Управление экосистемами. Последние научные данные и разработки UNEP 2010

Рост населения и эксплуатации ресурсов, загрязнение окружающей среды и изменения климата - вот факторы, которые вызвали превышение пороговых значений в определенных экосистемах. Другие экосистемы приблизились к пороговым значениям, при превышении которых возврат к нормальному состоянию будет достаточно сложным, если вообще возможным.

Восстановление разрушенной экосистемы является сложной и комплексной задачей. Этот процесс до сих пор остается недостаточно изученным (Jackson и Hobbs 2009, Scheffer и др. 2009).

Рисунок 1: Планетарные пороговые значения

В 2009 году группа исследователей предположила, что следует определить безопасное пространство или границы человеческой деятельности для сохранения целостности природных систем планеты. Ученые определили девять компонентов систем Земли, в которых выявлены глобальные экологические изменения в результате деятельности человека. Как показано ниже, этими компонентами являются изменения климата, нарушение биогеохимического цикла, сокращение биологического разнообразия, разрушение озонового слоя в стратосфере, окисление океана, потребление пресной воды, изменения в процессах землепользования, воздействие аэрозоля на атмосферу, загрязнение химическими веществами. Зеленая заливка означает безопасное пространство для девяти планетарных систем. Красные клинья показывают сложившуюся ситуацию в настоящей момент для каждой переменной. Пороговые значения изменений климата, сокращения биологического разнообразия и нарушения азотного цикла уже были превышены. Взаимозависимость этих компонентов достаточно сложная. Например, повышение концентрации СО2 в атмосфере может привести к окислению океана и повышению уровня радиации. Повышение уровня радиации влечет за собой изменение климатических зон, что обостряет изменения в процессах землепользования и приводит к повышенному потреблению пресной воды. Изменение климатических зон, окисление океана, нарушение азотного и фосфорного циклов, загрязнение химическими веществами могут привести к сокращению биологического разнообразия. Источник: Rockstrom и др. (2009а).

Были предприняты попытки установить «планетарные пороговые значения» для определения «безопасного пространства» для человечества в отношении природных систем планеты Земля. Такие пороговые значения тесно связаны с биофизическими субсистемами или процессами планеты (Рисунок 1). Результатом превышения одного из таких пороговых значений является сокращение биологического разнообразия. Примерно сто видов на миллион исчезают каждый год (Rockstrom и др. 2009а, Rockstrom и др. 2009b).

Результатом превышения других пороговых значений является изменение климата и нарушение цикла азота. Определение планетарных пороговых значений нарушения цикла азота представляется достаточно сложным, однако ученые предположили, что таким значением является общее количество азота, потребляемого человеком. Если приемлемый уровень биологической фиксации азота человеком составляет 35 миллионов тонн в год, как изначально предложили ученые, то в настоящее время это значение оценивается на уровне 120 миллионов тонн в год, что практически в три раза больше. Основная доля фиксации азота приходится на производство удобрений. Часть азота фиксируется бобовыми культурами, например соевыми бобами.

Непреднамеренные выбросы реактивного азота в окружающую среду загрязняют водные пути и прибрежные зоны, накапливаясь в почве, образуя газы в атмосфере, что в конечном итоге негативно отражается на работоспособности важнейших субсистем Земли (см. главу «Вредные вещества и опасные отходы»). Ученые предупреждают , что мы можем «в ближайшем будущем приблизиться к пороговым значениям глобального потребления пресной воды, изменения землепользования, повышения кислотности океана и вмешательства в глобальный круговорот фосфора» (Rockstrom и др. 2009а, Rockstrom и др. 2009b).

Повышение температуры, сокращение запасов пресной воды, нарушение условий ведения сельского хозяйства и повышение уровня моря представляет угрозу для запасов продовольствия в глобальных масштабах (Battisti и Naylor 2009, FAO 2009a, FAO 2009b). К 2050 году в Восточной Азии потребуется на 70 процентов больше воды для орошения, чем сейчас, чтобы удовлетворить всё возрастающие потребности населения; потребление в Южной Азии увеличится на 57 процентов (FAO 2009а, Mukherji и др. 2009). К 2025 году в странах, отнесенных к испытывающим дефицит воды, будет проживать 3,4 миллиарда людей (Calzolaio 2009).

Нормальное состояние почвы и уровень переработки углерода, питательных веществ, отходов, токсинов и воды являются важными факторами, определяющими способность Земли сократить до минимума негативное воздействие на окружающую среду. Невозможно решить продовольственные проблемы планеты без серьезной реформы процессов в сельском хозяйстве и землепользовании и управления экосистемами (FAO 2009b, Montgomery 2008, Montgomery 2007).

В результате экономического и финансового кризиса 2008-2009 гг . число людей, живущих за чертой бедности, уже увеличилось на 90 миллионов (UN 2009). При этом приостановление роста экономической деятельности в глобальных масштабах может создать возможности для отказа от разрушительных методов природопользования, введения контроля над потреблением энергии, разработки новых источников энергии, создания новых «зеленых» рабочих мест , разработки путей устойчивого развития и новых подходов к восстановлению экосистем (Levin 2009, UK 2009, Stern 2007).