацион, конкуренция со стороны инвазивных видов или специфические и ограниченные требования к среде обитания.
• EIN-4.B.2 Не все виды окажутся под угрозой исчезновения при воздействии одних и тех же изменений в своей экосистеме. Виды, способные адаптироваться к изменениям окружающей среды или переместиться в новую среду, менее склонны к исчезновению.
• EIN-4.B.3 Отборочное давление — это любые факторы, которые изменяют поведение и приспособленность организмов в окружающей среде.
• EIN-4.B.4 Виды в данной экосистеме конкурируют за такие ресурсы, как территория, еда, партнеры и среда обитания, и эта конкуренция может привести к опасности исчезновения или полному исчезновению.
• EIN-4.B.5 Стратегии защиты популяций животных включают криминализацию браконьерства, охрану мест обитания животных и законодательство.

Принципиальное понимание (EIN-4): Здоровье вида неразрывно связано с его экосистемой, и незначительные изменения окружающей среды могут оказать огромное влияние.

Цель обучения EIN-4.C: Объяснить, как деятельность человека влияет на биоразнообразие и какие стратегии можно использовать для решения этой проблемы.

• EIN-4.C.1 HIPPCO (уничтожение среды обитания, инвазивные виды, рост населения, загрязнение, изменение климата и чрезмерная эксплуатация) описывает основные факторы, приводящие к снижению биоразнообразия.
• EIN-4.C.2 Фрагментация среды обитания происходит, когда обширные местообитания разбиваются на меньшие изолированные участки. Причинами фрагментации служат строительство дорог и трубопроводов, расчистка земель под сельское хозяйство или застройку, а также вырубка леса.
• EIN-4.C.3 Масштаб фрагментации среды обитания, оказывающий негативное влияние на обитателей данной экосистемы, будет варьироваться от вида к виду внутри этой экосистемы.
• EIN-4.C.4 Глобальное изменение климата может вызывать потерю среды обитания вследствие изменений температуры, осадков и подъема уровня моря.
• EIN-4.C.5 Некоторые организмы были частично или полностью одомашнены и теперь используются для получения экономической выгоды, например, пчеловодческие семьи и домашний скот. Это одомашнивание может негативно повлиять на биоразнообразие данного организма.
• EIN-4.C.6 Одними из способов смягчения последствий утраты биоразнообразия являются создание охраняемых территорий, использование экологических коридоров, поощрение устойчивого землепользования и восстановление утраченных мест обитания.