По всьому світу тропічні ліси стають саванами або сільськогосподарськими угіддями, савани висихають і перетворюються на пустелі, а крижана тундра тане. Дійсно, наукові дослідження зафіксували подібні «зміни режиму» у більш ніж 20 різних типах екосистем, де переломні моменти пройдені. У всьому світі більше ніж 20% екосистем знаходяться під загрозою зміни або колапсу в щось інше.

Ці крахи можуть статися раніше, ніж ви думаєте. Люди вже піддають тиску на екосистеми різними способами — те, що ми називаємо стресами. І якщо поєднати ці стреси зі збільшенням екстремальних погодних умов, викликаних кліматом, дата, коли ці переломні точки перетинаються, може бути перенесена на 80% вперед. Це означає, що колапс екосистеми, якого ми раніше могли очікувати уникнути до кінця цього століття, може статися як тільки в наступні кілька десятиліть. Це похмурий висновок нашого останнього дослідження, опублікованого в Nature Sustainability.

Зростання населення, зростання економічних потреб і концентрація парникових газів спричиняють тиск на екосистеми та ландшафти, щоб постачати їжу та підтримувати такі ключові послуги, як чиста вода. Кількість екстремальних кліматичних явищ також зростає і буде тільки погіршуватися.

Нас справді турбує те, що екстремальні кліматичні умови можуть вдарити по і без того напружених екосистемах, які, своєю чергою, передадуть нові або посилені навантаження на інші екосистеми тощо. Це означає, що одна екосистема, що руйнується, може вплинути на сусідні екосистеми через послідовні цикли зворотного зв’язку: сценарій «екологічної катастрофи» з катастрофічними наслідками.

Скільки часу до колапсу?

У нашому новому дослідженні ми хотіли отримати уявлення про рівень стресу, який можуть витримати екосистеми, перш ніж зазнати краху. Ми зробили це за допомогою моделей — комп’ютерних програм, які імітують, як екосистема працюватиме в майбутньому та як вона реагуватиме на зміни в обставинах.

Ми використали дві загальні екологічні моделі, що представляють ліси та якість води в озері, і дві моделі, що стосуються конкретних місць, що представляють рибальство в лагуні Чіліка в східному індійському штаті Одіша та на острові Пасхи (Рапа-Нуї) у Тихому океані. Ці дві останні моделі явно включають взаємодію між людською діяльністю та природним середовищем.

Ключовою характеристикою кожної моделі є наявність механізмів зворотного зв’язку, які допомагають підтримувати систему збалансованою та стабільною, коли напруги досить слабкі, щоб їх поглинати. Наприклад, рибалки на озері Чиліка, як правило, віддають перевагу лову дорослої риби, хоча рибні запаси є в достатку. Поки залишається достатньо дорослих особин для розмноження, це може бути стабільним.

Однак, коли напругу більше не можна поглинати, екосистема раптово проходить точку неповернення — переломний момент — і руйнується. У Чіліці це може статися, коли рибалки збільшують вилов молоді під час дефіциту, що ще більше підриває відновлення рибних запасів.

Ми використовували програмне забезпечення для моделювання понад 70 000 різних симуляцій. У всіх чотирьох моделях комбінації стресу та екстремальних подій перенесли дату передбачуваної переломної точки на 30–80% вперед.

Це означає, що екосистема, яка, за прогнозами, зазнає краху у 2090-х роках через повзуче зростання єдиного джерела стресу, наприклад глобальної температури, може, за найгіршим сценарієм, зруйнуватися у 2030-х роках, якщо ми врахуємо інші проблеми, такі як екстремальні опади, забруднення або раптовий сплеск використання природних ресурсів.

Важливо, що близько 15% колапсів екосистем у наших симуляціях сталися в результаті нових стресів або екстремальних подій, тоді як основний стрес залишався постійним. Іншими словами, навіть якщо ми вважаємо, що керуємо екосистемами стабільно, підтримуючи постійні основні рівні стресу, наприклад, регулюючи вилов риби, нам краще стежити за новими стресами та екстремальними подіями.

Источник: portaltele.com.ua