Некоторые свидетельства глобального потепления

1. Участившиеся случаи жары. Пример: в июле 1999 года в США от жары умерло 250 человек; в Чикаго зарегистрирована рекордная температура 48 оС.

2. Участившиеся случаи засух и пожаров. Пример: жестокая засуха летом 1998 года и последовавшие за ней обширные пожары в Индонезии, Центральной Америке, на юге Европы и юге США.

3. Таяние ледников и полярных льдов. Пример: в горах Кавказа между Черным и Каспийским морями за последние 100 лет растаяла половина ледников. Пример: в 1999 году разрушалась часть ранее стабильного Антарктического ледникового шельфа площадью 2992 км2.

4. Подъем уровня моря. Пример: с 1938 года одна треть прибрежных болот в заповеднике Chesapeake Bay была затоплена поднявшимися морскими водами.

5. Распространение болезней на больших высотах. Пример: в 1997 году высокая температура позволила малярийным комарам распространиться в горные области Кении, что погубило сотни людей.

6. Более ранний приход весны. Пример: сейчас одна треть птиц Англии откладывает яйца раньше, чем они это делали 30 лет назад, а дубы покрываются листвой раньше, чем это было 40 лет назад.

7. Сдвиг в ареалах видов. Пример: две трети изученных видов бабочек Европы сейчас обнаруживают от 35 до 250 км к северу от тех мест, где они были зафиксированы несколько десятилетий назад.

8. Снижение численности популяций. Пример: популяции пингвина Адели за последние 25 лет снизились на одну треть, по мере того, как стаивали морские льды их местообитаний.

 

Источник: Union of Concerned Scientists, 1999.

Хотя детали глобального изменения климата сейчас интенсивно обсуждаются учеными, нет сомнений в общем глубоком воздействии такого быстрого подъема температуры на биологические сообщества. Например, климатические границы северных и южных умеренных зон сдвинутся к полюсам. Если в XXI веке сохранится этот климатический сдвиг, то виды, приспособленные к обитанию в лиственных лесах восточной части Северной Америки, будут вынуждены мигрировать на 500–1000 км к северу. Широко распространенные, легко расселяющиеся бабочки и перелетные птицы возможно смогут приспособиться к этим переменам, но многие виды с ограниченным распространением и не способные к быстрому расселению, несомненно, начнут вымирать. К вымиранию будет подталкивать фрагментация местообитаний, создающая барьеры для переселения. Виды, сегодня изолированные на отдельных горных вершинах, и виды рыб, распространение которых ограничено единственным озером или речным бассейном, исчезнут в первую очередь. Существующая сегодня система национальных парков и природных заповедников больше не сможет обеспечивать сохранение видов и экосистем, для охраны которых она предназначалась.

Из-за повышения температуры уже сейчас растапливаются горные ледники и сжимаются шапки полярных льдов. В результате в ближайшие 50–100 лет уровень моря может подняться на 0,2–1,5 м. Такой подъем вызовет затопление низинных территорий прибрежных областей, а вместе с ними и многих городов. Миграция видов из затопляемых местообитаний будет заблокирована постройками, дорогами и плотинами, контролирующими паводки. В США подъем уровня моря может разрушить или изменить 25–80% прибрежных затопляемых земель. В низинных странах, таких как Бангладеш, большая часть поверхности суши за 100 лет может оказаться под водой. Есть данные о том, что этот процесс уже начался; за последние 100 лет уровень моря поднялся на 10–25 см, возможно из-за глобального повышения температуры.

Глобальное изменение климата и увеличение концентрации CO2в атмосфере может в будущем коренным образом изменить структуру биологических сообществ, благоприятствуя тем видам, которые смогут адаптироваться к новым условиям [Bazzaz, Fajer, 1992]. Имеется все увеличивающееся количество данных о том, что эти перемены уже начались (табл. 2.5). Они касаются продвижения птиц и бабочек к северу и смещения на более ранние сроки весеннего размножения [Thomas, Lennon, 1999; Parmesan еt al., 1999]. Поскольку последствия глобального изменения климата обещают быть очень далеко идущими, в будущем необходимо внимательно следить за состоянием и функционированием экосистем и климатом. Чтобы помочь видам и биологическим сообществам выжить, специалисты по биологии сохранения должны будут принять участие в создании новых парков с большими градиентами высот и в организации коридоров миграции в направлении север-юг. Другой стратегией спасения может стать переселение редких и исчезающих видов выше в горы.

Тем не менее проблема глобального изменения климата не должна отвлекать внимание от происходящего сейчас тотального разрушения местообитаний, которое является пока главной причиной вымирания видов. Спасение неповрежденных сообществ от разрушения и восстановление деградированных сообществ остается наиболее важной и неотложной задачей. Уместно также подчеркнуть, что глобальное изменение климата будет оказывать огромное воздействие на мировую экономику. Необходимо будет переместить сельскохозяйственные области, построить огромные плотины для защиты прибрежных городов, а частые бури, суховеи и засухи коснутся людей во всем мире. И, как часто бывает, эти перемены наиболее жестоко ударят по бедному населению развивающихся стран. Посевы не будут давать урожай, дома будут сноситься наводнением, колодцы высохнут, а детей начнут убивать новые болезни. И в конечном счете, все биологические сообщества мира и всё человечество будет расплачиваться за нашу неспособность решительно действовать при глобальном изменении климата.

 

2.15. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов

Для того чтобы выжить, человек всегда занимался охотой, сбором плодов, использовал природные ресурсы. До тех пор, пока численность населения была невелика и его технологии примитивны, человек мог устойчиво использовать его окружающую среду, охотиться и собирать урожай, не доводя нужные виды до исчезновения. Однако по мере увеличения народонаселения нагрузка на окружающую среду усилилась. Методы выращивания урожая стали несравненно более масштабными и эффективными, и привели к почти полному вытеснению крупных млекопитающих из многих биологических сообществ, в результате появились странно “пустые” местообитания [Redford, 1992]. В тропических лесах и саваннах охотничьи ружья вытеснили луки, дротики и стрелы. Во всех океанах мира для ловли рыбы используются мощные рыболовные моторные суда и рыбоперерабатывающие “плавбазы”. Люди, занимающиеся мелким рыболовецким бизнесом, оснащают свои лодки и каноэ навесными моторами, что позволяет им собирать улов быстрее и с большей территории, чем это было возможно раньше. Даже в доиндустриальном обществе чрезмерная эксплуатация ресурсов приводила к снижению численности и вымиранию местных видов. Например, церемониальные плащи Гавайских королей делали из перьев одного из видов цветочниц (Drepanis sp.). Для одного плаща требовались перья 70 тыс. птиц этого ныне вымершего вида. Хищные виды могут сокращать численность, если их основная добыча перепромышляется человеком. Подсчитано, что в США именно чрезмерная эксплуатация ставит под угрозу существование примерно четверти исчезающих видов позвоночных, и из них около половины млекопитающие [Wilcove, 1999].

В традиционных обществах часто вводятся ограничения на чрезмерную эксплуатацию природных ресурсов: строго контролируются права на использование сельскохозяйственных земель; запрещена охота на определенных территориях; существуют запреты на уничтожение самок, молодняка и животных с низкой численностью; не разрешается сбор плодов в определенные сезоны года и время суток или запрещаются варварские методы сбора. Эти виды ограничений позволяют традиционным обществам использовать природные ресурсы на долговременной устойчивой основе, как, например, при введении жестких ограничений на лов рыбы, разработанных и предложенных рыбному хозяйству многих промышленно развитых стран.

Однако во многих частях мира ресурсы сегодня эксплуатируются с максимальной интенсивностью. Если существует спрос на какой-то продукт, местное население находит способы найти и продать его. Вне зависимости от того, являются ли люди бедными и голодными или богатыми и жадными, они используют любые доступные методы, чтобы добыть этот продукт. Иногда в традиционных обществах принимаются решения о продаже прав собственности на ресурс, например на лес или рудник, чтобы использовать полученные деньги для покупки желаемых или необходимых товаров. В сельских областях традиционные методы контроля за потреблением природных продуктов бывают ослаблены, а во многих областях с существенной миграцией населения или там, где происходят гражданские беспорядки и войны, таких мер контроля вообще не существует. В странах, вовлеченных в гражданские войны и внутренние конфликты, например в Сомали, в бывшей Югославии, Демократической Республике Конго и в Руанде, население получило огнестрельное оружие, а система распределения продовольствия была разрушена. В таких ситуациях природные ресурсы используются всяким, кто этого пожелает. На местном или региональном уровне, в развивающихся странах охотники проникают на только что обжитые территории, в национальные парки, и другие места, куда проходят дороги, и добывают здесь любое крупное животное, чтобы продать так называемое “дикое мясо”. Это приводит к образованию “лесных пустошей” – земель с почти неповрежденными растительными сообществами, но без характерных сообществ животных [Robinson еt al., 1999]. Ради удовлетворения легальных и нелегальных запросов уничтожаются целые биологические сообщества. Коллекционеры вылавливают огромное количество бабочек и других насекомых, изымают из природы орхидеи, кактусы и другие растения, морских моллюсков ради раковин и тропических рыб для аквариумистов (табл. 2.6).

Во многих случаях механизм чрезмерной эксплуатации печально известен. Выявляется ресурс, определяется для него рынок сбыта, а затем местное население мобилизуется для его добычи и продажи. Ресурс потребляется настолько широко, что становится редким или даже исчезает, а рынок выводит на его место другой вид, ресурс или открывает новый регион для эксплуатации. По такой схеме осуществляется промышленный лов рыбы, когда до истощения последовательно вырабатывается один вид за другим. Часто аналогичным образом поступают лесозаготовители, постепенно последовательными циклами вырубая все менее и менее ценные деревья до тех пор, пока в лесу не останутся лишь единичные товарные деревья. Охотники тоже постепенно продвигаются все дальше от своих деревень и от лагерей лесорубов в поисках животных и их отлова для себя или на продажу.

 

 

В области управления дикой природой, рыбоводством и лесным хозяйством появилось очень много литературы, оценивающей максимально возможный устойчивый урожай, который ежегодно может давать конкретный ресурс [Bodmer еt al., 1997]. Максимальный устойчивый урожай – это наибольшее количество продукта, которое ресурс может ежегодно производить и возобновлять при естественном росте населения. Расчеты, учитывающие темпы роста населения и его критический уровень (максимальную численность населения, которую может обеспечивать окружающая среда), позволяют оценить величины максимальных устойчивых урожаев. В четко контро-лируемых случаях, например при плантационном лесоводстве, когда ресурс можно легко охарактеризовать количественно, максимальный устойчивый урожай тоже можно приблизительно определить. Но в большинстве реальных ситуаций в мире сбор диких видов на уровне максимального устойчивого урожая невозможен, и попытки сделать это часто приводят к резкому сокращению численности вида [Ludwig еt al., 1993; Mace, Hudson, 1999].

Для удовлетворения интересов бизнеса и сохранения рабочих мест правительства часто устанавливают слишком высокие уровни сбора продукции, что приводит к подрыву сырьевой базы. Нелегальная охота и сбор могут приводить к незафиксированному в официальных документах дополнительному отчуждению ресурсов, как это случается в китобойном промысле и при промышленном лове рыбы в водах Антарктики. Значительная доля ресурса при промысле повреждается и не учитывается в улове. Дополнительные трудности возникают при сохранении уровня изъятия, несмотря на естественные колебания количества ресурса. Обычные нормы вылова рыбы в годы, когда запасы рыбы резко снижаются из-за неблагоприятных погодных условий, недопустимо сокращают численность вида или даже приводят к его уничтожению.

Для многих эксплуатируемых видов единственная надежда получить шанс на восстановление численности появляется лишь тогда, когда они становятся настолько редкими, что больше не представляют собой коммерческой ценности. К сожалению, численность популяций многих видов, таких как носороги или некоторые дикие кошки, уже настолько сильно сокращена, что эти животные вряд ли смогут восстановиться. В некоторых случаях их редкость может даже увеличить спрос. По мере того как носороги становятся все более редкими, возрастает цена на их рог, делая его более ценным товаром на черном рынке. В сельских областях развивающихся стран отчаявшиеся люди, чтобы накормить семью, активно разыскивают последние оставшиеся редкие растения или животных, чтобы, добыв их, продать и купить пищу для своей семьи. В таких ситуациях одна из приоритетных задач биологии сохранения – найти способы защиты и поддержки оставшихся представителей этих видов.

Один из самых горячих споров, касающихся эксплуатации диких видов, возник вокруг охоты на китов. После того как выяснилось, что в результате охоты численность многих видов китов снизилась до угрожающе низкого уровня, в 1986 году Международная комиссия по китам (the International Whaling Commission) в конце концов ввела запрет на промышленный лов китов. Несмотря на этот запрет, численность некоторых видов, например, синего кита (Balaenoptera musculus) и южного кита (Eubalaena glacialis), находящихся под защитой с 1967 и 1935 годов соответственно, продолжает оставаться значительно ниже исходной, хотя численность других видов, например серого кита (Eschrichtius robustus), похоже, начинает восстанавливаться (табл. 2.7). Медленное восстановление некоторых видов, вероятно, объясняется продолжающейся нелегальной охотой, но и помимо охоты существуют другие факторы, ответственные за неестественную смертность китов. Например, гладкие киты часто погибают при столкновении с судами. Возможно, от этого страдают и другие менее известные виды. В Японии, стране с давними традициями китобойного промысла, несмотря на запрет, продолжается отлов ограниченного количества малого полосатика, а в развивающихся странах, когда больше ничего не ловится, местные рыболовы начинают охотиться на мелких китообразных [Taylor, Dunstone, 1996]. Более того, ежегодно тысячи дельфинов и неизвестное количество китов задыхаются, запутываясь в снастях, расставленных для ловли тунца, трески и других промышленных видов рыб. Попытки потребовать применение щадящих дельфинов методов лова не привели к желаемому результату, но вызвали трения в торговых отношениях между странами.

 

2.16. Инвазивные виды

Географические ареалы многих видов ограничены главным образом природными и климатическими барьерами. Млекопитающие Северной Америки не способны пересечь Тихий океан и достичь Гавайев, рыбы Карибского моря не могут пересечь Центральную Америку и достигнуть Тихого океана, а пресноводные рыбы из одного африканского озера никак не могут пересечь сушу и попасть в другие соседние изолированные озера. Океаны, пустыни, горы, реки – все они ограничивают передвижение видов. Благодаря географической изоляции пути эволюции животных в каждой части света проходили по-своему. Интродуцировав в эти фаунистические и флористические комплексы чуждые виды, человек нарушил естественный ход событий. В доиндустриальные эпохи человек, осваивая новые территории, приносил сюда с собой культурные растения и домашних животных. Европейские моряки, чтобы обеспечить себя пищей на обратном пути, оставляли на необитаемых островах коз и свиней. В современную эпоху, намеренно или случайно, огромное множество видов интродуцировано в те области, где их никогда не было [Vitousek at al., 1996]. Интродукция многих видов была обусловлена следующими факторами.

· Европейская колонизация. Прибывая на новые места поселений в Новой Зеландии, Австралии, южной Африке, и желая сделать окрестности более привычными для взгляда и обеспечить себя традици онными развлечениями (в частности, охотой), европейцы завезли туда сотни европейских видов птиц и млекопитающих.

· Садоводство и сельское хозяйство. Большое число видов декоративных растений, сельскохозяйственных культур и пастбищных трав интродуцируется и выращивается в новых областях. Многие из этих видов “вырвались на свободу” и обосновались в местных сообществах.

· Случайный привнос. Виды часто транспортируются человеком непреднамеренно. Типичные примеры тому – семена сорняков, случайно собранные вместе с урожаем культурных растений и высеянные затем на новом месте; крысы и насекомые, путешествующие на кораблях и самолетах; болезнетворные и паразитические организмы, переносимые их хозяевами. Вместе с балластом корабли часто привозят экзотические виды. С почвенным балластом, сваливаемым на территориях портов, прибывают семена сорняков и почвенные членистоногие; водяной балласт содержит водоросли, беспозвоночных и мелких рыб. Например обнаружено, что балластные воды, оставленные кораблями в Coos Bay, Oregon, содержали 367 морских видов, характерных для Японских морей [Carlton, Geller, 1993].

Подавляющее большинство экзотических видов, то есть видов, оказавшихся из-за деятельности человека вне своего естественного ареала, не приживается на новых местах, поскольку новая окружающая среда не соответствует их потребностям. Однако определенный процент видов очень даже хорошо осваивается в новых “домах” и становятся инвазивными видами, то есть такими, которые увеличиваются в численности за счет исходных видов. Путем конкуренции за лимитирующий ресурс такие экзотические виды могут вытеснить аборигенные виды. Интродуцированные животные могут истреблять последних вплоть до их исчезновения, или могут так изменить местообитания, что они становятся непригодными для исходных видов. В США инвазивные экзотические виды представляют собой угрозу для 49% исчезающих видов, причем особенно они опасны для птиц и растений [Wilcove at al., 1998].

Инвазивные виды проявили свое влияние во многих областях земного шара. В США сейчас обитает более чем 70 видов экзотических рыб, 80 видов экзотических моллюсков, 200 видов экзотических видов растений и 2000 экзотических насекомых (рис. 2.12). На многих затопляемых землях Северной Америки абсолютно доминируют экзотические многолетники: в болотах востока Северной Америки доминирует дербенник иволистный (Lythrum salicaria) из Европы, а жимолость японская (Lonicera japonica) образует плотные заросли на низинных землях юго-востока США. Намеренно интродуцированные насекомые, например европейские медоносные пчёлы (Apis mellifera) и шмели (Bombus spp.), и случайно занесенные муравьи Рихтера (Solenopsis saevissima richteri) и африканские медоносные пчелы (A. mellifera adansonii или A. mellifera scutella) создали огромные популяции. Эти инвазивные виды могут оказывать разрушительное влияние на местную фауну насекомых, приводя к сокращению численности многих видов на этой территории. В некоторых областях юга США из-за инвазии экзотических муравьев Рихтера разнообразие видов насекомых сократилось на 40%.

Инвазивные виды в водных местообитаниях. Особенно сильно влияние инвазивных видов может проявиться в озерах, реках и целых морских экосистемах. Пресноводные сообщества похожи на острова в океане в том смысле, что они являются изолированными местообитаниями, которые окружены обширными, непригодными для заселения пространствами. Поэтому они особенно уязвимы к внедрению экзотических видов. В водоемы ради коммерческого или спортивного рыболовства часто интродуцируют не присущие им виды. В морские и эстуарные системы и во внутренние моря уже внедрено более 120 видов рыб; и хотя частично эти интродукции осуществлялись намеренно для улучшения рыбного хозяйства, большая их часть явилась непредусмотренным результатом строительства каналов и переноса балластных вод кораблями. Часто экзотические виды крупнее и агрессивнее, чем представители естественной рыбной фауны, и в результате конкуренции и прямого хищничества они могут постепенно довести местные виды рыб до исчезновения.

 

Рис. 2.12. В США число экзотических видов моллюсков, рыб, растений и насекомых устойчиво увеличивается со временем [по ОТА, 1993].

 

Агрессивная водная экзотическая фауна, наряду с рыбами, включает растения и беспозвоночных. В Северной Америке одной их наиболее тревожных инвазий было появление в Великих Озерах в 1988 году речной дрейссены (Dreissena polymorpha). Это маленькое полосатое животное из Каспийского моря было несомненно занесено из Европы танкерами. За два года в некоторых частях озера Эри численность дрейссены достигла 700 тыс. особей на 1 м2, что вытеснило местные виды моллюсков. По мере своего продвижения к югу, этот экзотический вид наносит огромный экономический ущерб рыбному хозяйству, плотинам, электростанциям и судам, опустошает водные сообщества.

Способность экзотических видов к внедрению. Почему некоторые экзотические виды так легко способны внедряться и доминировать в новых местообитаниях и вытеснять местные виды? Одна из причин – отсутствие в новой среде их естественных врагов, вредителей и паразитов. Завезенные в Австралию кролики, например, неконтролируемо расплодились и довели местные растения до полного исчезновения, поскольку не было естественных факторов, контроли-рующих их численность. Сейчас усилия по борьбе с кроликами сосредоточены на завозе в Австралию таких болезней, которые избирательно будут контролировать вездесущие популяции кроликов.

Деятельность человека может создать необычные условия в окружающей среде, к которым экзотические виды адаптируются легче, чем местные. Например, это сильная нарушенность почвенного покрова, участившиеся случаи пожаров или повышенная освещенность. Наиболее высокие концентрации инвазивных экзотических видов чаще всего обнаруживаются в местах обитания, наиболее сильно измененных человеческой деятельностью. В Юго-Восточной Азии, например, прогрессирующая деградация лесов приводит к постепен-ному уменьшению в них доли местных видов (рис. 2.13). А поскольку человек все сильнее изменяет окружающую среду, загрязняя воздух и воды, развивая сельское хозяйство, вылавливая рыбу, вырубая леса и глобально изменяя климат, проблема, связанная с инвазивными видами, будет усугубляться.

 

Считается, что в системе национальных парков США наиболее серьезной угрозой для флоры и фауны стали инвазивные виды. Пока сохраняются местные виды, влияние деградации, фрагментации и загрязнения местообитания за годы или десятилетия потенциально можно исправить и восстановить экосистемы, но основательно внедрившиеся экзотические виды будет невозможно удалить из сообществ. Инвазивные экзотические виды могут достичь такой большой численности, настолько широко распространиться и так интегрироваться в сообщества, что их удаление может стать делом исключительно сложным и дорогим. По всей Северной Америке широко распространенные местные виды деревьев атакуются и даже уничтожаются интродуцированными насекомыми и грибами, что наносит ущерб и экономике, и экосистемам в масштабе всего континента.

Еще один класс инвазивных видов – это те виды, которые расширили свой ареал в континентальных областях потому, что им оказались выгодны вызванные человеком нарушения окружающей среды. В Северной Америке из-за фрагментации лесов, развития системы пригородов и появления легко доступных пищевых отходов увеличились численность и область распространения койотов, рыжих лисиц и серебристых чаек. Эти агрессивные виды теснят местные, менее конкурентоспособные, отступающие перед хищниками виды. Поэтому очередной задачей в деле сохранения редких видов и охраняемых территорий становится управление местными видами, которые прекрасно адаптировались к деятельности человека и достигли необычно высокой численности.

Другой особый класс инвазивных видов – это те, которые имеют близких родственников среди местной биоты. Когда такие экзотические виды скрещиваются с местными видами и подвидами, из местных популяций могут исчезнуть уникальные генотипы, а таксономические границы окажутся размытыми. Похоже такая судьба постигнет некоторые локальные виды лососей, столкнувшихся с промышленными видами. На юго-западе Америки из-за разрушения местообитаний и конкуренции с интродуцированными видами рыб сократился ареал лосося Апачей (Oncorhynchus apache). Помимо этого, вид еще и широко скрещивался с радужной форелью (O. mykiss), интродуцированной для спортивной рыбалки [Dowling, Childs, 1992].