Огромные экосистемы могут рухнуть менее чем за 50 лет

Огромные экосистемы могут рухнуть менее чем за 50 лет Амазонка (слева) может однажды выглядеть как Серенгети (справа). worldclassphoto / GTS Productions / shutterstock

Мы знаем, что экосистемы, находящиеся в состоянии стресса, могут достичь точки, в которой они быстро разрушатся в нечто совершенно иное. Чистая вода нетронутого озера может стать водорослевой за несколько месяцев. В жаркое лето красочный коралловый риф может вскоре стать обесцвеченным и практически бесплодным. И если в результате вырубки леса тропический лес значительно уменьшит свой навес, потеря влажности может привести к переходу на пастбища саванн с небольшим количеством деревьев.

Мы знаем, что это может произойти, потому что такие изменения уже широко наблюдались. Но наше исследование, теперь опубликованное в журнале Природа связи, показывает, что размер экосистемы имеет важное значение. После срабатывания «переломного момента» крупные экосистемы могут разрушиться гораздо быстрее, чем мы думали, что это возможно. Это открытие имеет тревожные последствия для функционирования нашей планеты.

Мы начали с того, что задались вопросом, как размер экосистемы может повлиять на время, затрачиваемое на эти изменения (экологи называют их «сменой режима»). Кажется интуитивным ожидать, что большие экосистемы будут перемещаться медленнее, чем маленькие. Если да, то будут ли отношения между временем смены и размером одинаковы для озер, кораллов, рыболовства и лесов?

Мы начали с анализа данных о примерно 40 сменах режимов, которые уже наблюдались учеными. Их размеры варьировались от очень маленьких прудов в Северной Америке до саваннских лугов в Ботсване, промысла в Ньюфаундленде и водной экосистемы Черного моря.

Огромные экосистемы могут рухнуть менее чем за 50 лет Такие рыбы, как белуга, когда-то правили Черным морем, но их правление закончилось экологическим крахом, который занял всего 40 лет. alexkoral

Мы обнаружили, что более крупные экосистемы действительно разрушаются дольше, чем небольшие системы, из-за диффузии напряжений на большие расстояния и задержки. Взаимоотношения, похоже, сохраняются в разных типах экосистем: озера занимают больше времени, чем пруды, леса разрушаются дольше, чем роща, и так далее.

Но что действительно выделялось, так это то, что большие системы перемещаются относительно быстрее. Лес, который в 100 раз больше другого леса, не будет разрушаться в 100 раз дольше - на самом деле он разрушается гораздо быстрее. Это довольно глубокий вывод, потому что это означает, что крупные экосистемы, существовавшие тысячи лет, могут разрушиться менее чем за 50 лет. Наши средние оценки показывают, что карибские коралловые рифы могут разрушиться всего за 15 лет, а весь тропический лес Амазонки - всего за 49 лет.

Огромные экосистемы могут рухнуть менее чем за 50 лет Наблюдения в реальном мире (сплошная линия) предсказывают, что крупные экосистемы разрушатся относительно быстрее, чем предсказывают простые линейные отношения (пунктирная линия). Даринг и др., Автор условии

Чем объясняется это явление? Чтобы выяснить это, мы запустили пять компьютерных моделей, которые имитировали такие вещи, как хищничество и травоядность (например, волки, овцы и луга) или социальные сети (как акценты распространяются в обществе). Модели поддерживают данные в том, что большие системы рушатся относительно быстрее, чем маленькие.

Тем не менее, модели также обеспечивают дальнейшее понимание. Например, крупные экосистемы часто имеют относительно больше видов и мест обитания, существующих в виде связанных частей или подсистем. Эта расширенная «модульность» фактически делает систему более устойчивой к нагрузкам и разрушению, подобно тому, как водонепроницаемые отсеки на корабле предотвращают ее опускание в случае повреждения корпуса.

Но, как это ни парадоксально, такая же модульность, похоже, позволяет системе, находящейся в сильном стрессе, быстрее распутаться после начала коллапса. А поскольку большие системы являются относительно более модульными, их разрушение происходит относительно быстрее.

Эти распутывающие последствия должны добавить к опасениям по поводу последствий пожаров для долгосрочной устойчивости Амазонки к изменению климата или быстрого распространения недавних пожаров кустарников в Австралии, вызванных существующими пожарами, которые разжигают новые пожары. Единственный плюс к нашему выводу касается экосистем, которые уже были преобразованы в альтернативные режимы, такие как искусственные сельскохозяйственные ландшафты. В настоящее время они имеют гораздо меньшую модульность и, следовательно, могут сталкиваться с относительно медленными переходами в условиях изменения климата или других стрессов.

Сообщения строгие. Теперь человечество должно подготовиться к изменениям в экосистемах, которые происходят быстрее, чем мы предполагали ранее благодаря нашему традиционному линейному взгляду на мир. Крупные знаковые экосистемы, такие как тропические леса Амазонки или карибские коралловые рифы, вероятно, рухнут за относительно короткие «человеческие временные рамки» - годы и десятилетия, когда наступит переломный момент. Наши результаты являются еще одной причиной, чтобы остановить ущерб окружающей среде, который раздвигает экосистемы до предела.

Об авторе

Джон Диринг, профессор физической географии, Университет Саутгемптона; Грег Купер, доктор наук, научный сотрудник Центра развития, окружающей среды и политики, SOAS, Лондонский университетСаймон Уиллкок, старший преподаватель кафедры экологической географии, Бангор университета

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов

by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
1610918495Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon

Шестое вымирание: неестественная история

Элизабет Колберт
1250062187За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon

Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира

Гвинн Дайер
1851687181Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

Последние видео

Процессы крошечного планктонного вождения в океане, вдвое превышающие количество углерода, как думали ученые
Процессы крошечного планктонного вождения в океане, вдвое превышающие количество углерода, как думали ученые
by Кен Бюсселер
Океан играет важную роль в глобальном круговороте углерода. Движущая сила исходит от крошечного планктона, который производит ...
Изменение климата угрожает качеству питьевой воды через Великие озера
Изменение климата угрожает качеству питьевой воды через Великие озера
by Габриэль Филиппелли и Джозеф Д. Ортис
«Не пей / не кипяти» - это не то, что кто-то хочет услышать о водопроводной воде своего города. Но объединенные эффекты ...
Разговор об изменении энергии может сломать климатический тупик
Разговор об изменении энергии может сломать климатический тупик
by InnerSelf персонала
У каждого есть энергетические истории, будь то родственник, работающий на нефтяной вышке, родитель, который учит ребенка поворачиваться…
Урожай может столкнуться с двойной проблемой от насекомых и теплого климата
Урожай может столкнуться с двойной проблемой от насекомых и теплого климата
by Грегг Хоу и Натан Хавко
В течение тысячелетий насекомые и растения, которыми они питаются, были вовлечены в коэволюционную битву: есть или не быть…
Для достижения нулевого уровня выбросов правительство должно устранить препятствия, мешающие людям пользоваться электромобилями
Для достижения нулевого уровня выбросов правительство должно устранить препятствия, мешающие людям пользоваться электромобилями
by Свапне масрани
Амбициозные цели были поставлены правительствами Великобритании и Шотландии, чтобы к 2050 и 2045 годам стать чистыми с нулевым уровнем выбросов углерода ...
В США весна наступает раньше, и это не всегда хорошие новости
В США весна наступает раньше, и это не всегда хорошие новости
by Тереза ​​Кримминс
На большей части территории Соединенных Штатов потепление привело к наступлению весны. Этот год не исключение.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Город Джорджии получает половину электричества от солнечной фермы президента Джимми Картера
Город Джорджии получает половину электричества от солнечной фермы президента Джимми Картера
by Джонна Кридер
Равнины, штат Джорджия, это небольшой город, который находится к югу от Колумба, Мейкона и Атланты и к северу от Олбани. Это…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Ураганы и другие экстремальные погодные явления побуждают некоторых людей двигаться и удерживать других на месте
Ураганы и другие экстремальные погодные явления побуждают некоторых людей двигаться и удерживать других на месте
by Джек ДеВард
Если кажется, что экстремальные погодные явления, такие как ураганы и лесные пожары, становятся все более частыми, серьезными и…
Если бы все автомобили были электрическими, выбросы углерода в Великобритании снизились бы на 12%
Если бы все автомобили были электрическими, выбросы углерода в Великобритании снизились бы на 12%
by Георгий Милев и Амин аль-Хабайбех
Блокировка COVID-19 привела к снижению загрязнения и выбросов в Великобритании и во всем мире, обеспечивая четкое…
Бразильский Jair Bolsonaro разрушает земли коренных народов, а мир отвлекается
Бразильский Jair Bolsonaro разрушает земли коренных народов, а мир отвлекается
by Брайан Гарви и Маурисио Торрес
Пожары на Амазонке в 2019 году привели к самой большой потере леса в Бразилии за один год. Но с миром в ...
Почему страны не считают выбросы от товаров, которые они импортируют
Почему страны не считают выбросы от товаров, которые они импортируют
by Сара Макларен
Я хотел бы знать, включают ли выбросы Новой Зеландии в размере 0.17% выбросов углерода, произведенных из продуктов, произведенных ...
Зеленые меры предосторожности: полагаясь на углеродную компенсацию, можно допустить загрязнение авиакомпаний
Зеленые меры предосторожности: полагаясь на углеродную компенсацию, можно допустить загрязнение авиакомпаний
by Бен Кристофер Ховард
Пандемия коронавируса унесла жизни тысяч самолетов, что привело к крупнейшему в истории ежегодному падению CO₂…
Более длительные вегетационные периоды оказывают ограниченное влияние на борьбу с изменением климата
Более длительные вегетационные периоды оказывают ограниченное влияние на борьбу с изменением климата
by Алему Гонсамо
Потепление климата приводит к ранним источникам и задержке осени в более холодных условиях, что позволяет растениям расти в течение…
И консерваторы, и либералы хотят будущего зеленой энергии, но по разным причинам
И консерваторы, и либералы хотят будущего зеленой энергии, но по разным причинам
by Дейдра Миниард и др.
Политические разногласия в Соединенных Штатах сегодня становятся все более популярными, независимо от того, идет ли речь о браке по партийной линии…
Как климатическое воздействие говядины сравнивается с растительными альтернативами
Как климатическое воздействие говядины сравнивается с растительными альтернативами
by Александра Макмиллан и Джоно Дрю
Я задаюсь вопросом о влиянии веганского мяса на говядину. Как сильно обработанный пирожок по сравнению с ...