Резюме. В таблице показана история трансформации биоразнообразия и природных ландшафтов по ходу развития хозяйственной деятельности человека, подробней описаны два аспекта наиболее ранних и менее известных стадий. Приведены доказательства раннего начала антропоцена — периода, когда большая часть природных биомов в той или иной степени преобразована человеком, представляя собой «нарушения на разных стадиях зарастания», и влияние человеческой деятельности глобально.
Последовательная трансформация биоразнообразия и природных ландшафтов по ходу исторического развития хозяйственной деятельности человека и природоохранные ответы общества
Содержание
| А. Периодизация, даты | Б. Воздействие на различные компоненты биоты |
|
I. Период действий вслепую, до 1860-1880-х гг. |
|
| 1. Плейстоценовый перепромысел | Истребление мегафауны – эдификаторных видов для открытых травянистых биомов (1). Было особенно эффективным, ибо «наложилось» на изменения климата, - - . |
| 2. Неолитическая революция, быстрый рост плотности населения земледельцев, связанный с совершенствованием сельского хозяйства | а. Обезлесение значительных территорий «плодородного полумесяца», прилегающей к нему территории Балкан и Северной Африки, а также Восточной Азии и (4, 7)б. , обеспечивавшего переход от тёплых-сухих к прохладным-влажным периодам и обратно, запуск антропогенных изменений климата. Последние сперва развивались медленно: увеличение выброса парниковых газов поддерживалось преимущественно сельским хозяйством, распространение которого по планете уничтожало территории дикой природы и «выпускало» в атмосферу CO2, ранее «запасённые» в углероде почвы, торфе, мортмассе и пр. С развитием промышленности темп процесса ускорился, и стал совсем заметным с середины 19 века (то есть развитие изменений климата шло экспоненциально). (8) |
| 3. Переход от лесного типа расселения к сельскому. В первом случае участки пашни, расчищенные от леса с деревнями внутри, были невелики по размеру и разделены крупными лесными массивами, это предохраняло от эрозии, обеспечивало благоприятный микроклимат и, главное, устойчивость урожаев в условиях чередования «хороших» и «плохих» лет. Во втором рост населения вместе с интенсификацией земледелия ведёт к сведению разделяющих лесных массивов, несколько деревень с пашней вокруг объединяются в сплошной массив с/х земель существенно большей площади, окружённый лесами лишь по внешнему периметру. | а. Развитие , когда агрикультурная нагрузка на ландшафт (как пахотный клин, так и окрестные леса и луга) превысит некоторый предел. Развивается эрозия, ведущая к потере плодородного слоя, климатически неблагоприятные годы (засуха, град, вымокание из-за сильных дождей) начинают приводить к неурожаям и голоду, при слабом развитии – к снижению урожайности. (7, 9).Это вынуждает крестьян или сводить лес на новой территории, или переходить к трёхполью, севооборотам, регулярным внесениям удобрений и другим формам интенсификации с/х. Ситуация усугубляется бесконтрольной пастьбой скота в лесу (тогда как нагрузка на пастбища контролируется). (9, 7).б. Разрушение . Истребление ключевых видов этих сообществ – туров, зубров, бобров; выделение лугов и болотных массивов как отдельных типов ландшафта. Постепенное превращение полидоминантных разновозрастных древостоев в монодоминантные одновозрастные по мере того, как с развитием подсечно-огневого и переложного земледелия всё больший % лесов каждой территории проходил через пашню. Аналогичным путём, через интенсификацию воздействия с/х на высокомозаичный континуум лесных-нелесных местообитаний, формируются такие природные зоны, как степь и тундра (1,2, 4, 7). |
| 4. «Урбанистическая революция». Развитие сети городов, обменивающихся продуктами развитого ремесла (и дальше – промышленности) посредством дальней торговли в западной и восточной частях Ойкумены, нуждающихся в повышенной продуктивности с/х в зоне влияния города существенно увеличило агрикультурную нагрузку на ландшафт, особенно в районах, специализирующихся на производстве зерна на мировой рынок. В Европе это область «второго издания крепостничества» восточнее Эльбы, далее – Аргентина, Австралия, Канада, в меньшей степени США. | а. Увеличение всех видов экологического ущерба, связанных с усилением с/х нагрузки на природный ландшафт при сохранении традиционного характера последнего. В стремлении к увеличению прибыли от производства зерна, с/х производитель экономит на регенерационных вложениях, в т.ч. сокращает площадь лугов, необходимые для прокорма скота, что в конечном итоге бьёт и по зерновому производству. С определённой периодичностью это ведёт к массовым недородам и голоду, снижающим численность населения, особенно в климатически неблагоприятные годы (т.н. «мальтузианская ловушка«, связанная с тем, что городская экономика средних веков уже предъявляет повышенные требования к продуктивности с/х, но ещё не способна вобрать избыточное сельское население). Возникает избыток земельных ресурсов, восстанавливающий продуктивность хозяйства, и всё начинается заново. Поскольку на каждом «цикле» часть почвенного плодородия и угодий теряется, в долговременной перспективе происходит снижение среднего уровня урожайности и сокращение пахотного клина (7, 9).б. Формирование территорий стойкого загрязнения воды, воздуха и почвы в крупных городских центрах, особенно в районах концентрации ремесла, а затем и промышленности (10). |
| 5. «Великая распашка»: установление сельского типа расселения на значительных территориях, оттеснение лесного типа расселения к колонизируемой периферии «цивилизованного мира». Повсеместный переход к трёхполью и затем к многопольным севооборотам, требующий соблюдения оптимального соотношения лугов и пашни, без чего крестьянин лишается скота и возможности вносить удобрения на пашню. Поскольку кратковременные выгоды, особенно в случае производства зерна и др. продуктов полеводства (лён, пенька) на рынок толкают землевладельцев сокращать луг в ущерб пашни, что в подавляющем большинстве случаев ведёт к потере возможности устойчивой эксплуатации данной территории. Процесс описывается моделью кризисов в системе «природа-общество» Д.И.Люри: - . | а. Периодически возникающий локальный кризис традиционного с/х, развитие которого описывается моделью Д.И.Люри. В кризисные годы крупные пахотные массивы ускоренно эродируют, сокращение поголовья скота из-за нехватки кормов сокращает внесение удобрений, ухудшает возможности обработки почвы и пр. В результате периодически происходит недород, голод, и значительное вымирание населения, выжившая часть которого усиливает колонизацию окраин и, соответственно, сведение лесов, после чего переход от п.4 к п.5 происходит уже там. Выход из этого кризиса во всех странах был совершён благодаря урбанизации, индустриализации и промышленной революции: по мере проникновения капитализма в сельское хозяйство оно начинает обслуживать городской рынок, тем более что население городов с развитием промышленности быстро растёт. «Плоды» развития городской науки и техники – машины, химические удобрения, перспективные сорта, передовая агротехника, почвенные карты и пр. – приходят в деревню, существенно повышая урожайность и, главное, делая урожаи устойчивыми (7, 9).б. Распашка или урбанизация более 25% территории делает невозможным обитание эдификаторных видов, находящихся «наверху» экологической пирамиды: крупных видов копытных, воздействие которых регулирует парцеллярную мозаику растительности, поддерживает её естественный паттерн, и крупных хищников, регулирующих динамику численности копытных. Достаточно вытеснить их, даже без прямого истребления, и естественное воспроизводство соответствующих природных сообществ будет сильно нарушено (3, 8). |
|
II. Период охраны дикой природы, до 1968-1972 гг. |
|
| 6а. После промышленной революции в рамках капиталистического развития наиболее передовых стран Европы и Северной Америки – быстрая индустриализация и урбанизация, затем перекидывающаяся на ряд стран «полупериферии» (Россия, Япония, Турция, Австралия, Индия). | а. В зоне влияния соответствующих городских центров — «повторение плейстоценового перепромысла» на новом уровне интенсивности воздействия. Быстрое обезлесение территорий, в первую очередь бедных лесом, массовое осушение болот и добыча торфа в зоне бореальных лесов, снижение обилия промысловых видов зверей и птиц на 2-3 порядка в странах «полупериферии», до уровня невозможности промысла – в развитых странах. В это же время формируются т.н. кольца фон Тюнена вокруг крупных городов развитых стран. Определяя и регулируя потребительское давление, последние впервые в истории превращаются в центры, регулирующие уничтожение местообитаний и эксплуатацию биоресурсов по всему земному шару (2, 3, 4, 7, 9).б. Падение на порядок и др.наземных позвоночных, вследствие развития торговли дикими видами, а также неблагоприятных изменений кружева местообитаний (в которое, помимо сведения лесов, существенный вклад вносят мелиорация, интенсификация с/х использования лугов и других открытых ландшафтов, а также урбанизация территории – урбофобные виды оттесняются на периферию региона о городских ядер»). В ту же сторону действует строительство дорог, заводов и др. промышленных объектах на ранее малонарушенных территориях – ландшафт деградирует, а биоразнообразие сокращается прямо пропорционально посещаемости соответствующих массивов (2, 4, 6, 7, 9). |
| 6б. Колонизация и хозяйственное освоение Сибири, Дальнего Запада США, Австралии и Южной Америки, позднее Африки. Там появляются с/х плантации и рудники, продукция которых (зерно, скот, сизаль, пряности, чай, кофе, какао, индиго, опиум и пр.) поставляется на рынок развитых стран. Последний обслуживают не только хозяйства колонистов из стран Европы, число которых постоянно увеличивается, но и хозяйство местных жителей – оно частично уничтожается при колонизации, а в неуничтоженной части полностью перестраивается для производства «колониальных товаров»). | а. Варварское истребление относительно нетронутой фауны колонизируемой периферии – бизонов и в Америке, и других морских птиц в местах массового гнездования, где они беззащитны, , переэксплуатация рыбных запасов, в первую очередь для нужд гонки вооружений. Массовое истребление красивых птиц, рептилий и т.п. для модной прихоти, женских украшений и пр. Распространение наиболее варварских (и поэтому прибыльных) способов истребления рыбы и дичи – поджоги тростников и сухой травы, сбор яиц и птенцов, ловля линных птиц и пр. За 50-70 лет первоначальное изобилие дичи ликвидируется, среди видов экологического ущерба начинает преобладать массовая распашка (с уничтожением естественной растительности открытых травянистых биомов, как в Австралии)и сведение лесов (1, 2, 5, 7, 8).б. «Для диких животных места нет»: в открытых травянистых биомах третьего мира колонисты истребляют местные виды копытных, чтобы освободить место для домашнего скота (100 лет спустя, после обретения независимости ); что не превращается в пастбище, то распахивается, или на соответствующих территориях появляются рудники, как это . Дикие виды теряют доступ к водопоям, одновременно происходит сведение лесов, сопровождающееся их фрагментацией, при этом теряются их последние убежища, а лес на всю глубину оказывается доступным для охотников из деревень (2, 3, 4, 5). |
| 7. Рождение общественного движения за охрану природы, в трёх вариантах: американском, центральноевропейском (Германия, Швейцария, Австро-Венгрия) и русско-советском. | а. Быстрое уничтожение лесов, оскудение фауны и флоры, экстремальный уровень загрязнения в городах, несовместимый со здоровым образом жизни даже у достаточно богатых людей, вызвал к жизни пессимистические комментарии относительно роли человека на Земле, и преобразований природного ландшафта, оставляющих после себя пустыню . . Первым были существенны культурно-патриотические, вторым – этико-эстетические аргументы, третьим – соображения научной ценности территорий дикой природы и их важности для общественного прогресса . Начало взятия под охрану территорий дикой природы из патриотических, научных, эстетических и иных соображений. Развитие природоохранного просвещения масс, привлечение учителей, школьников и студентов к охране природы. Первые успехи в сохранении уязвимых видов, ценных участков природных сообществ, привлечения «полезных» видов животных биотехническими методами, прочный переход к научному ведению лесного, рыбного и охотничьего хозяйства, обеспечившей устойчивость эксплуатации биоресурсов при увеличении засов промысловых видов и восстановлении лесов (2, 3, 5, 6) |
| 8. Вопросы сохранения среды обитания человека с конца 19 в. ставит социальная гигиена, способствовавшая появлению городских систем водопровода, канализации, хлорированию воды и другим прогрессивным мероприятиям, резко сократившим заболеваемость холерой, дизентерией, брюшным тифом и др. орально-фекальными инфекциями, раньше буквально выкашивавшими горожан. Начало механизации и химизации с/х (экологический ущерб см.9) | а. Постепенное (к 1920-м гг.) понимание необходимости сохранения лесных, луговых и т.п. природных участков, «захваченных» в процессе территориального роста городов, пока из рекреационных и санитарно-гигиенических соображений. , из соображений «охраны здоровья трудящихся» в 1960-е гг. дополнившихся охраной рекреационных ресурсов горожан и идеей экологической устойчивости. В 1960-1970-е гг. эта отечественная инновация быстро заимствуется крупными городами в соцстранах (особенно ГДР и ЧССР), а также в наиболее «экологичных» из развитых стран (Скандинавия, Канада, ФРГ и пр.). (6, 9, 10, 11)б. В зоне влияния крупных городских центров развитых стран фрагментация местообитаний развитием а/д сети и дачной/промышленной застройкой вызывает быстрое сокращение численности крупных и урбофобных видов зверей, птиц, других позвоночных, и других биотопически и территориально консервативных видов, приуроченных к крупным массивам коренных сообществ. По мере развития в них мозаики антропогенных нарушений, а тем более сокращения площади и/или фрагментации они исчезают из староосвоенных районов. Таковы чёрный аист, рысь, медведь, глухарь, филин, мохноногий сыч, трёхпалый и средний пёстрый дятлы и пр. (2, 4, 5, 6). |
|
III. Период попыток перехода к устойчивому развитию, 1972 — ныне |
|
| 9. Завершение перехода от экстенсивного с/х к интенсивному. Последнее даже в неблагоприятные годы может произвести нужное количество зерна и мяса для себя и обслуживаемого городского рынка . Фактически продуктивность с/х делается независимой от естественной динамики климатических, а затем и почвенных условий. С/х ландшафт становится воистину рукотворным, а поставки зерна, молока, мяса, технических культур на городской рынок – устойчивыми и планируемыми заранее. | а. За рост продуктивности интенсивного с/х повсеместно «расплачиваются» ростом экологического риска: интенсивное с/х делается не меньшим источником загрязнения, чем городская промышленность, увеличение продуктивности «интенсивного гектара» пропорционально увеличивает риск его потери в следующие несколько лет от эрозии, загрязнения, засоления или – самое важное – г (9, 10).б. Превращение обычных видов пернатых хищников в редкие и уязвимые (в ряде случаев – исчезающие) из-за кампаний «борьбы с вредными хищниками» в интересах с/х, широкого применения инсектицидов, (3, 5, 6).в. Массовая гибель насекомых – опылителей и энтомофагов, падение численности насекомоядных птиц и млекопитающих на 2-3 порядка вследствие широкого использования пестицидов (6, 10).г. Массовая гибель пернатой дичи (куриные, пастушки, кулики, дрофы), размножающихся на полях, от применения уборочной техники (2). |
| 10. Деградация общепланетарных экосистемных регуляторов | а. Трансграничный перенос загрязнений, включая диоксины, полихлорированные бифенилы, и хлорорганические пестициды, накапливающиеся в живых тканях, с концентрацией в «конечных звеньях» цепи питания. В развитых странах – массовое усыхание лесов, гибель гидробионтов от кислотных осадков. Заповедники, национальные парки, вообще малонарушенные природные территории впервые становятся «островами» в «море» урбанизированных и преобразованных человеком ландшафтов, попадают «в перекрестье прицела» промышленных выбросов, с/х и рудничных загрянений с окружающх территорий, постепенная смена (1, 2, 3, 8).б. для добычи торфа и ведения с/х угрожает различным видам птиц на путях миграций и (что намного существенней) вносит максимальный вклад в антропогенные изменения климата. Также как добыча углеводородов в зоне тундры и на арктическом шельфе (впрочем, это стало известно лишь в 1990-е годы). (2, 4, 5, 8, 10).в. Озоновая история – через уменьшение выбросов и структурную реорганизацию отрасли (8, 10, 11).г. (1, 2, 8).д. Массовое уничтожение тропических лесов для поставок ценной древесины в развитые страны, ведения (примитивного) местного с/х, (4, 7, 8), |
| 11. Второй подъём интенсивности с/х в развитых странах Западной Европы и С.Америки (включая увеличение средней дозы удобрений и пестицидов), сопровождающийся перестройкой его структуры и перепланировкой с/х ландшафта («укрупнение полей», исчезновение пустошей, развитие и улучшение сети а/д дорог в агроландшафтах) | а. «Зелёная революция» в луговедении, в разы увеличившая урожаи кормовой трав за счёт удобрения, мелиорации, других форм окультуривания резко сократила биоразнообразие обычных видов трав в развитых странах. В более богатых условиях почвенного питания и регуляции влажности начинают доминировать 1-2 вида, а популяции остальных оказываются неустойчивыми или вообще под угрозой исчезновения. (4, 6, 9).б. Появлении (а не только редких и уязвимых, как в предыдущие годы), . Быстрое и неожиданное для натуралистов популяций ряда синантропных видов птиц и других животных, ещё вчера бывших благополучными и многочисленными – , галок, сипух, городских ласточек и пр. (6, 9). |
| 12. Рост благосостояния основной массы населения в развитых странах, появление «потребительского класса» в странах третьего мира увеличивают нагрузку на сохранившиеся естественные местообитания (особенно в сочетании с урбанизацией, увеличивающей тягу горожан к природе). | а. Разрушение местообитаний ближних пригородов сочетанным воздействием рекреационной нагрузки, развития сети а/д, дачного и коттеджного строительства (4, 6, 7, 9, 11).б. Интенсификация массового туризма, в т.ч. дальнего и экологического туризма, в экзотические страны. Резкое увеличение рекреационной нагрузки на берега морей и наиболее привлекательных внутренних водоёмов, в сочетании с развитием туристической инфраструктуры ведёт к разрушению соответствующих природных ландшафтов, в т.ч. уничтожаются уникальные биомы приморских лугов и солёных болот (марши), мангровых лесов и т.д. (4, 5, 6, 8) |
| 13. Быстрое развитие экосистемных последствий антропогенных изменений климата. | а. Учащение засух в зоне, где изменения климата влекут за собой, кроме потепления, также аридизацию. В сочетании с прежней с/х нагрузкой (особенно отгонным животноводством) это ведёт к развитию опустынивания, деградации пашни и пастбищ, появлению «климатических беженцев». Развитие в странах третьего мира, появление там же (7, 8, 11).б. вследствие потепления климата и закисления воды увеличившейся концентрацией С02 (вредно действующим и на других раковинных гидробионтов) (7, 8).в. Увеличение ущерба от тропических циклонов, вызванных ими проливных дождей и наводнений. (7, 8). |
Обозначения. А – период, его примерные границы во времени, Б – Преобразования дикой природы в их последовательности, в скобках – затрагиваемые компоненты биоты: 1 – ключевые виды, биоценотической активностью которых воспроизводится специфический паттерн мозаичной структуры местообитания. 2 – промысловые виды, биоресурсы (лес, рыба, дичь и т.д.). 3 – виды верхней части экологической пирамиды, популяционные группировки которых требуют значительной территории (крупные хищные птицы и млекопитающие + крупные копытные), 4 – упрощение, фрагментация и полное уничтожение местообитаний «диких» видов. 5 — редкие и уязвимые виды. 6 – обычные виды. 7 – разрушение и трансформация природных ландшафтов (в т.ч. антропогенно изменённых и эксплуатируемых, например, с/х). 8 – «слом» экосистемных регуляторов, 9 – снижение экологической ёмкости местообитаний в с/х и других антропогенно изменённых ландшафтах. 10 – загрязнение и 11 – другие факторы экологического риска, влияющие на здоровье и ожидаемую продолжительность жизни людей.
«Основные местообитания Земли в наши дни
Описание существующих в настоящее время на Земле местообитаний ставит перед нами проблему, противоположную той, с которой мы сталкивались в предыдущем разделе, — избыток данных. Были составлены очень сложные классификации местообитаний, даже еще более сложные, чем обсуждавшиеся в разд. 1.2, и все они имеют свои достоинства. Здесь я буду придерживаться наиболее всеохватного подхода к важнейшим местообитаниям, сопоставимого с обзором местообитаний прошлого, приведенным в предыдущем разделе. Цифры, которые будут далее представлены, взяты из сводки «Мировые ресурсы 2000-2001» (WRI, 2000).
Ценная информация о мировых экосистемах и природоохранных службах, используемая при работе над данным разделом, была любезно предоставлена UNDP (Программа развития Организации Объединенных Наций), UNEP (Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде), WB (Мировой Банк), а также WRI (Институт мировых ресурсов). Классификация содержит только пять типов местообитаний/экосистем: лес, луг, сельскохозяйственные угодья, береговые и пресноводные экосистемы. Экосистемы лугов рассматриваются в очень широком смысле и включают открытые и закрытые ландшафты, например, заросли кустарников, лесистую саванну, саванну, луга и тундру. Сельскохозяйственные экосистемы включают пашни, а также мозаику из культурной и природной растительности. В глобальном масштабе наземные экосистемы лесов, лугов и агро-экосистемы составляют 86% всей площади суши. Оставшуюся часть земной поверхности составляют в основном снега и льды, а также площади, заселённые людьми —урбанизированные территории (4%) и неплодородные земли (WRI, 2000).
Давайте начнём со сравнения основных местообитаний Земли, какой она была примерно 8 ООО лет назад, когда влияние человека было минимальным, и современной ситуации (рис. 1.10). Естественно, что относительно любых цифр, характеризующих состояние суши 8 ООО лет назад, существуют сомнения, это относится и к изменениям климата со времени последнего оледенения.
Рис. 1.10. Встречаемость основных местообитаний Земли около 8000 лет назад и в наши дни. Рассматриваются три основных естественных типа местообитаний — леса, луга и прочие. В наши дни леса подразделяются на девственные, неподверженные антропогенным воздействиям; девственные, подверженные антропогенным воздействиям, и трансформированные. Луга подразделяются на луга и сельскохозяйственные угодья. Цифры взяты из WRI (2000). (Ориг.). [Обозначения справа от рисунка, сверху вниз: а) неподверженные антропогенным воздействиям девственные леса, б) подверженные антропогенным воздействиям девственные леса, в) трансформированные леса, г) луга, д) сельскохозяйственные угодья, е) другие ландшафты]. Этот и два нижеследующих рисунка из Хански, 2010.
Современная ситуация осложнена помимо всего прочего ещё и тем, что существуют весьма обширные территории, на которых мы видим смешение сельскохозяйственных земель, лесов и лугов (7% площади суши; WRI, 2000). Эти земли я включил в сельскохозяйственные местообитания. Лесной покров 8 000 лет назад составлял почти половину (48%) суммарной площади суши — около 130 млн. км2, эти вычисления сделаны на основании современных климатических данных (WRI, 2000). Развитию лесного покрытия суши способствуют 3 основных фактора: температура, осадки и эвапотранспирация (Holdridge, 1967). Леса встречаются там, где среднегодовое выпадение осадков составляет 250 мм в год, потенциальная эвапотранспирация менее чем 4, а среднегодовая температура превышает отрицательное значение. Восемь тысяч лет назад луга, то есть открытые ландшафты, занимали немногим меньшую площадь (42%), чем леса, тогда как остальная часть суши в основном была покрыта льдом.В общих чертах такое разделение суши на лесные и нелесные местообитания относится ещё к позднему миоцену, когда формирование основных горных цепей и возвышенностей Азии и Северной Америки привело к похолоданию и более сухому климату, а также к великой экспансии открытых типов растительности и сокращению площади лесов, как было описано выше.
Процент покрытия суши основными типами местообитаний-экосистем сегодня разительно отличается от того, каким он был 8 000 лет назад (рис. 1.10). Площадь лесов сократилась, приблизительно, вполовину. Что касается оставшихся лесов, то только половину их можно рассматривать как «относительно нетронутые, крупные природные неповрежденные лесные экосистемы» [в классификации WRI (2000) они называются «пограничными» (frontier) лесами], и только 60% из них не находятся под угрозой исчезновения.
Таким образом, площадь естественных лесных экосистем, не находящихся под угрозой исчезновения, снизилась с 62 млн. км2 до всего лишь 8,4 млн. км2 в наши дни. Значительная часть оставшихся лесов — это бореальные (северные) леса России и Северной Америки, а также тропические леса Южной Америки. Немного тропических лесов осталось в Южной Азии (в основном в Индонезии) и Африке (в основном в Демократической Республике Конго). Эти леса соответствуют критерию «относительно нетронутые, крупные природные неповрежденные лесные экосистемы» (WRI, 2000).
[см. малонарушенные лесные территории и их деградацию в ряде странъ
Около половины современных лесов составляют тропические леса, из которых 12% защищены, в то время как только 6% нетропических лесов оказываются защищенными (WRI, 2000). Уровень защищённости рассматриваемых лесов и их типы также отличаются в разных странах.
Большое сокращение лесных массивов за последние 8 ООО лет произошло из-за резкого увеличения площадей агро-экосистем, которые сейчас занимают 28% всей площади суши (21%, если не учитывать площади, на которых представлены агроценозы, формирующие мозаику с лесами и лугопастбищными угодьями).
Однако не доказано, что только леса переходят в агро-экосистемы. Территории, занятые лугами, остались приблизительно такими же, как 8 ООО лет назад, но и здесь произошли значительные изменения. Существовавшие ранее луга превращались в агроценозы, в то время как территории, на которых когда-то были леса, в настоящее время относятся к пастбищам, то есть к лугам. Современное сочетание лесов, лугов и сельскохозяйственных угодий отображает различие в природе континентов. Доля лесов намного выше (33-14%) в Европе, России и Америке, чем на Среднем Востоке, в Африке и Океании, где леса покрывают всего лишь от 2 до 14%, и где преобладают луга (74-84%; WRI, 2000). Не совсем обычный в этом отношении континент — Азия, на котором относительно мало как лесов (18%), так и лугов (41%), а сельскохозяйственных земель больше, чем на любом другом континенте — 41%. Сравниться в этом с Азией может только Европа, не включая Россию. Пресноводные экосистемы — реки, озёра и заболоченные местообитания —занимают 1% поверхности Земли.
Влияние человека на них очень велико: 60% крупных рек сильно или умеренно разделены различными дамбами и каналами (WRI, 2000), половина заболоченных земель была утеряна в XX веке (Myers, 1997). Береговые зоны определены (WRI, 2000) как территории, простирающиеся от приливных и субприливных зон, находящихся выше континентального шельфа, до прилегающих земель вплоть до 100 км от побережья. Таким образом, прибрежные зоны – это сочетание различных местообитаний, которые подверглись сильному влиянию человека, так как около 40% населения Земли живёт в пределах 100 км от береговой линии (WRI, 2000). Два специфических местообитания характерны для береговых территорий — это мангровые леса и коралловые рифы.
Мангровые деревья в тропических регионах занимают около четверти площади береговой линии. Потери мангровых лесов огромны, по оценкам специалистов более половины их на нашей планете уже уничтожено (Kelleher et al., 1995). Деградация (обесцвечивание) коралловых рифов с недавнего времени стала серьёзной проблемой, которая, возможно, возникла благодаря повышению температуры моря из-за глобального потепления».
И. Хански « ». Экологические последствия утраты местообитаний. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010.
Примечание
эвапотранспирация — суммарное испарение влаги, переходящее в атмосферу в результате транспирации растений и испарений почвы. — Прим. пер.
Когда начался антропоцен?
Эрл Эллис из Мэрилендского университета в Балтиморе (США) и его коллеги вычислили, что 5 тыс. лет назад человек трансформировал по меньшей мере пятую часть суши (не считая полярных областей), тогда как другие исследования говорят о том, что этот показатель был достигнут лишь около 100 лет назад. Группа Э.Эллиса утверждает также, что активное землепользование привело к попаданию в атмосферу большого количества углекислого газа и вызвало потепление климата в локальном масштабе.
Г-н Эллис отмечает, что, хотя в те времена нас было всего несколько десятков миллионов, нам требовалось намного больше земли, чем сегодня. Благодаря новым методам ведения сельского хозяйства в Западной Европе нужно в шесть раз меньше земли, чтобы прокормить одного человека, чем 2 500 лет назад, а в Юго-Восточной Азии — в десять раз меньше.
«Мы привыкли считать, что первые земледельцы не могли существенно изменить ландшафт, поскольку не располагали соответствующими техническими средствами, — подчёркивает соавтор Стив Ваврус из Университета штата Висконсин в Мэдисоне (США). — Но в действительности воздействие на природу было огромным, ведь по своей продуктивности древнее сельское хозяйство не должно было уступать сегодняшнему».
Эллис и Ваврус исходят из того, что первые земледельцы старались освоить максимально большую площадь — и только потом, по мере роста населения началось интенсивное развитие сельского хозяйства. И у них есть доказательства. В озёрных отложениях, например, содержание частиц угля стало увеличиваться примерно 60 тыс. лет назад. Именно к этому времени относится возникновение такой стратегии охоты, как поджигание кустов, чтобы выманить оттуда зверя и загнать его в ловушку. Кроме того, степи сжигались для стимуляции роста травы, которой питалась дичь. Другой пример — почвы под современными тропическими лесами обеих Америк и Африки, которые благодаря древним фермерам обогатились навозом и углём где-то 2 500 лет назад.
На протяжении тысяч лет человек уничтожал леса и луга огнём и плугом, что не могло не привести к освобождению из почв и растений большого количества углекислого газа. Соавтор Йед Каплан из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) вычислил, что атмосферный уровень этого парникового газа должен был подскочить на 20–30 частей на миллион, то есть на 10%. По сравнению с тем, что мы учудили в последнее время (а мы закачали в атмосферу 120 частей на миллион), это сущие пустяки, но и их было достаточно для локального потепления.
8 тыс. лет назад пожизненный «углеродный след» среднего человека равнялся почти 30 т двуокиси углерода, то есть примерно тонне ежегодно. Сегодня на каждого из нас приходится по 2–3 т в год.
Исследование основано на работе, которую около десяти лет назад проделал климатолог Уильям Руддиман из Виргинского университета (США). Именно он первым выступил с гипотезой о том, что расцвет земледелия 8 тыс. лет назад привёл к росту атмосферной концентрации парниковых газов.
Ещё один соавтор Дориан Фуллер из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) отмечает, что если выводы его коллег верны, то в действительности на планете нет или почти нет девственных мест, но все они или многие из них представляют собой пример того, как природа возрождается после древних рукотворных пожарищ. А это означает, что не имеет смысла пытаться в первую очередь сохранить экосистемы, не тронутые человеком, ибо таковых, по всей видимости, просто не существует. Никаких преференций быть не может: надо охранять всё и сразу.
Исследователи далеки от человеконенавистнических настроений. Мораль их выводов заключается вовсе не в том, что человек — чудовище, уничтожающее природу. Нет, человек — великий приспособленец. Чем лучше он адаптируется к тому, что ему способен предложить окружающий мир, тем больше он от него получает. Например, 20–30 тыс. лет назад человечество практически истребило крупную дичь, и пришлось обратить внимание на более мелкую. И люди, по-видимому, не только охотились и выжигали кустарник и траву, но и следили за тем, чтобы дикие стада не вымирали. Постепенно человек научился обрабатывать пищу (перетирать, варить, сбраживать, жарить и т. д.) и тем самым значительно расширил свой рацион. Впоследствии появились первые методы сельского хозяйства (проращивание зерна, к примеру) и возникли ранние цивилизации.
Авторы склоняются к тому, что начало антропоцена имеет смысл привязать именно к этому периоду, когда новые обстоятельства потребовали от человека нового отношения к окружающему миру, результатом чего стали активное изменение ландшафта и выброс парниковых газов.
Результаты исследования опубликованы в журнале .
Подготовлено по материалам .
.
Антропоцену почти два миллиона лет
«Дмитрий Целиков
Мировое господство человека началось с огня, а не с фабрик или ферм.
————————
Эпоху, в которую человек доминирует над планетой, вызывая в том числе массовые вымирания видов, называют антропоценом. И эта эпоха, возможно, началась раньше, намного раньше, чем принято думать.
из Австралийского национального университета утверждает, что люди получили власть над планетой не с началом промышленной революции 250 лет назад и не с появлением сельского хозяйства 10 тыс. лет назад, а в те туманные времена, за 1,8 млн лет до наших дней, когда человек прямоходящий приручил огонь. Конечно, сейчас, выбрасывая парниковые газы и обладая ядерной технологией, мы влияем на земной шар намного сильнее. Но Э.Гликсон считает, что решающим шагом было именно овладение огнём, когда люди впервые получили возможность извлекать огромные объёмы энергии и использовать их с выгодой для себя.
Изображение Jos Hagelaars / Max Edkins / World Bank.
На своих лекциях Мартин Рис, Королевский астроном, аудитории посмотреть на Землю с точки зрения инопланетянина. В течение последних 8 тыс. лет появились признаки культивирования растений, огни больших городов, атмосфера, загрязнённая аэрозолями и парниковыми газами, ядерные взрывы и искусственные спутники. И Мартин Рис задаёт острый вопрос:
«Может быть, это наш последний век?»
Из всех факторов, которые делают возможной жизнь на Земле, один стоит особняком — присутствие жидкой воды. Вода была жизненно важна и для развития человека. Начиная с неолита, основанные на сельском хозяйстве цивилизации концентрировались вдоль рек (вспомним Нил, Евфрат, Хуанхэ) или в районах скопления грунтовых вод, как на полуострове Юкатан. Доступность воды для человека, в свою очередь, зависит от круговорота воды в природе — а следовательно, от климата, в том числе от ежегодных речных ритмов, которыми управляют таяние и рост горных ледников, воздействие лесов на микроклимат, эрозия почвы и — в некоторых уголках мира, в частности на индонезийских островах, — вулканическая активность.
Вода на Земле существует благодаря идеальному расстоянию от Солнца, тектонической и вулканической активности, а также составу атмосферы. Температура на поверхности планеты варьируется от приблизительно –90 до +58 °C. Атмосфера, управляющая круговоротом углерода, кислорода, азота и серы, играет роль лёгких биосферы. Она делает возможным существование водной среды, где протекают метаболические микробиологические процессы: хемобактерии собираются вокруг вулканических фумарол, нанобы роятся в глубоких трещинах коры, фототрофы предпочитают близость к поверхности.
Истории атмосферы и жизни взаимозависимы.
Сначала у Земли была атмосфера, подобная венерианской, где преобладали CO2, CO, SO2, N2O, CH4, H2 и, возможно, H2S. Изъятие CO2 и накопление азота — стабильного нереактивного газа — привели к первому ледниковому периоду, случившемуся уже 3 млрд лет назад.
Нам известно, что периоды постепенного развития прерывались эпохами резких изменений, которые за сравнительно короткое время преобразовывали физическое состояние системы «атмосфера — океаны» и среду обитания растений и организмов, приводя к массовому исчезновению видов. Как правило, толчком к катастрофе служил какой-нибудь масштабный катаклизм вроде извержения вулкана, падения метеорита или активных выбросов метана. Естественный отбор работает медленно, и виды просто не успевают приспособиться к быстрым изменениям климата. Но то были природные катаклизмы, а сейчас мы сами, своими руками за какие-то двести лет повысили температуру воздуха почти на 2 °C и гордо движемся к отметке 4 °C (см. изображение выше), не обращая внимания на наших же .
Антропоцен — эра человека — начался, по , с промышленной революции, а по мнению — с появлением сельского хозяйства в неолите. Э.Гликсон же призывает обратить внимание на то, что укрощение огня (читай: умышленное производство энергии) привело к увеличению энтропии в природе на несколько порядков. Это не могло не вызвать цепь не только культурных, но и биологических изменений. Род Homo развился в относительно защищённых субтропических рифтовых долинах. Огонь позволил ему менять обширные пространства на поверхности планеты и расселиться по всему свету. Тем самым человек повлиял на состав атмосферы и вызвал шестое по счёту массовое вымирание видов.
В природе много видов, способных уничтожить окружающую среду: вирусы, выделяющие метан и сероводород бактерии, огненные муравьи, саранча, кролики. Кроме того, есть твари, разрушающие организм хозяина: определённые виды грибов, червей, членистоногих, кольчатых червей и даже позвоночных (буйволовые скворцы, вампировые летучие мыши). Укрощение огня добавило в этот список род Homo. А в середине XX века расщепление атома позволило людям вызывать цепную реакцию, способную уничтожить бóльшую часть биосферы.
С начала промышленной революции, ускорившейся в 1980-х годах, человеческая деятельность привела к попаданию в атмосферу более 560 млрд т. углерода (это не только промышленные выбросы, но и расчистка земли), что вызвало беспрецедентно быстрое изменение климата, с которым не сравнится ни одно естественное потепление в геологической истории.
Хотя часто проводят аналогию с позднепалеоценовым термическим максимумом, случившимся примерно 55 млн лет назад, масштабы и темпы современного глобального потепления лучше сравнивать с катастрофическим извержением вулканов или падением метеорита, считает Э.Гликсон. Нелинейная природа изменений нынешней обстановки, многократные обратные связи и их совместное действие отправляют нас на неизведанную территорию и, возможно, к
. Вид, который оказался в состоянии увеличить энтропию в природе на несколько порядков посредством укрощения огня и расщепления атома, должен быть исключительно мудрым, иначе его изобретения выйдут из-под контроля.
Результаты исследования опубликованы в журнале
, а также изданы отдельной
.
Подготовлено по материалам
.
Источник
Ещё одна дата начала антропоцена — 1610 гг.
«Тогда содержание СО2 в атмосфере, судя по антарктическим льдам, упало с 10 до 7 ppm (миллионных долей). Этот процесс начался в 1570 году и связан с уничтожением многомиллионных цивилизаций в Новом свете. Из-за гибели индейцев их сельскохозяйственные угодья пришли в запустение, и на их месте выросли леса, забрав часть углекислого газа из атмосферы.
Кроме того, в морских отложениях Европы в начале XVII века впервые появляется пыльца кукурузы, завезенной из Южной Америки. Это событие указывает на не имевший аналогов ранее процесс мгновенного переноса многих биологических видов с континента на континент из-за деятельности человека».
Источник .
Этот и следующий рисунки — из цитируемой статьи в Nature
Геологам необходимы резкие изменения, маркирующие границы между формациями, т.н. «золотые гвозди», а это один из немногих резких скачков, см. в Nature
Примечания
В первую очередь климатически неблагоприятные годы. В Нечернозёмной зоне России в этом отношении наиболее опасны влажные лета, в Чернозёмной зоне – засухи и пыльные бури.
области интенсивного с/х, различающиеся по специализации.
Можно , что всякое развязывание предприимчивости индивидов в любую эпоху ведёт к быстрому истреблению наиболее ценных природных ресурсов сопряжённое с разрушением соответствующих экосистем, тем более быстрое, чем более богатыми были их запасы вначале. Особенно негативны последствия этого в случае слабого государственного регулирования природопользования и/или отсутствия общественного внимания к вопросам природоохраны и общественного контроля состояния природной среды. Напротив, государственная борьба с браконьерством и/или последовательное проведение государственных мероприятий, направленных на воспроизводство леса и дичи, и введение промысла в рамки устойчивого использования быстро приносят эффект даже в эпоху, когда охранять природу ещё не приходит в голову – напротив, она представляется кладовой, из которой можно черпать почти неограниченно.
«Человек, ослепленный эгоизмом, становится недостаточно предусмотрительным даже в том, что касается его собственных интересов: вследствие своей склонности извлекать наслаждение из всего, что находится в его распоряжении, одним словом — вследствие беззаботного отношения к будущему а равнодушия к себе подобным, он сам как бы способствует уничтожению средств к самосохранению и тем самым — истреблению своего вида. Ради минутной прихоти он уничтожает полезные растения, защищающие почву, что влечет за собой ее бесплодие и высыхание источников, вытесняет обитавших вблизи них животных, находивших здесь средства к существованию, так что обширные пространства земли, некогда очень плодородные и густо населенные разного рода живыми существами, превращаются в обнаженные, бесплодные и необитаемые пустыни. Подчиняясь своим страстям, не обращая внимания ни на какие указания опыта, он находится в состоянии постоянной войны с себе подобными, везде и под любым предлогом истребляя их, вследствие чего народности, весьма многочисленные в прошлом, мало-помалу исчезают с лица земли. Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания» (Ж.-Б. Ламарк. Естественная история животных. // . Т.2. М.: изд-во АН СССР, 1959).
«Капитализм без малейшего колебания уничтожит массу полезных продуктов или закроет свои работы и представит служащих во власть нужды, чтобы сохранить цены. Это прямой саботаж, и саботаж является силой, угрожающей теперь существованию цивилизации…. Позднейшим открытием явилась гибель, которую капитализм принёс тем общим ресурсам, которые не были обращены в частную собственность, как воздух, загрязнённый дымом и вредными испарениями, отравляемые промышленностью реки, загаживаемые проезды и пустоши» (Сидней и Беатриса Вебб. 1924. Упадок капиталистической цивилизации. Л. С.108).
Дальнейшим развитием этого обобщения стала модель мировой динамики Денниса и Донеллы Медоуз («Пределы роста»): она показывает, что нынешняя ситуация стала как бы отрицанием отрицания той, что описывали супруги Вебб. . Напротив, общественная собственность позволяет вести устойчивое природопользование: за доказательство этого получила Нобелевскую премию по экономике 2009 года. Её полевые исследования касались систем регулирования пастбищной нагрузки местными общинами в Африке и устойчивого использования ирригационных систем деревнями в Непале.
Не случайно именно в нашей стране не только появилась концепция заповедника как научной лаборатории на территориях, навечно изъятых из хозяйственного использования, для изучения экосистемной динамике при минимуме вмешательства человека, и было предложено использовать данные по экосистемам заповедных территорий как контроль для планирования природопользования на территориях эксплуатируемых, оценке последствий разных видов хозяйственной деятельности, но впервые в истории появилось правительство, которое (с декрета СНК 1919 г.) стало воплощать эту теорию в жизнь.
В Западной Европе этот момент наступил в 1890-1900-х г., в США – в 1920-х, в СССР – в 1936 г., когда после проведения коллективизации, создания почвенно-агрономических карт для новосозданных колхозов, прихода в село удобрений и машин, наступившая засуха впервые не привела к голоду, как бывало в предыдущие годы.
Мировой кризис пашни как раз и состоит в том, что сначала урбанизация увеличивает продуктивность с/х, обслуживающего соответствующие городские центры, последнее ещё больше способствует их росту, развитию в них промышленности и торговли. Это ведёт к быстрому удорожанию городской земли, тогда как цена на сельскохозяйственную остаётся стабильной или даже снижается относительно городской; возникает экономический стимул к поглощению городом с/хугодий вокруг, и сельское хозяйство вынуждено отступать на менее продуктивные территории
Рекомендуем прочесть!
Комментарии (0)