Пятая часть экосистем под угрозой коллапса: что это значит
Каждая пятая страна рискует столкнуться с коллапсом экосистем, что угрожает более половине мирового ВВП (42 трлн долларов США). Но что подразумевается под «коллапсом экосистемы»?
Что такое коллапс экосистемы?
Экологи используют термин «коллапс» для описания процесса быстрой потери экосистемой своей структуры и функций. Это сопровождается драматическими изменениями в её размерах или составе видов. Результат — гомогенизация и упрощение: меньше видов, меньше мест обитания и меньше связей между ними.
Примеры коллапса:
- Зрелый лес → открытая лесистая местность с кустарником и травами.
- Коралловый риф → кладбище из rubble (обломков), которое медленно разрушается.
- Лес водорослей (без морских выдр) → «пустоши» морских ежей (urchin barren) с доминированием ежей и малым числом видов.
- Озёра (из-за загрязнения) → зелёные, мутные водоёмы с токсичными водорослями.
Коллапс означает локальное вымирание исходной экосистемы и потерю или сокращение её услуг (пища, хранение углерода, фильтрация воды).
Контролируемый vs. неконтролируемый коллапс
Не все изменения экосистем плохи или новы. Человечество тысячелетиями преобразовывало экосистемы (осушение болот, вырубка лесов) для создания сельхозугодий. Эти среды искусственно поддерживаются в коллапсированном состоянии для максимизации производства.
Опасность исходит от непланируемого коллапса — непреднамеренных последствий чрезмерной нагрузки на почти естественную экосистему, не доминируемую человеком.
Переломные моменты и петли положительной обратной связи
Естественные экосистемы могут долго сопротивляться стрессам, но лишь до определённого переломного момента (tipping point). После этого стрессы запускают петли положительной обратной связи, ускоряющие коллапс.
Примеры:
- Амазонка: Вырубка леса участками → региональный климат становится суше (усугубляется глобальным потеплением) → лес становится более уязвимым к засухам и пожарам.
- Озёра: Сток удобрений → рост водорослей (цветение) → разложение водорослей и дефицит кислорода → высвобождение питательных веществ со дна → ускорение роста водорослей.
Риск коллапса сегодня повышен из-за совокупного воздействия промышленности, сельского хозяйства, рыболовства и глобального потепления.
Скорость и обратимость коллапса
- Скорость зависит от размера экосистемы: чем она
больше, тем медленнее коллапс (больше видов и связей, которые должны
разрушиться). Однако крупные системы могут коллапсировать при нашей
жизни:
- Карибские коралловые рифы — за несколько лет.
- Вся Амазонка — за несколько десятилетий.
- Обратимость возможна, но сложность восстановления
зависит от силы механизмов обратной связи, вызвавших коллапс.
- Пример восстановления: Эксперимент в Ротемстеде (Англия, XIX век) показал, что огороженное поле за ~120 лет превратилось в разнообразный лес после прекращения вспашки и выпаса.
- Препятствия: Полное устранение стрессового фактора (например, стока питательных веществ в озеро) может быть крайне трудным. Восстановление исходного состояния может стать невозможным, если изменились ключевые внешние условия (климатический режим, свойства почвы).